pemeliharaan dan perbaikan kenaikan suhu pada …
TRANSCRIPT
LAPORAN TUGAS AKHIR
PEMELIHARAAN DAN PERBAIKAN KENAIKAN SUHU
PADA SAMBUNGAN KAWAT PENGHANTAR AAAC
DISTRIBUSI 20 KV AKIBAT KENAIKAN BEBAN
DI PT PLN (Persero) ULP MEDAN KOTA
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai derajat Ahli Madya (A.Md)
Politeknik Negeri Medan
Diajukan Oleh:
FREDICK MORDEKHAY GINTING
NIM: 1605033024
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
2019
i
KATA PENGANTAR
Penulis mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha yang senantiasa
menyertai dan memampukan Penulis sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas
Akhir ini dengan judul “Pemeliharaan dan Perbaikan Kenaikan Suhu pada
Sambungan Kawat Penghantar AAAC Distribusi 20 kV Akibat Kenaikan
Beban di PT. PLN (Persero) ULP Medan Kota”.
Laporan tugas akhir ini di tulis bertujuan untuk memenuhi salah satu persyaratan
untuk mencapai Gelar Ahli Madya Diploma 3 Program Studi Teknik Listrik Jurusan
Teknik Elektro di Politeknik Negeri Medan. Dalam penulisan laporan tugas akhir
ini, penulis banyak mendapat bimbingan, bantuan, dan dukungan yang berharga
dari berbagai pihak, baik dalam bentuk materi, moral maupun spiritual, sehingga
penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini, penulis
mengucapkan banyak terimakasih kepada:
1. Maria Elisabet Br. Sembiring selaku ibu penulis yang tidak pernah lelah
mendoakan dan mendukung penulis dalam bentuk apapun selama masa
perkuliahan penulis
2. Christine Eka Saputri Br. Ginting dan Gabriel Gamaliel Ginting selaku kakak
dan adik dari penulis yang selalu memberikan semangat dan doa kepada
penulis
3. Bapak M. Syahruddin S.T., M.T. selaku Direktur di Politeknik Negeri Medan
4. Bapak Nobert Sitorus S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Medan dan selaku Dosen pembimbing yang telah
memberikan pengalaman, arahan dan pengetahuan selama penyusunan laporan
tugas akhir ini
5. Bapak Suparmono S.T., M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Medan
6. Bapak Suprianto S.T., M.T. selaku Sekretaris Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Medan
7. Bapak Hasrizal selaku manager di PT. PLN (Persero) ULP Medan Kota
ii
8. Bapak Andy Yusuf Situmeang selaku supervisor teknik dan pembimbing
lapangan di PT. PLN (Persero) ULP Medan Kota yang telah memberikan
arahan dan pengetahuan selama penyusunan laporan tugas akhir ini
9. Bapak Muhammad Handri selaku pembimbing di PT. PLN (Persero) ULP
Medan Kota yang telah memberikan arahan dan pengetahuan selama
penyusunan laporan tugas akhir ini
10. Seluruh pegawai serta staf PT. PLN (Persero) ULP Medan Kota dan juga
kepada seluruh karyawan PT. RAZZA PRIMA TRAFO di ULP Medan Kota
yang tidak bisa penulis sebut satu persatu, atas kesempatan dan pengalaman
yang diberikan kepada penulis untuk belajar dan memahami tentang distribusi
listrik
11. Ardina Hariska dan Tri Della Sembiring selaku teman seperjuangan selama
Praktik Kerja Lapangan di ULP Medan Kota
12. Teman seperjuangan kelas EL-6E yang memberikan dukungan dan motivasi
terhadap penyelesaian laporan ini
13. Pengurus sektor philadelphia selaku komunitas yang selalu mendukung,
memberikan doa dan motivasi kepada penulis selama penyusunan laporan
tugas akhir ini
14. Fiola Ephata Rezky Sembiring selaku teman terdekat yang selalu mendukung,
mendoakan dan menemani penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
Penulis juga menyadari bahwa dalam menyusun laporan ini masih terdapat berbagai
kekurangan, maka dengan kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik dan saran
yang bersifat membangun supaya laporan tugas akhir ini ini menjadi lebih baik lagi.
Akhir kata semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua, terutama bagi penulis
sendiri.
Medan, 10 Agustus 2019
FREDICK MORDEKHAY GINTING
NIM: 1605033024
iii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ............................................................................................. i
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix
ABSTRAK .............................................................................................................. x
BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar belakang .............................................................................................. 1
1.2 Rumusan masalah ......................................................................................... 3
1.3 Batasan masalah ........................................................................................... 3
1.4 Tujuan tugas akhir ........................................................................................ 4
1.5 Manfaat tugas akhir ...................................................................................... 4
1.6 Metode pengumpulan data ........................................................................... 5
1.7 Sistematika penulisan ................................................................................... 5
BAB 2 LANDASAN TEORI .................................................................................. 7
2.1 Pendahuluan ................................................................................................. 7
2.2 Sistem distribusi tenaga listrik ..................................................................... 8
2.2.1 Pembangkit tenaga listrik ....................................................................... 9
2.2.2 Sistem transmisi (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) ................. 11
2.2.3 Sistem distribusi (Saluran Udara Tegangan Menengah) ...................... 11
2.3 Sistem pendistribusian tenaga listrik .......................................................... 11
2.4 Pengertian jaringan distribusi ..................................................................... 12
2.5 Struktur jaringan distribusi ......................................................................... 13
2.6 Pembagian jaringan distribusi tenaga listrik .............................................. 16
2.7 Kawat penghantar AAAC .......................................................................... 18
2.7.1 Arah pilinan kawat penghantar AAAC ............................................... 19
2.7.2 Konstruksi kawat penghantar AAAC .................................................. 20
2.7.3 Kode pengenal kawat penghantar AAAC ............................................ 21
iv
2.7.4 Kemampuan daya hantaran kawat penghantar AAAC ........................ 22
2.8 Konektor kawat penghantar AAAC ........................................................... 23
2.8.1 Jenis-jenis konektor kawat penghantar AAAC .................................... 23
2.9 Standar penyambungan kawat penghantar AAAC .................................... 26
2.9.1 Standar kualitas bahan penyambungan kawat penghantar AAAC ...... 26
2.9.2 Sifat-sifat penyambungan pada konektor ............................................. 27
2.10 Pemeliharaan jaringan tegangan menengah ............................................. 28
2.10.1 Jenis-jenis pemeliharaan .................................................................... 29
2.10.2 Jadwal pemeliharaan ......................................................................... 31
2.11.3 Pemeliharaan Penghantar .................................................................. 34
2.12 Tang press hidrolik ................................................................................... 38
2.13 Thermovision ............................................................................................ 39
2.13.1 Pengukuran thermovision .................................................................. 40
2.14 Pemuaian pada logam .............................................................................. 42
2.14.1 Kejut thermal pada material yang rapuh ........................................... 42
2.14.2 Kelelahan logam (Metal Fatigue) ..................................................... 43
2.14.3 Pengaruh suhu pada kelelahan (Fatigue) .......................................... 43
2.14.4 Pemuaian dan patahan pada suhu tinggi ........................................... 44
2.14.5 Sifat logam yang mengalami deformasi plastik ................................ 45
2.14.6 Perubahan struktur selama mulur ...................................................... 45
2.14.7 Pengaruh arus listrik terhadap konduktor ......................................... 45
BAB 3 PEMELIHARAAN DAN PERBAIKAN KENAIKAN SUHU PADA
SAMBUNGAN KAWAT PENGHANTAR AAAC DISTRIBUSI 20 KV
AKIBAT KENAIKAN BEBAN ............................................................. 49
3.1 Metode pemeliharaan dan perbaikan ......................................................... 49
3.2 Lokasi pemeliharaan dan perbaikan ........................................................... 49
3.3 Peralatan dan bahan pemeliharaan dan perbaikan ..................................... 49
3.4 Teknik pengumpulan data .......................................................................... 50
3.5 Pelaksanaan penelitan ................................................................................ 50
3.6 Flowchart ................................................................................................... 51
3.7 Hasil pengumpulan data ............................................................................. 52
v
3.7.1 Data beban penyulang LS.01 dan beban trafo daya-3 gardu induk ..... 52
3.7.2 Hasil thermovision pada penghantar HUTM ....................................... 56
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................. 57
4.1 Perhitungan pembebanan arus tinggi jenis sambungan Parallel Groove dari
penyulang LS.01 ............................................................................................... 57
4.2 Perhitungan pembebanan arus tinggi jenis sambungan H-Type dari
penyulang LS.01 ............................................................................................... 59
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 63
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 63
5.2 Saran ........................................................................................................... 63
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 64
LAMPIRAN .......................................................................................................... 65
vi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2. 1 Sifat mekanis dari kawat aluminium campuran untuk hantaran
aluminium campuran (AAAC) ............................................................. 20
Tabel 2. 2 Standar mutu bahan kawat aluminium campuran untuk hantaran
aluminium campuran ............................................................................ 21
Tabel 2. 3 Tabel kode pengenal ............................................................................ 21
Tabel 2. 4 Kemampuan hantaran udara aluminium campuran (AAAC) .............. 22
Tabel 2. 5 Konstruksi penghantar udara campuran aluminium telanjang (AAAC)
.............................................................................................................. 23
Tabel 2. 6 Jenis penghantar pada parallel groove................................................. 24
Tabel 2. 7 Penyambungan penghantar dengan sistem press ................................. 39
Tabel 2. 8 Evaluasi dan rekomendasi thermovision klem dan konduktor............. 42
Tabel 2. 9 Nilai hambatan jenis pada masing-masing logam................................ 46
Tabel 2. 10 Nilai koefisien muai panjang dan titik lebur pada setiap logam ........ 48
Tabel 3. 1 Laporan beban tertinggi penyulang LS.01 bulan april 2019 siang hari
.............................................................................................................. 52
Tabel 3. 2 Laporan beban tertinggi penyulang LS.01 bulan april 2019 malam hari
.............................................................................................................. 53
Tabel 3. 3 Laporan data beban tertinggi trafo daya-3 GIS bulan april 2019 pada
siang hari .............................................................................................. 54
Tabel 3. 4 Laporan data beban tertinggi trafo daya-3 GIS bulan april 2019 pada
malam hari ............................................................................................ 55
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2. 1 Sistem distribusi tenaga listrik ........................................................... 8
Gambar 2. 2 Sistem pendistribusian langsung dan tidak langsung ....................... 12
Gambar 2. 3 Gardu induk ...................................................................................... 13
Gambar 2. 4 Jaringan distribusi primer 20 kV ...................................................... 14
Gambar 2. 5 Gardu distribusi jenis tiang .............................................................. 15
Gambar 2. 6 Jaringan distribusi sekunder 220V ................................................... 15
Gambar 2. 7 Lapisan luar lilitan aluminium campuran arah pilinan Z ................. 19
Gambar 2. 8 Lapisan lilitan aluminium campuran arah pilinan S dan Z .............. 19
Gambar 2. 9 Arah pilinan kawat ........................................................................... 19
Gambar 2. 10 Konstruksi Parallel Groove ............................................................ 24
Gambar 2. 11 Kontruksi Konektor H-Type ........................................................... 25
Gambar 2. 12 Konektor jenis alur H ..................................................................... 25
Gambar 2. 13 Konektor Join Sleeve diameter 150mm ......................................... 25
Gambar 2. 14 Konektor Join Sleeve diameter 70mm ........................................... 25
Gambar 2. 15 Paralel dua atau lebih saluran udara ............................................... 35
Gambar 2. 16 Saluran udara yang di pasang sepanjang jalan raya ....................... 35
Gambar 2. 17 Saluran kabel udara melintasi jalan umum yang dilalui kendaraan
bermotor ......................................................................................... 36
Gambar 2. 18 Saluran kabel udara melintasi sungai yang bisa dilayari................ 36
Gambar 2. 19 Saluran kabel udara yang melintasi disebelah jembatan ................ 37
Gambar 2. 20 Saluran kabel udara melintasi sungai yang tidak bisa dilayari....... 37
Gambar 2. 21 Saluran kabel udara melintasi jalur listrik saluran udara ............... 37
Gambar 2. 22 Andongan saluran udara tegangan menengah ................................ 38
Gambar 2. 23 Tang press hidrolik ......................................................................... 38
Gambar 2. 24 Thermovision ................................................................................. 39
Gambar 3. 1 Skema flowchart ............................................................................... 51
Gambar 3. 2 Hasil thermovision pada penghantar HUTM ................................... 56
Gambar 4. 1 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 siang hari
tanggal 28 april 2019 ........................................................................ 58
viii
Gambar 4. 2 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 malam hari
tanggal 28 april 2019 ........................................................................ 59
Gambar 4. 3 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 siang hari
tanggal 29 april 2019 ........................................................................ 60
Gambar 4. 4 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 malam hari
tanggal 29 april 2019 ........................................................................ 62
Gambar 4. 5 Grafik perbandingan sambungan jenis parallel groove (diagram
batang biru) dan H-type (diagram batang merah) terhadap
pembebanan arus tinggi pada sambungan konektor hantaran dari
penyulang LS.01 .............................................................................. 62
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Sambungan yang di lakukan peninjauan konstruksi CC5
Lampiran 2. Kegiatan thermovision pada sambungan HUTM
Lampiran 3. Single line penyulang LS.01
Lampiran 4. Proses perbaikan pada sambungan HUTM
Lampiran 5. Kerusakan yang terjadi pada parallel groove
Lampiran 6. Hasil thermovision pada penghantar HUTM
x
ABSTRAK
Beban puncak yang terjadi pada penyulang dengan kawat penghantar AAAC
sebagai penghantar pada hantaran udara tegangan menengah sangat berpengaruh
pada penampang dan sambungan pada kawat penghantar yang mengakibatkan
terjadinya kenaikan suhu pada sambungan dan penampang kawat penghantar. Hal
ini dapat diketahui dengan pemeliharaan dan perbaikan melalui kegiatan
pengukuran menggunakan thermovision, sehingga dapat meminimalisir terjadinya
gangguan yang di karenakan sambungan pada kawat penghantar putus ataupun
kawat penghantar itu sendiri. Kenaikan suhu pada sambungan kawat penghantar
diakibatkan oleh hambatan listrik pada sambungan relatif besar, sehingga suhu akan
bertambah besar seiring dengan bertambahnya waktu (𝐼2 × 𝑅 × 𝑡).
Hasil perhitungan yang diperoleh saat beban puncak sebesar 275 ampere diketahui
terjadi kenaikan suhu pada siang hari sebesar 56,6 oC pada fasa R dan mengalami
kenaikan suhu pada malam hari sebesar 72,1 oC, sehingga dilakukan penggantian
sambungan jenis parallel groove menjadi jenis H-type, sehingga terjadi penurunan
suhu menjadi 37,8 oC pada siang hari dan 35,9 oC pada malam hari. Maka kondisi
tersebut dalam keadaan normal.
Kata kunci: thermovision, jenis sambungan hutm
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Energi listrik yang merupakan landasan kehidupan modern, juga merupakan
syarat bagi suatu masyarakat / bangsa untuk memperoleh taraf kehidupan yang
tinggi dan juga perkembangan industri yang maju. Dengan meningkatnya
perkembangan ekonomi dan industri, maka tidak dapat disangkal lagi bahwa
kebutuhan akan energi listrik adalah merupakan sesuatu yang penting.
Negara Indonesia yang digolongkan sebagai negara berkembang, dimana
melalui pembangunan yang dilakukan secara bertahap berusaha meningkatkan
tarap kehidupan bangsa. Dengan giatnya pengembangan dan penyerapan
teknologi yang dilaksanakan di Indonesia, maka masyarakat Indonesia
semakin merasakan arti pentingnya energi listrik. Dimana pembangunan
ketenaga listrikan dapat dianggap sebagai kegiatan hulu, yang akan mendorong
bahkan mempercepat proses kegiatan pembangunan sangat memerlukan
tenaga listrik sebagai pendukung kelancaran pelaksanaannya.
Instalasi jaringan distribusi 20 kV dan sistem jaringan yang tepat dan aman
merupakan salah satu aspek dalam penunjang sarana aktivitas manusia agar
tetap berjalan dengan lancar. Perkembangan instalasi penerangan dan tenaga
listrik berkembang sejalan dengan perkembangan sarana dan prasarana seperti
gedung - gedung, industri, komunikasi, serta transportasi. Dengan
perkembangan pembangunan di segala bidang tersebut, menuntut PLN dan
suatu industri agar dapat menyediakan tenaga listrik sesuai dengan kebutuhan
produksi.
Suatu perencanaan instalasi penerangan dan tenaga listrik yang baik harus
memenuhi persyaratan atau peraturan yang ada, misalnya untuk di Indonesia
yaitu Standar Penyambungan Listrik Negara (SPLN). Instalasi listrik dapat
di katakan baik, jika memenuhi beberapa faktor diantaranya adalah keamanan,
keindahan, keandalan, dan ekonomis. Hal ini di maksudkan agar instalasi
jaringan distribusi tenaga listrik ini benar-benar dapat memenuhi keamanan
yang baik bagi manusia maupun peralatan yang ada di sekitarnya.
2
Meningkatnya pembangunan – pembangunan gedung ini, maka diperlukan
adanya penambahan daya suatu bagian wilayah dan kualitas pada sambungan
sistem tenaga listrik yang sesuai, maka diperlukan uji kualitas sambungan pada
sistem jaringan distribusi agar dapat mempertahankan kualitas/keandalan dari
pelayanan jaringan distribusi kepada konsumen.
Jika dilihat dari kondisi alam dan geografis, Indonesia yang hanya memiliki
dua musim, yaitu musim kemarau dan hujan, maka tidak jarang ditemui
permasalahan yang dihadapi dalam penanganan pada sistem jaringan distribusi
ini. Seperti halnya curah hujan yang tinggi akan mempengaruhi sistem jaringan
distribusi, begitu pula pada peningkatan suhu pada saat musim kemarau yang
mempercepat terjadinya kenaikan suhu pada sambungan kawat AAAC yang
mengakibatkan pemuaian pada kawat AAAC, dikarenakan kemampuan daya
tahan suhu suatu penghantar dan pemakaian beban puncak yang melewati
penghantar tersebut akan mengakibatkan terjadinya gangguan sistem jaringan
distribusi dikarenakan daya hantar yang kurang baik dan longgarnya
sambungan yang terpasang pada sistem jaringan distribusi.
Berdasarkan analisis di atas, penelitian ini akan menganalisa kenaikan suhu
pada sambungan kawat penghantar AAAC distribusi 20 kV akibat kenaikan
beban dengan menggunakan thermovision. Pemuaian pada sambungan kawat
AAAC akan sangat mempengaruhi kemampuan sistem dalam penyaluran
energi listrik. Sehingga memicu terjadi nya gangguan pada jaringan distribusi,
seperti sambungan kawat penghantar akan putus ataupun longgar akibat
pemuaian.
Kegagalan seperti ini tentunya harus di hindari dengan melakukan
pemeliharaan, dan perbaikan terjadinya gangguan, yakni dengan cara
melakukan pengecekan suhu pada titik- titik sambungan kawat penghantar
AAAC pada jaringan distribusi dengan menggunakan alat thermovision. Maka
perlu adanya suatu penanganan yang sesuai dan baik secara berkala. Dengan
di buatnya suatu sistem instalasi yang aman dan handal, maka hal-hal yang
tidak di inginkan tidak akan terjadi.
3
1.2 Rumusan masalah
Berdasarkan latar belakang yang diuraikan diatas, maka rumusan masalah yang
akan diamati adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh beban puncak pada Hantaran Udara Tegangan
Menengah (HUTM) terhadap sambungan kawat penghantar AAAC
distribusi 20 kV?
2. Apa penyebab kenaikan suhu konektor pada sambungan kawat penghantar
AAAC?
3. Bagaimana kemampuan sambungan H-type dengan parallel groove
terhadap hantar arus AAAC pada distribusi 20kV?
4. Bagaimana pemeliharaan dan perbaikan yang dilakukan terhadap kenaikan
suhu pada sambungan kawat penghantar AAAC?
1.3 Batasan masalah
Untuk membatasi masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini, maka perlu
dibuat batasan masalah agar pembahasan tidak terlalu luas. Adapun batasan
masalah pada tugas akhir ini, yaitu:
1. Jenis sambungan parallel groove yang ada di penyulang LS.01 di wilayah
kerja PT. PLN (Persero) ULP Medan Kota
2. Pengujian kenaikan suhu dilakukan pada titik sambungan yang mempunyai
suhu paling tinggi yang dapat di tampilkan oleh thermovision pada waktu
beban puncak
3. Membahas jenis kawat penghantar AAAC parallel groove
4. Karakteristik yang diuji pada sambungan kawat penghantar jenis parallel
groove adalah pemuaian dan hambatannya
5. Jenis pemeliharaan dan perbaikan yang dilakukan terhadap kenaikan suhu
pada sambungan kawat penghantar AAAC.
4
1.4 Tujuan tugas akhir
Dari rumusan masalah di atas, maka tujuan tugas akhir ini adalah:
1. Mengetahui penyebab kenaikan suhu pada sambungan kawat penghantar
AAAC
2. Mengetahui dampak yang timbul dari kegagalan pada sambungan kawat
penghantar AAAC
3. Mengetahui karakteristik fisik sambungan dan kawat penghantar AAAC
4. Mengetahui pemeliharaan dan perbaikan pada sambungan kawat
penghantar AAAC Hantaran Udara Tegangan Menengah (HUTM).
1.5 Manfaat tugas akhir
Adapun manfaat tugas akhir ini adalah:
1. Bagi mahasiswa
a. Untuk memperoleh pengalaman mengenai penerapan ilmu pengetahuan
dan teknologi yang sesuai dengan bidang yang ditekuni oleh penulis
b. Untuk memperoleh kesempatan dalam menganalisa permasalahan yang
ada dilapangan berdasarkan teori yang diperlukan selama belajar
c. Memperoleh wawasan tentang dunia kerja dan sebagai proses adaptasi
terhadap lingkungan dunia kerja, khususnya di PT. PLN (Persero).
2. Bagi Institusi Pendidikan
a. Menjalin kerja sama antara pihak Politeknik Negeri Medan dengan
perusahaan
b. Sebagai bahan ajar untuk mahasiswa yang akan membahas hal tentang
pemeliharaan dan perbaikan kenaikan suhu pada sambungan kawat
penghantar AAAC akibat kenaikan beban
c. Untuk menghasilkan lulusan berkualitas tinggi.
5
1.6 Metode pengumpulan data
Adapun metode pengumpulan data yang diterapkan oleh penulis dalam
penyelesaian laporan tugas akhir ini sekaligus di dalam pengambilan data
dengan metode sebagai berikut:
1. Metode literatur
Metode ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data dari buku-buku,
website dan literatur yang diperoleh dari perpustakaan dan internet.
2. Metode diskusi
Melakukan diskusi kepada dosen pembimbing, staf pegawai
PT. PLN (Persero) ULP Medan Kota dan pembimbing lapangan.
3. Observasi lapangan
Melakukan pengamatan langsung ke lapangan pada subjek yang diteliti
berdasarkan teori yang ada untuk memperoleh data.
1.7 Sistematika penulisan
Untuk mempermudah pemahaman, maka penulis menyusun tugas akhir ini
dalam beberapa bab, yang masing – masing bab mempunyai hubungan saling
terkait dengan bab lain. Bab yang terkandung dalam bab ini adalah sebagai
berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, metode
penulisan dan sistematika penulisan.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Pada bab ini akan membahas mengenai teori umum jaringan
distribusi, kawat AAAC kabel, mekanisme perpindahan panas akibat
beban puncak, pemeliharaan dan perbaikan pada sambungan kawat
penghantar AAAC, serta membahas penggunaan alat thermovision.
6
BAB 3 PEMELIHARAAN DAN PERBAIKAN KENAIKAN SUHU
PADA SAMBUNGAN KAWAT PENGHANTAR AAAC
DISTRIBUSI 20 KV AKIBAT KENAIKAN BEBAN
Pada bab ini akan membahas mengenai lokasi dilaksanakannya
penelitian peralatan yang dipergunakan pada saat penelitian,
data-data penelitian dan jadwal penelitian.
BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini membahas tentang analisa kenaikan suhu pada
sambungan kawat penghantar AAAC akibat beban puncak serta
terjadinya pemuaian yang mengakibatkan meningkatnya hambatan
listriknya.
BAB 5 PENUTUP
Pada bab ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari
keseluruhan pembahasan yang telah dilakukan pada tugas akhir ini.
7
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Pendahuluan
Listrik merupakan energi yang sangat penting bagi kehidupan manusia, hal ini
sejalan dengan berkembangnya teknologi peralatan pendukung manusia baik
di bidang industri, rumah tangga, pusat perbelanjaan, sarana pendidikan dan
perkantoran. Permintaan akan pemakaian tenaga listrik dalam kehidupan
manusia menjadi meningkat. Sehingga tenaga listrik harus di salurkan ke
pelanggan secara kontinyu tanpa mengalami pemadaan.
Pada kenyataan, tenaga listrik yang disalurkan tidak selamanya bisa dilakukan
secara kontinyu karena ada permasalahan-permasalahan pada suatu sistem
tenaga listrik yang mengakibatkan pemadaman atau terhentinya suplay tenaga
listrik ke pelanggan. Sehingga merugikan pelanggan dan juga pihak penyedia
tenaga listrik.
Kondisi kerja perlengkapan distribusi seperti isolator, konduktor, trafo maupun
sambungan pada saluran udara sangatlah rawan mengalami gangguan dan
kerusakan yang ditimbulkan oleh arus beban. Arus beban dapat menimbulkan
rugi-rugi dan meningkatkan suhu pada peralatan sistem distribusi, sehingga
menurunkan tingkat effisiensi dan umur dari peralatan yang ada. Selain adanya
arus beban yang mengganggu, kerusakan peralatan distribusi dapat juga
ditimbulkan oleh percikan bunga api (flashover) yang muncul karena adanya
gap antar fasa yang mempengaruhi. Maka diharuskan melakukan pemeliharaan
sistem distribusi yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas dari
penyaluran tenaga listrik serta mencegah atau mengurangi gangguan-gangguan
yang terjadi khususnya pada Jaringan Tegangan Menengah. Sehingga suplay
tenaga listrik ke pelanggan bisa dilakukan secara kontinyu tanpa mengalami
pemadaman
8
2.2 Sistem distribusi tenaga listrik
Sistem penyaluran tenaga listrik dari pembangkit tenaga listrik ke konsumen
(beban) melalui beberapa tahap, yaitu dari pembangkit tenaga listrik penghasil
energi listrik, disalurankan ke jaringan transmisi Saluran Udara Tegangan
Ekstra Tinggi (SUTET) langsung ke gardu induk. Dari gardu induk tenaga
listrik disalurkan ke jaringan distribusi primer Saluran Udara Tegangan
Menengah (SUTM), dan melalui gardu distribusi langsung ke jaringan
distribusi sekunder Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR), tenaga listrik
dialirkan ke konsumen. Dengan demikian sistem distribusi tenaga listrik
berfungsi membagikan tenaga listrik kepada pihak pemakai melalui jaringan
tegangan rendah (SUTR), sedangkan suatu saluran transmisi berfungsi untuk
menyalurkan tenaga listrik bertegangan ekstra tinggi ke pusat-pusat beban
dalam daya yang besar (melalui jaringan distribusi).
Pada gambar 2.1 dibawah ini dapat dilihat, bahwa tenaga listrik yang dihasilkan
dan dikirimkan ke konsumen melalui Pusat Pembangkit Tenaga Listrik, Gardu
Induk, Saluran Transmisi, Gardu Induk, Saluran Distribusi, dan kemudian ke
beban (konsumen tenaga listrik).
Gambar 2. 1 Sistem distribusi tenaga listrik
9
2.2.1 Pembangkit tenaga listrik
Pembangkit tenaga listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan
memproduksi tegangan listrik dengan cara mengubah suatu energi
tertentu menjadi energi listrik. Selain itu, pembangkit listrik bisa disebut juga
dengan semua mesin yang mengubah tenaga gerak, cahaya dan minyak bumi
atau benda kimia lainnya menjadi tenaga listrik.
Sumber-sumber energi alam dapat berupa:
a) Bahan bakar yang berasal dari fossil: batubara, minyak bumi, gas alam
b) Bahan galian: uranium, thorium
c) Tenaga air, yang penting adalah tinggi jatuh air dan debitnya
d) Tenaga angin, daerah pantai dan pegunungan
e) Tenaga matahari.
Berdasarkan sumber-sumber energi alam tersebut, pembangkit listrik terbagi
menjadi beberapa jenis, yaitu:
a) Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Pembangkit listrik tenaga air atau yang lebih akrab disebut dengan PLTA
merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan aliran air untuk
menggerakkan turbin pada generatornya. Air yang dibendung kemudian
dialirkan dan menggerakkan turbin generator sehingga menghasilkan
energi listrik.
b) Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
Pembangkit Listrik Tenaga Uap alias PLTU adalah pembangkit listrik
yang memanfaatkan uap hasil pemanasan ketel uap alias boiler untuk
menggerakkan turbin pada generator.
c) Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Pembangkit Listrik Tenaga Surya atau PLTS adalah pembangkit listrik
yang sering digunakan di skala rumahan. Prinsip kerja dari pembangkit
listrik tenaga surya adalah memanfaatkan panel surya atau solar cell untuk
menyimpan energi listrik dari panas ke dalam baterai. Energi listrik
tersebut dapat digunakan sewaktu-waktu saat dibutuhkan.
10
d) Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)
Pembangkit Listrik Tenaga Gas atau yang juga dikenal dengan nama
PLTG adalah pembangkit listrik listrik yang memanfaatkan tekanan gas
sebagai penggerak turbin generator. Gas yang berada dalam ruang bakar
akan memiliki tekanan tinggi yang mampu menggerakkan turbin.
Pembangkit listrik jenis ini menggunakan bahan bakar baik cair maupun
gas.
e) Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi atau PLTP adalah pembangkit
listrik yang memanfaatkan panas uap bumi untuk menggerakkan turbin.
Sebenarnya prinsip kerja dari PLTP sama seperti PLTU. Hanya saja, uap
panas yang dihasilkan langsung dari bumi. Jadi PLTP banyak ditemukan
di pegunungan yang dekat dengan kawah berapi.
f) Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel atau yang juga biasa disebut dengan
PLTD adalah pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar solar.
Biasanya pembangkit listrik jenis ini hanya digunakan untuk skala
rumahan saja. Putaran pada poros diesel dapat menggerakkan generator
sehingga menghasilkan energi listrik.
g) Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir alias PLTN merupakan pembangkit
listrik yang bahan bakarnya menggunakan reaksi pembelahan inti
urianium dalam reaktor nuklir. Jadi lebih ramah lingkungan dibanding
dengan menggunakan bahan bakar seperti batubara, minyak, gas, dan
lainnya.
11
2.2.2 Sistem transmisi (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi)
Sistem transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkit
ke pusat beban melalui saluran transmisi. Saluran transmisi akan mengalami
rugi-rugi tenaga, maka untuk mengatasi hal tersebut tenaga yang akan dikirim
dari pusat pembangkit ke pusat beban harus ditransmisikan dengan tegangan
tinggi maupun tegangan ekstra tinggi.
Saluran Transmisi Tegangan Tinggi PLN kebanyakan mempunyai tegangan
66 kV, 150 kV dan 500 kV. Khusus untuk tegangan 500 kV disebut sebagai
tegangan ekstra tinggi.
2.2.3 Sistem distribusi (Saluran Udara Tegangan Menengah)
Sistem Distribusi berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen
yang berupa pabrik, industri, perumahan dan sebagainya. Transmisi tenaga
dengan tegangan tinggi maupun ekstra tinggi pada saluran transmisi di ubah
pada gardu induk menjadi tegangan menengah atau tegangan distribusi
primer, yang selanjutnya diturunkan lagi menjadi tegangan untuk konsumen.
Tegangan distribusi primer yang dipakai PLN adalah 20 kV, 12 kV dan
6 kV. Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwa tegangan distribusi primer
PLN yang berkembang adalah 20 KV.
2.3 Sistem pendistribusian tenaga listrik
Sistem jaringan tenaga listrik adalah penyaluran energi listrik dari pembangkit
tenaga listrik (power station) hingga sampai kepada konsumen (pemakai) pada
tingkat tegangan yang diperlukan. Sistem tenaga listrik ini terdiri dari unit
pembangkit, unit transmisi dan unit distribusi.
Sistem pendistribusian tenaga listrik dapat dibedakan menjadi dua macam,
yaitu sistem pendistribusian langsung dan sistem pendistribusian tidak
langsung.
a) Sistem Pendistribusian Langsung
Sistem pendistribusian langsung merupakan sistem penyaluran tenaga
listrik yang dilakukan secara langsung dari pusat pembangkit tenaga listrik,
dan tidak melalui jaringan transmisi terlebih dahulu. Sistem pendistribusian
langsung biasanya terletak di daerah pelayanan beban atau dipinggiran kota.
12
b) Sistem Pendistribusian Tidak Langsung
Sistem pendistribusian tidak langsung merupakan sistem penyaluran tenaga
listrik yang dilakukan jika pusat pembangkit tenaga listrik jauh dari pusat-
pusat beban, sehingga untuk penyaluran tenaga listrik memerlukan jaringan
transmisi sebagai jaringan perantara sebelum dihubungkan dengan jaringan
distribusi yang langsung menyalurkan tenaga listrik ke konsumen.
Gambar 2. 2 Sistem pendistribusian langsung dan tidak langsung
2.4 Pengertian jaringan distribusi
Jaringan distribusi tenaga listrik adalah jaringan tenaga listrik yang mensuplay
kelistrikan kebeban (pelanggan) dengan menggunakan tegangan menengah
20 kV dan tegangan rendah 220-380V atau 231-400V. Jaringan distribusi
dengan tegangan menengah 20 kV disebut jaringan distribusi primer dimana
jaringannya mempergunakan antara lain:
a) Saluran kabel tegangan menengah (SKTM), mempergunakan kabel XLPE
b) Saluran udara tegangan menengah (SUTM), mempergunakan kawat
AAAC, AAC, ACSR, atau twisted cable.
Sumber kelistrikannya diperoleh dari gardu induk atau pusat listrik tenaga
Diesel. Jaringan distribusi dengan tegangan rendah 220/380V atau 231/400V
disebut jaringan distribusi sekunder, dimana jaringannya menggunakan kabel
lilit (twisted cable). Dan sumber kelistrikannya diperoleh dari gardu distribusi
(gardu beton, portal, dan cantol). (Wahyudi, 2011)
13
2.5 Struktur jaringan distribusi
Sistem distribusi tenaga listrik terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
1) Gardu Induk atau Pusat Pembangkit Tenaga Listrik
Pada bagian ini jika sistem pendistribusian tenaga listrik dilakukan secara
langsung, maka bagian pertama dari sistem distribusi tenaga listrik adalah
pusat pembangkit tenaga listrik. Biasanya pusat pembangkit tenaga listrik
terletak di pingiran kota dan pada umumnya berupa Pusat Pembangkit
Tenaga Diesel (PLTD). Untuk menyalurkan tenaga listrik ke pusat-pusat
beban (konsumen) dilakukan dengan jaringan distribusi primer dan jaringan
distribusi sekunder.
Jika sistem pendistribusian tenaga listrik dilakukan secara tidak langsung,
maka bagian pertama dari sistem pendistribusian tenaga listrik adalah Gardu
Induk yang berfungsi menurunkan tegangan dari jaringan transmisi dan
menyalurkan tenaga listrik melalui jaringan distribusi primer.
Gambar 2. 3 Gardu induk
2) Jaringan Distribusi Primer
Jaringan distribusi primer merupakan awal penyaluran tenaga listrik dari
pusat pembangkit tenaga listrik ke konsumen untuk sistem pendistribusian
langsung. Sedangkan untuk sistem pendistribusian tidak langsung
merupakan tahap berikutnya dari jaringan transmisi dalam upaya
menyalurkan tenaga listrik ke konsumen. Jaringan distribusi primer atau
Jaringan Distribusi Tegangan Tinggi (JDTT) memiliki tegangan sistem
sebesar 20 kV.
14
Untuk wilayah kota tegangan diatas 20 kV tidak diperkenankan, mengingat
pada tegangan 30 kV akan terjadi gejala-gejala korona yang dapat
mengganggu frekuensi radio, TV, telekomunikasi, dan telepon.
Gambar 2. 4 Jaringan distribusi primer 20 kV
Sifat pelayanan sistem distribusi sangat luas dan komplek, karena konsumen
yang harus dilayani mempunyai lokasi dan karaktristik yang berbeda.
Sistem distribusi harus dapat melayani konsumen yang terkonsentrasi di
kota, pinggiran kota dan konsumen di daerah terpencil. Sedangkan dari
karakteristiknya ada konsumen perumahan dan konsumen dunia industri.
Sistem konstruksi saluran distribusi terdiri dari saluran udara dan saluran
bawah tanah. Pemilihan konstruksi tersebut didasarkan pada pertimbangan
sebagai berikut: alasan teknis yaitu berupa persyaratan teknis, alasan
ekonomis, alasan estetika dan alasan pelayanan yaitu kontinuitas pelayanan
sesuai jenis konsumen.
3) Gardu Pembagi/Gardu Distribusi
Berfungsi merubah tegangan listrik dari jaringan distribusi primer menjadi
tegangan terpakai yang digunakan untuk konsumen dan disebut sebagai
jaringan distribusi sekunder. Kapasitas transformator yang digunakan pada
gardu pembagi ini tergantung pada jumlah beban yang akan dilayani dan
luas daerah pelayanan beban. Bisa berupa transformator satu fasa dan bisa
juga berupa transformator tiga fasa.
15
Gambar 2. 5 Gardu distribusi jenis tiang
4) Jaringan Distribusi Sekunder
Jaringan distribusi sekunder atau Jaringan Distribusi Tegangan Rendah
(JDTR) merupakan jaringan tenaga listrik yang langsung berhubungan
dengan konsumen. Oleh karena itu besarnya tegangan untuk jaringan
distribusi sekunder ini 130/230V dan 130/400V untuk sistem lama, atau
230/400V untuk sistem baru. Tegangan 130V dan 230V merupakan
tegangan antara fasa dengan netral, sedangkan tegangan 400V merupakan
tegangan fasa dengan fasa.
Gambar 2. 6 Jaringan distribusi sekunder 220V
16
2.6 Pembagian jaringan distribusi tenaga listrik
Sistem jaringan distribusi tenaga listrik dapat dibedakan berdasarkan tegangan,
arus dan sistem penyaluran:
1) Tegangan
Berdasarkan besarnya tegangan listrik, jaringan distribusi tenaga listrik
dapat dibedakan menjadi dua sistem, yaitu: sistem jaringan distribusi primer
dan sistem jaringan distribusi sekunder.
a) Sistem Jaringan Distribusi Primer
Sistem jaringan distribusi primer atau sering disebut Jaringan Distribusi
Tegangan Menengah (JDTM) terletak diantara gardu induk dengan gardu
pembagi, yang memiliki tegangan sistem lebih tinggi dari tegangan
terpakai untuk konsumen. Standar tegangan untuk jaringan distribusi
primer ini adalah 6 kV, 10 kV, dan 20 kV (sesuai standar PLN).
b) Sistem Jaringan Distribusi Sekunder
Sistem jaringan distribusi sekunder atau sering disebut Jaringan
Distribusi Tegangan Rendah (JDTR), merupakan jaringan yang
berfungsi sebagai penyalur energi listrik dari gardu pembagi (gardu
distribusi) ke pusat beban (konsumen tenaga listrik). Besarnya standar
tegangan untuk jaringan distribusi sekunder ini adalah 127/220V pada
sistem lama, dan 220/380V pada sistem baru untuk perumahan, serta
440/550V untuk keperluan industri.
Berdasarkan tegangan pengenalnya, saluran distribusi tenaga listrik dapat
dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: distribusi tegangan menengah dan
distribusi tegangan rendah.
a) Jaringan Tegangan Menengah (JTM)
Merupakan Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) atau Saluran
Udara Tegangan Menegah (SUTM). Sistem Distribusi ini
menghubungkan trafo daya di gardu induk menuju gardu distribusi,
berdasarkan tegangan yang disalurkan adalah 6 kV, 12 kV atau 20 kV.
17
b) Jaringan Tegangan Rendah (JTR)
Merupakan saluran kabel tegangan rendah yang salurannya biasa berupa
SKTR/SUTR, yang menghubungkan gardu distribusi/trafo distribusi ke
konsumen. Tegangan kerja pada sistem yang dipergunakan adalah
220 volt atau 380 volt.
Berdasarkan letak jaringan distribusi tenaga listrik terhadap posisi gardu
distribusi, dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
a) Jaringan Distribusi Primer (Jaringan Tegangan Menengah)
Jaringan distribusi primer merupakan suatu jaringan yang letaknya
sebelum gardu distribusi dan berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik
bertegangan menengah (sebesar: 6 kV atau 20 kV).
Kawat penghantar dapat berupa kabel dalam tanah atau saluran/kawat
udara yang menghubungkan gardu induk (sekunder trafo) dengan gardu
distribusi atau gardu hubung yang merupakan sisi primer dari trafo
distribusi.
b) Jaringan Distribusi Sekunder (Jaringan Tegangan Rendah)
Jaringan distribusi sekunder berupa jaringan yang letaknya setelah gardu
distribusi, yang berfungsi menyalurkan tenaga listrik bertegangan rendah
sebesar: 220V/380V.
Kawat penghantarnya berupa kabel tanah atau kawat udara yang
menghubungkan dari gardu distribusi yang merupakan sisi sekunder
trafo distribusi ke konsumen/pelanggan atau pemakai seperti: industri
dan atau rumah.
2) Arus
Berdasarkan sumber arus listrik maka sistem jaringan distribusi dapat
dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
a) Jaringan Distribusi AC
Jaringan distribusi arus bolak-balik (AC) paling banyak digunakan.
Penyaluran energi listrik dari gardu induk ke konsumen tegangan
menengah 20 kV menggunakan sistem 3 (tiga) fasa sedangkan
penyaluran energi listrik dari gardu distribusi ke konsumen tegangan
18
rendah seperti industri menggunakan sistem 3 fasa dengan tegangan 380
V, akan tetapi penyaluran energi listrik ke perumahan menggunakan
sistem 1 fasa yaitu 220 V.
b) Jaringan Distribusi DC
Jaringan distribusi arus searah (DC) jarang digunakan, walaupun ada
untuk daerah tertentu. Penggunaan jaringan DC ini dilakukan dengan
jalan menyearahkan terlebih dahulu arus AC (bolak-balik) ke arus DC
(searah) dengan alat penyearah converter, sedangkan untuk merubah
kembali dari arus bolak-balik ke arus searah digunakan alat inverter. Dari
kedua sistem ini yang banyak digunakan adalah sistem distribusi arus
bolak-balik (AC).
3) Sistem Penyaluran
Berdasarkan sistem penyalurannya, jaringan distribusi dapat dibedakan
menjadi dua macam, yaitu:
a) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM)
Saluran udara tegangan menengah merupakan sistem penyaluran tenaga
listrik melalui kawat penghantar AAAC, AAC, ACSR, atau twisted cable
yang ditompang pada tiang listrik.
b) Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM)
Saluran kabel tegangan menengah merupakan sistem penyaluran tenaga
listrik melalui kabel penghantar XLPE yang ditanamkan di dalam tanah.
2.7 Kawat penghantar AAAC
Spesifikasi ini meliputi hantaran aluminium campuran atau All Aluminium
Alloy Conductor (AAAC), untuk saluran udara tegangan rendah maupun
tegangan menengah, direnggangkan pada isolator-isolator diantara tiang-tiang
yang khusus untuk maksud ini. Hantaran ini terbuat dari kawat-kawat
aluminium campuran yang dipilin, tidak berisolasi dan tidak berinti.
Ukuran ukuran diameter kawat 1,50 mm – 4,50 mm (SPLN 41-8_1981).
19
Gambar 2. 7 Lapisan luar lilitan aluminium campuran arah pilinan Z
Gambar 2. 8 Lapisan lilitan aluminium campuran arah pilinan S dan Z
2.7.1 Arah pilinan kawat penghantar AAAC
Yang dimaksud dengan arah pilinan kekanan ialah apabila arah kawat-kawat
sama dengan arah bagian tengah huruf Z, jika hantaran tersebut ditegakkan.
Yang dimaksud dengan arah pilinan kekiri ialah apabila arah kawat-kawat
sama dengan arah bagian tengah huruf S, jika hantaran tersebut ditegakkan
(SPLN41-8_1981).
Gambar 2. 9 Arah pilinan kawat
20
2.7.2 Konstruksi kawat penghantar AAAC
2.7.2.1 Diameter kawat AAAC
Kawat-kawat aluminium yang dipilin untuk membentuk hantaran arus
terdiri dari kawat-kawat yang berdiameter sama dan besarnya tidak boleh
menyimpang dari harga yang di cantumkan dalam tabel 2.1 dibawah ini
(SPLN 41-8_1981).
Berdasarkan kententuan pada kontruksi perancangan kawat AAAC terdapat
beberapa harga yang disesuaikan dari sifat mekanisme kawat alumunium.
Beberapa ukuran diantaranya adalah diameter, toleransi, harga tengah kuat
tarik puncak sebelum dan sesudah pemilinan minimum, pemuluran pada
saat putus sebelum dan sesudah pemilinan minimum. Dapat dilihat pada
tabel 2.1 sebagai berikut:
Tabel 2. 1 Sifat mekanis dari kawat aluminium campuran untuk hantaran
aluminium campuran (AAAC)
Diameter
dalam
Nominal
(mm)
Toleransi
(mm)
Harga Tengah Kuat
Tarik Puncak
Sebelum Dan
Sesudah Pemilinan
Minimum (kg/mm2)
Pemuluran pada Saat
Putus Sebelum dan
Sesudah Pemilinan
Minimum (%)
1,5 ± 0.025 30 4
1,75 ± 0.025 30 4
2 ± 0.025 30 4
2,25 ± 0.025 30 4
2,5 ± 0.025 30 4
2,75 ± 0.028 30 4
3 ± 0.030 30 4
3,25 ± 0.033 30 4
3,5 ± 0.035 30 4
3,75 ± 0.03 30 4
4 ± 0.040 30 4
4,25 ± 0.043 30 4
4,5 ± 0.045 30 4
21
2.7.2.2 Bahan kawat penghantar AAAC
Hantaran harus terbuat dari kawat-kawat aluminium yang mempunyai
permukaan rata dan halus serta bebas dari semua cacat. Kawat-kawat
aluminium ini harus memenuhi persyaratan seperti yang dicantumkan dalam
tabel 2.2 dibawah ini (SPLN 41-8_1981).
Maka dari standar SPLN diatas mutu dan bahan untuk membuat konstruksi
dari kawat campuran alumunium sebagai penghantar jaringan distribusi 20
kv dapat tentukan dari jenis sifat ketahanan standar bahan dengan kualitas
yang handal, dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut:
Tabel 2. 2 Standar mutu bahan kawat aluminium campuran untuk hantaran
aluminium campuran
2.7.3 Kode pengenal kawat penghantar AAAC
Tabel 2. 3 Tabel kode pengenal
Contoh: AAAC 50 7/3
Menyatakan suatu hantaran aluminium campuran keras yang dipilin bulat,
tidak berisolasi dan tidak berinti baja. Berluas penampang nominal 50mm2
yang terdiri dari pilinan 7 helai kawat aluminium yang masing-masing
berdiameter nominal 3 mm. (SPLN 41-8_1981)
No. Sifat Syarat
1. Tahanan jenis arus searah pada suhu 20oC
(maksimum) 0.0328 ohm.mm2/m
2. Berat jenis pada suhu 20oC 2.70 kg/dm3
3. Koefisien muai panjang 23 x 10-6/ oC
4.
Koefisen suhu (α) pada suhu 20oC diukur
antara dua titik potensial yang dipasang
secara kaku pada kawat
0.00360 / oC
5.
Kemurnian aluminium campuran
(magnesium/silicon)
magnesium
silicon
minimum 97.28 %
± 0.5%
± 0.5%
Huruf kode Komponen
AAAC Hantaran udara dari aluminium campuran keras yang
dipilin bulat tidak berisolasi dan tidak berinti baja
22
2.7.4 Kemampuan daya hantaran kawat penghantar AAAC
Berdasarkan kemampuan hantaran arus kawat AAAC dapat ditentukan dari
nilai luas penampang pada kawat AAAC yang dapat dilihat pada tabel 2.4
berikut:
Tabel 2. 4 Kemampuan hantaran udara aluminium campuran (AAAC)
Luas Penampang
Nominal (mm2)
Kemampuan
Hantar Arus
(KHA) (ampere)
16 110
25 145
35 180
50 225
70 270
95 340
120 390
150 455
185 520
240 625
300 710
400 855
500 990
625 1.140
800 1.340
1000 1.540
(Dikutip dari buku pusat pendidikan dan pelatihan PLN B.1.1.3.15.3)
Pada kontruksi penghantar kawat AAAC dengan nilai luas penampang
nominal, luas penampang sebenarnya, jumlah kawat, diameter kawat AAAC,
diameter penghantar nominal kawat AAAC, berat penhantar AAAC dan kuat
tarik putus dapat dilihat pada tabel 2.5 berikut:
23
Tabel 2. 5 Konstruksi penghantar udara campuran aluminium telanjang (AAAC)
Luas
Penampang
Nominal
(mm2 )
Luas
Penampang
Sebenarnya
(mm2)
Jumlah
Kawat
Diameter
Kawat
Aluminium
Nominal
(mm)
Diameter
Penghantar
Nominal
(mm)
Berat
Penghantar
Nominal
(kg/km)
Kuat Tarik
Putus
Penghantar
(N)
16 16,84 7 1,75 5,25 46 4,700
25 27,83 7 2,25 6,75 76 7,750
35 34,36 7 2,5 7,5 94 9,600
50 49,48 7 3,0 9,0 135 13,850
50 45 ,70 19 1,75 8,75 126 12,750
70 75,55 19 2,25 11,25 208 21,100
95 93,27 19 2,5 1 2,5 256 26,100
120 112,85 19 2,75 13,75 310 31,550
150 147,11 37 2,25 15,75 406 41,100
185 181,62 37 2,5 17,5 501 50,750
240 242,54 61 2,25 20,25 670 67,750
300 299,43 61 2,5 22,5 827 83,700
400 431,18 61 3,0 27,0 1195 120,550
500 506,04 61 3,25 29,25 1402 141,400
630 643,24 91 3,0 33,0 1782 179,750
800 754,91 91 3,25 35,75 2092 211,000
1,000 1005,06 91 3,75 41,25 2785 280,85
2.8 Konektor kawat penghantar AAAC
Konektor alur parallel adalah konektor yang mempunyai alur–alur parallel
yang berfungsi memudahkan dan memantapkan dalam penyambungan atau
percabangan penghantar telanjang sehingga instalasi dapat bekerja sesuai
dengan tujuan.
2.8.1 Jenis-jenis konektor kawat penghantar AAAC
Berdasarkan jenis konektor dapat diklarifikasikan dengan cara penekanan
pada badan konektor tersebut sebagai berikut:
1) Konektor Parallel Groove
Konektor parallel groove adalah jenis konektor dengan penekanan badan
konektor yang mempergunakan mur dan baut.
24
Konektor Parallel groove dapat diklasifikasikan berdasarkan ukuran luas
penampang dengan luas rongga pada jenis konektor berdasarkan nominal
penghantarnya sebagai berikut:
Tabel 2. 6 Jenis penghantar pada parallel groove
Gambar 2. 10 Konstruksi Parallel Groove
Sumber dari SPLN 101_ 1992
2) Konektor Sistem Tang Press Hidrolik
a) Konektor H-Type
Konektor H-Type adalah jenis konektor dengan cara pemasangan
melakukan penekanan pada badan konektor dengan mempergunakan
peralatan tang press hidrolik (mesin press).
No.
Jenis Penghantar yang di Sambung Jumlah
baut min
(buah) AL – AL (mm) AL – Cu (mm) Cu – Cu (mm)
1. 10 - 35 / 10 – 35 10 - 35 / 6 - 25 1
2. 35 - 70 / 35 – 70 35 - 70 / 16 - 50 25 - 50 / 25 – 50 2
3. 70 - 150 / 35 – 70 2
4. 70 - 150 / 70 – 150 70 - 150 / 70 - 150 2
5. 150 - 250 / 150 – 240 150 - 240 / 150 - 240 3
25
Gambar 2. 11 Kontruksi Konektor H-Type
Gambar 2. 12 Konektor jenis alur H
Sumber dari SPLN 101_ 1992
b) Konektor Join Sleeve
Join sleeve adalah konektor yang berupa selonsong dan padanya
ujung – ujung kawat dimasukkan kemudian dipress dengan alat press.
Gambar 2. 13 Konektor Join Sleeve diameter 150mm
Gambar 2. 14 Konektor Join Sleeve diameter 70mm
26
2.9 Standar penyambungan kawat penghantar AAAC
Dalam sistem kerja penyambungan sebuah kawat penghantar, terdapat
beberapa standar umum penyambungan, yaitu:
1) Konstruksi konektor harus di buat sedemikian rupa sehingga mutu kontak
antara penghantar yang di sambung harus tetap dapat di pertahankan
dengan baik selama dalam penggunaanya.
2) Konektor yang dalam penggunaanya untuk menyambung menyadap
penghantar tembaga ke tembaga, badan tembaga harus terbuat dari
tembaga.
3) Konektor yang dalam pengunaannya untuk menyambung/menyadap
penghantar aluminium - aluminium atau aluminium ke tembaga badan
konektor harus terbuat dari almunium campuran. Alur konektor harus
terisi minyak gemuk, sehinga dapat melindungi bagian kontak dengan
penghantar dari pengaruh yang dapat menimbulkan korosi. Alur yang di
pergunakan penghantar tembaga dapat berlapiskan tembaga yang menyatu
dengan badan konektor, sehingga lapisan tembaga dan badan konektor dari
aluminium campuran tidak terpengaruh oleh masuknya air atau uap air.
4) Konektor jenis mur-baut, baut penekan konektor harus di lengkapi kepala
baut dobel atau topi baut atau topi mur.
5) Bentuk dan model di tentukan oleh pabrik pembuat dengan
memperhatikan ketentuan yang berlaku serta memenuhi persyaratan
standar ini.
2.9.1 Standar kualitas bahan penyambungan kawat penghantar AAAC
Dalam sistem penyambungan sebuah kawat penghantar, terdapat beberapa
standar kualitas bahan penyambungan, yaitu:
1) Badan konektor
Badan konektor yang terbuat dari bahan aluminium campuran dengan
kadar aluminium 97,28%, silikom 0,2 - 0,6% dan magnesium 0,45 - 0,9%
untuk bagian kontak atau badan konektor yang terbuat dari tembaga, kadar
tembaga minimum 99,9%.
27
2) Minyak gemuk
Minyak gemuk harus terbuat dari bahan berkarakteristik sebagai berikut:
a) Tidak bereaksi dengan aluminium dan seng
b) Tidak leleh (droping point) tidak kurang dari 100 o C
c) Kestabilannya tidak berubah oleh pengaruh udara dan tidak teroksidasi.
d) Jika gemuk mengandung bahan yang mudah menguap, penguapannya
tidak menyebabkan terjadinya retak pada lapisan permukaan logam
pelindung (protective film)
e) Pada uji daur panas, berkurangnya berat contoh uji tidak boleh lebih
dari 5%
f) Kelekatan (daya lekat) lapisan gemuk harus baik, sehingga permukaan
aluminium tidak kusam atau buram di bagian penekan
g) Bagian penekan yang terbuat dari baja atau besi harus di lapisi bahan
anti karat.
2.9.2 Sifat-sifat penyambungan pada konektor
Dalam sistem kerja penyambungan sebuah kawat penghantar, terdapat
beberapa sifat-sfat penyambungan pada konektor, yaitu:
1) Sifat Tampak
Bagian–bagian konektor harus tidak berkarat dan tidak cacat, seperti
permukaan tidak retak dan cacat lain yang mempengaruhi fungsi konektor
dalam pemakaiannya. pada konektor harus terbaca jelas tanda tanda
pengenal atau penandaan sesuai dengan persyaratan ayat 13 pada standar
ini. Penandaan harus huruf timbul (embossing) untuk jenis konektor yang
di buat dengan cara pengecoran, dan cetak tempa untuk yang di buat
dengan cara ekstrusi.
2) Sifat Mekanik
Mur dan baut harus mudah di pasang atau di lepas dengan tangan sebelum
di kencangkan. Baut harus cukup panjang agar pada waktu pemasangan
baian atas dan bawah konektor tidak terlepas satu dengan yang lainnya
sehingga penghantar dapat masuk dengan normal (dari samping).
28
Kepala baut dobel atau topi baut/mur konektor jenis mur-baut harus patah
pada kekencangan sesuai tabel. Dengan toleransi + 10%. Daya jepit
konektor terhadap penghantar pada kekencangan tidak boleh kurang dari
35% beban putus perhitungan penghantar terpasang.
3) Sifat Listrik
Konduktans konduktor sekurang-kurangnya sama dengan konduktan
penghantar. Konektor pada uji daur panas harus memenuhi persyaratan.
4) Penandaan
Pada konektor harus dilengkapi penandaan sebagai berikut:
a) Merek perniagaan/logo pabrik pembuat
b) Tipe/nomor catalog pabrik pembuat
c) Ukuran nominal dan jenis penghantar yang akan disambunkan , baik
untuk saluran utama maupun saluran cabang
d) Telah uji PLN, LMK., SPLN ( dikutip dari SPLN 101_1992 )
2.10 Pemeliharaan jaringan tegangan menengah
Pemeliharaan yaitu suatu kegiatan yang meliputi pekerjaan pemeriksaan,
pencegahan, perbaikan dan penggantian peralatan pada sistem distribusi yang
dilakukan secara terjadwal (schedule) ataupun tanpa jadwal.
Pemeliharaan dilakukan untuk meningkatkan mutu dan keandalam pada
sistem distribusi dlam rangka mengurangi kerusakan peralatan yang sifatnya
mendadak, menurunkan biaya pemeliharaan dan mendapatkan simpati serta
kepuasan pelanggan dalam pelayanan tenaga listrik.
Untuk melaksanakan pemeliharaan yang baik perlu diperhatikan hal-hal
sebagai berikut:
a) Sistem distribusi harus direncanakan dengan baik dan benar, memakai
bahan/peralatan yang berkualitas baik sesuai dengan standar yang berlaku
b) Sistem distribusi yang baru dibangun harus diperiksa secara teliti, apabila
terdapat kerusakan kecil segera diperbaiki pada saat itu juga
c) Staff/petugas dan pemeliharaan harus terlatih baik dengan jumlah petugas
cukup memadai
29
d) Mempunyai peralatan kerja yang baik dengan jumlah cukup memadai
untuk pemeliharan dalam keadaan tidak bertegangan maupun
pemeliharaan dalam keadaan bertegangan
e) Mempunyai buku/brosur peralatan dari pabrik pembuat dan dipelihara
untuk bahan pada pekerjaan pemeliharaan berikutnya
f) Jadwal yang telah dibuat sebaiknya dibahas ulang untuk melihat
kemungkinan penyempurnaan dalam pelaksanaan pekerjaan pemeliharaan
g) Harus diamati tindakan pengaman dalam pelaksanaan pemeliharaan,
gunakan peralatan keselamatan kerja yang baik dan benar.
2.10.1 Jenis-jenis pemeliharaan
Pada dasarnya pemeliharaan terbagi menjadi tiga bagian yaitu:
1) Pemeliharaan Rutin
Disebut juga dengan pemeliharaan preventif, yaitu pemeliharaan untuk
mencegah terjadinya kerusakan peralatan yang lebih parah dan untuk
mempertahankan unjuk kerja jaringan agar tetap beroperasi dengan
keandalan dan efisiensi yang tinggi. Kegiatan pemeliharaan rutin
meliputi kegiatan:
a) Pemeriksaan/inspeksi rutin
b) Pemeliharaan rutin
c) Pemeriksaan prediktif
d) Perbaikan/penggantian peralatan
e) Perubahan/penyempurnaan jaringan
Contoh pemeliharaan rutin antara lain:
a) Inspeksi jaringan SUTM: memeriksa dan melaporkan keadaan tiang,
bracket, cross arm, pentanahan, penghantar ,konektor, isolator, fuse
cut out, arrester, PT-LBS/PTS dll
b) Inspeksi gardu Distribusi: memeriksa dan melaporkan keadaan
inspeksi gardu distribusi; Sipil, Ruang gardu, kubikel, Trfao, Panel
TR, Terminal, Sepatu Kabel dll
c) mInspeksi jaringan SUTR: memeriksa dan melaporkan keadaan tiang,
hantaran, terminal out door, konektor hantaran, dll
30
d) Pemeriksaan instalasi dengan infrared/thermovision
e) Pengukuran beban pada trafo distribusi
f) Pengukuran beban jurusan pada PHB TR gardu distribusi.
g) Pengukuran tegangan ujung pada JTR.
2) Pemeliharaan Korektif
Pemeliharaan korektif adalah pekerjaan pemeliharaan dengan maksud
untuk memperbaiki kerusakan yaitu suatu usaha untuk memperbaiki
kerusakan hingga kembali kepada kondisi atau kapasitas semula dan
perbaikan untuk penyempurnaan yaitu, suatu usaha untuk meningkatkan
atau penyempurnaan jaringan dengan cara mengganti atau mengubah
jaringan agar dicapai daya guna atau keandalan yang lebih baik dengan
tidak mengubah kapasitas semula.
Contoh perbaikan kerusakan:
a) Penggantian jointing yang meledak
b) Perbaikan JTM andongannya rendah
c) Penggantian bushing Trafo Distribusi yang pecah
Contoh perbaikan untuk penyempurnaan:
a) Rehabilitasi gardu distribusi
b) Rehabilitasi JTM
c) Rehabilitasi JTR
3) Pemeliharaan Darurat
Pemeliharaan ini sifatnya mendadak, tidak terencana ini akibat gangguan
atau kerusakan atau hal-hal lain di luar kemampuan kita sehingga perlu
dilakukan pemeriksaan atau pengecekan perbaikan maupun penggantian
peralatan, tetapi masih dalam kurun waktu pemeliharaan.
Contoh pemeliharaan darurat:
a) Perbaikan/penggantian JTR yg rusak akibat kebakaran
b) Perbaikan/penggantian instalasi gardu yang rusak akibat banjir
c) Perbaikan/penggantian gardu dan jaringan yang rusak akibat huru-
hara
31
2.10.2 Jadwal pemeliharaan
Dalam pelaksanaan pemeliharaan perlu direncanakan dengan baik
berdasarkan hasil pengamatan dan catatan serta pengalaman dari
pemeliharaan terdahulu, sehingga akan mendapatkan hasil yang baik, untuk
itu perlu dibuat jadwal pemeliharaan.
Jadwal pemeliharaan dapat dibuat dengan kurun waktu yang berbeda sesuai
dengan kebutuhan dan umur dari peralatan yang akan dipelihara yaitu
sebagai berikut:
1) Pemeliharaan tri wulanan
Pemeliharaan tri wulanan atau 3 bulanan adalah suatu kegiatan
dilapangan yang dilaksanakan dalam tiga bulan dengan maksud untuk
mengadakan pemeriksaan kondisi system. Dengan harapan
langkah-langkah yang perlu dilaksanakan perbaikan system peralatan
yang terganggu dapat ditentukan lebih awal.
Bila ada keterbatasan dalam masalah data pemeliharaan, program
pemeliharaan triwulan dapat dibagi untuk memelihara bagian-bagian
jaringan distribusi yang rawan gangguan, diantaranya adalah saluran
telanjang atau tidak berisolasi. Dimana saluran udara semacam ini
diperkirakan paling rawan terhadap gangguan external misalnya pohon-
pohon, benang layang-layang, dll.
Kegiatan yang perlu dilakukan dalam program triwulanan adalah:
a) Mengadakan inspeksi terhadap saluran udara harus mempunyai jarak
aman yang sesuai dengan yang di ijinkan (2 m)
b) Mengadakan evaluasi terhadap hasil inspeksi yang telah dilaksanakan
dan segera mengadakan tindak lanjut.
32
2) Pemeliharaan semesteran
Pemeliharaan semesteran atau enam bulanan adalah suatu kegiatan yang
dilakukan dilapangan dengan maksud untuk mengetahui sendiri
kemungkin keadaan beban jaringan dan tegangan pada ujung jaringan
suatu penyulang TR (tegangan rendah). Dimana besarnya regulasi
tegangan yang diijinkan oleh PLN pada saat ini adalah +5% untuk sisi
pengirim dan –10% untuk sisi penerima. Perbandingan beban untuk
setiap fasanya pada setiap penyulang TR tidak kurang dari 90%; 100%
dan 110%. Hal ini untuk menjaga adanya kemencengan tegangan yang
terlalu besar pada saat terjadi gangguan putus nya kawat netral (nol) di
jaringan TR.
Kegiatan yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan ini adalah:
a) Melakukan pengukuran (timbang) beban
b) Melaksanakan pengukuran tegangan ujung jaringan
c) Mengadakan evaluasi hasil pengukuran dan menindak lanjuti.
3) Pemeliharaan tahunan
Pemeliharaan tahunan merupakan suatu kegiatan yang dilaksanakan
untuk mengadakan pemeriksaan dan perbaikan sistem peralatan.
Kegiatan pemeliharaan tahunan biasanya dilaksanakan menurut tingkat
prioritas tertentu. Pekerjaan perbaikan system peralatan yang sifatnya
dapat menunjang operasi secara langsung atau pekerjaan-pekerjaan yang
dapat mengurangi adanya gangguan operasi system perlu mendapat
prioritas yang lebih tinggi.
Pada prakteknya pemeliharaan tahunan dapat dilaksanakan dalam dua
keadaan yaitu:
a) Pemeliharaan tahunan keadaan bertegangan
b) Pemeliharaan tahunan keadaan bebas tegangan.
33
Pemeliharaan tahunan keadaan bertegangan.
Pekerjaan-pekerjaan yang perlu dilakukan untuk pemeliharaan tahunan
keadaan bertegangan adalah mengadakan pemeriksaan secara visual
(inspeksi) dengan maksud untuk menemukan hal-hal atau kelainan-
kelainan yang dikawatirkan/dicurigai dapat menyebabkan gangguan
pada operasi system, sebelum periode pemeliharaan tahunan berikutnya
terselenggara.
Pemeliharaan semacam ini pada pelaksanaanya meng-gunakan chek list
untuk memudahkan para petugas memeriksa dan mendata hal-hal perlu
diperhatikan dan dinilai.
Pemeliharaan Tahunan Keadaan Bebas Tegangan.
Pekerjaan-pekerjaan pemeliharaan tahunan pada keadaan bebas tegangan
adalah pekerjaan-pekerjaan yang meliputi:
a) Pemeriksaan
b) Pembersihan
c) Pengetesan
d) Penggantian material bantu: fuse link, sekring.
Adapun bagian-bagian system yang perlu dilakukan pemeliharaan
tahunan secara periodik diantaranya adalah:
e) JTM dan peralatanya
f) Gardu distribusi
g) JTR dan peralatannya (bila ada)
h) Sambungan rumah dan APP.
4) Pemeliharaan 3 tahunan
Pemeliharaan tiga tahunan merupakan program pemeliharaan sebagai
tindak lanjut dari kegiatan pemeliharaan tahunan yang telah
diselenggarakan. Kegiatan pemeliharaan tiga tahunan dilaksanakan
dalam keadaan bebas tegangan dimana sifat pemeliharaannya baik teliti
dan penyaluran, biasa sampai tahap bongkar pasang (over houl).
34
2.11.3 Pemeliharaan Penghantar
Sebagai alat penyalur tenaga listrik, penghantar, baik kawat ataupun kabel
harus terpasang dengan baik, yaitu tidak menyebabkan kerugian listrik yang
besar, serta aman terhadap peralatan dan orang dari bahaya akibat listrik
(tegangan menengah).
Oleh karena itu, hal-hal yang perlu mendapat perhatian pada saat
pelaksanaan pemeliharaan penghantar adalah:
a) Jarak aman
b) Andongan kawat/lendutan
c) Kondisi fisik
d) Jumper/joint.
Sedangkan pekerjaan yang dilakukan untuk pemeliharaan penghantar antara
lain:
a) Penggantian penghantar
b) Perbaikan kondisi / pemasangan penghantar
c) Penggantian sambungan penghantar.
2.11.3.1 Jarak Aman
Jarak aman adalah jarak minimal yang diperoleh antara bagian peralatan
listrik yang bertegangan (kawat, pemisah, rel dan sebagainya) dengan
benda disekitarnya.
Contoh – contoh jarak aman pada saluran listrik:
35
Keterangan : E = 2 meter A = SUTM B = SUTR
Gambar 2. 15 Paralel dua atau lebih saluran udara
Gambar 2. 16 Saluran udara yang di pasang sepanjang jalan raya
6 M
JALAN RAYA
36
Gambar 2. 17 Saluran kabel udara melintasi jalan umum yang dilalui kendaraan
bermotor
Gambar 2. 18 Saluran kabel udara melintasi sungai yang bisa dilayari
37
Gambar 2. 19 Saluran kabel udara yang melintasi disebelah jembatan
Gambar 2. 20 Saluran kabel udara melintasi sungai yang tidak bisa dilayari
Gambar 2. 21 Saluran kabel udara melintasi jalur listrik saluran udara
38
2.12.3.2 Andongan
Andongan ialah jarak antara posisi terendah dari penghantar yang
direntangkan dengan posisi dimana penghantar tersebut ditumpung atau
disangga atau digantung oleh tiang.
Gambar 2. 22 Andongan saluran udara tegangan menengah
2.12 Tang press hidrolik
Gambar 2. 23 Tang press hidrolik
Tang jenis ini sering digunakan dalam bidang kelistrikan. Secara fungsional
tang jenis ini sama dengan tang press skun. Akan tetapi dalam penggunaanya
berbeda bila tang skun hidrolik ini khusus untuk memasang skun kabel yang
besar saja seperti pada panel tegangan tinggi. Cara penggunaannya adalah di
pompa dalam proses skunya.
50 m
4,0 m 7,0 m 7,0 m
39
Tabel 2. 7 Penyambungan penghantar dengan sistem press
2.13 Thermovision
Kegiatan pengamatan komponen dari gardu induk ialah dengan
menggunakan alat bantu kamera thermal/kamera thermovision. Tujuan dari
kegiatan ini adalah menemukan hot-spot/titik panas yang mengindikasikan
adanya gangguan pada peralatan.
Gambar 2. 24 Thermovision
Tension Compression
Conductor
Cross
Section
(mm)
Conductor
Diameter
(mm)
ALL-ALUMINIUM ALMELEC
seleve Length Overail
Dia after
Drawing
D
(mm)
Sleve length Overail
Dia after
Drawing
D
(mm)
Before
Drawing
I
(mm)
After
Drawing
L
(mm)
Before
Drawing
I
(mm)
After
Drawing
L
(mm)
22 6 150 240 11 200 350 11
27,8 6,75 155 260 12 220 390 12
34,4 7,5 160 270 14 260 450 14
43,1 8,4 170 290 14 260 450 16
54,5 9,45 190 320 14 280 480 18
69,3 10,65 190 320 16 300 500 20
75,5 11,25 195 320 18 300 500 20
93,3 12,25 210 320 19 325 570 22
117 14 230 370 21 360 630 25
148,1 15,75 280 450 24 400 680 29
228 525 730 34,5
288 260 780 38,1
475 1.24 1.94 45
604 1.87 2.28 56
40
Jenis sambungan yang dipantau dengan thermovision thermal image camera
adalah jenis sambungan yang menggunakan parallel groove yang ada di
jaringan distribusi.
Hal yang penting diperhatikan dalam pelaksanaan thermovisi sebagai berikut:
1) Setting koefisien emisivitas material
2) Setting range/interval suhu pengamatan
3) Pencatatan parameter-parameter pengukuran sebagai berikut:
a) Tanggal pelaksanaan menggunakan thermovision
b) Jarak pengamatan
c) Suhu ambient
d) Waktu pelaksanaan menggunkan thermovision
e) Relative humidity (%). (Buku pedoman PT. PLN, 2014)
Konsistensi pelaksanaan thermovision sangat penting untuk mendukung hasil
asesmen yang baik, terutama pada saat membandingkan hasil pengukuran
yang dilaksanakan pada periode pengukuran yang berbeda. Oleh karena itu,
hal-hal yang perlu diingat selama pelaksanaan thermovision adalah sebagai
berikut:
1) Pastikan setting emisivitas benar
2) Konsistensi pelaksanaan pengukuran:
a) Frame, jarak/posisi pengambilan gambar, dan range suhu harus sama
pada periode pengambilan gambar yang berbeda
b) Pukul 18.00 - 19.00
c) Cuaca cerah (tidak mendung/hujan). (Buku pedoman PT. PLN, 2014).
2.13.1 Pengukuran thermovision
Terdapat dua macam pelaksanaan thermovision dengan masing-masing
standar pedoman yang dipakai:
1) Pemeriksaan pada Terminal Utama
Dilakukan dengan melihat perbedaan/selisih suhu pada dua titik lengan
komponen/material yang berbeda, yaitu:
a) Selisih suhu antara klem dan konduktor
b) Selisih suhu antara klem dan terminal utama.
41
Berdasarkan manual dari pabrikan kamera thermovision merk FLIR,
disebutkan bahwa terdapat 3 macam kondisi, yaitu:
a) Kondisi I : Δt ≤ 5 0C (9 oF)
b) Kondisi II : 5oC < Δt ≤ 30 oC (9oF < Δt ≤ 54 oF)
c) Kondisi III : Δt > 30 oC (54 oF)
2) Pemeriksaan pada Interrupter Chamber
Dilakukan dengan membandingkan suhu Interrupter chamber antar
phasa dengan phasa lainya. Berdasarkan standar dari International
Electrical Testing Association (NETA) Maintenace Testing Spesification
(NETA MTS-1997) terdapat dua macam ΔT yang dapat dipakai sebagai
acuan, yaitu:
a) ΔT1: merupakan perbedaan/selisih suhu antar fasa dengan fasa lainya.
- Kondisi I : 1 oC < Δt ≤ 3oC
- Kondisi II : 4oC < Δt ≤ 15 oC
- Kondisi III : Δt > 16 oC
b) ΔT2: merupakan perbedaan/selisih suhu diatas suhu lingkungan (over
ambient temperature).
- Kondisi I : 1 oC < Δt ≤ 3oC
- Kondisi II : 11oC < Δt ≤ 20 oC
- Kondisi III : 22oC < Δt ≤ 40 oC (Sasmita dan Nugroho, 2014).
Perhitungan Δt dapat dilakukan dengan persamaan berikut ini:
∆𝑇𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 = (𝐼𝑚𝑎𝑥
𝐼𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛)2 𝑥 ∆𝑇𝑎𝑤𝑎𝑙 ............................................... (2.1)
Dimana:
∆𝑇𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 = Selisih suhu saat beban tertinggi
Imax = beban tertinggi yang pernah dicapai dalam satu bulan
pengukuran
Ibeban = beban saat pengukuran
∆𝑇𝑎𝑤𝑎𝑙 = selisih suhu awal konduktor dan klem
42
Kriteria hasil dari rekomendasi standar PLN mengenai suhu pada
peralatan gardu induk ialah sebagai berikut:
Tabel 2. 8 Evaluasi dan rekomendasi thermovision klem dan konduktor
No. ΔTakhir Rekomendasi
1. < 10 oC Kondisi normal , pengukuran berikutnya dilakukan
sesuai jadwal
2. 10 oC - 25 oC Perlu dilakukan pengukuran satu bulan lagi
3. 25 oC - 40 oC Perlu direncanakan perbaikan
4. 40 oC - 70 oC Perlu dilakukan perbaikan segera
5. > 70 oC Kondisi darurat
(Buku Pedoman Trafo Tenaga PT. PLN, 2009)
2.14 Pemuaian pada logam
Ukuran material akan mengalami perubahan saat mengalami perubahan
temperatur pada keadaan tekanan konstan. Tekanan dianggap tidak
berpengaruh pada pemuaian material padat (solid) dan hanya berpengaruh
untuk material gas dan cair. Besar perubahan ukuran yang terjadi pada saat
pemuaian berbeda-beda untuk setiap material. Besar perubahan ini
dipengaruhi nilai koefisien muai termal masing-masing material dapat dilihat
pada tabel 2.10
2.14.1 Kejut thermal pada material yang rapuh
Untuk material logam dan polimer yang mudah berubah bentuk,
pengurangan tegangan yang disebabkan oleh termal dapat dilakukan oleh
sifat deformasi plastiknya. Sedangkan untuk bahan yang bersifat rapuh
(nonductility) yang kebanyakan berupa keramik dapat mempertinggi
kemungkinan patahan yang terlihat rapuh akibat dari adanya tegangan.
Pedinginan secara cepat pada sebuah bahan rapuh memiliki kemungkinan
lebih besar dalam menyebabkan kejut termal dibandingkan dengan
pemanasan secara cepat.
43
2.14.2 Kelelahan logam (Metal Fatigue)
Logam yang dikenai tegangan berulang akan mengalami kerusakan pada
tegangan yang jauh lebih rendah dibandingkan yang dibutuhkan untuk
menimbulkan perpatahan pada penerapan beban tunggal. Kegagalan yang
terjadi pada keadaan beban dinamik dinamakan kegagalan lelah (fatigue
failures), disebut demikian karena pada umumnya kegagalan tersebut hanya
terjadi setelah periode pemakaian yang cukup lama.
Kegagalan lelah terjadi tanpa petunjuk awal. Kelelahan menyebabkan patah
yang terlihat rapuh, tanpa perubahan bentuk pada patahan tersebut. Suatu
kegagalan biasanya terjadi pada bagian dimana terdapat konsentrasi
tegangan, seperti sudut yang tajam, atau pada tempat dimana terdapat
tegangan metalurgis seperti inklusi.
Tiga faktor dasar yang menyebabkan terjadinya kegagalan lelah adalah:
a) Tegangan tarik maksimum yang cukup tinggi
b) Fluktuasi tegangan yang cukup besar
c) Siklus penerapan tegangan cukup besar.
Faktor lain yang juga dapat mempengaruhi kegagalan ini yakni: konsentrasi
tegangan, korosi, suhu, kelebihan bahan, struktur metalurgis,
tegangan-tegangan sisa dan tegangan kombinasi.
2.14.3 Pengaruh suhu pada kelelahan (Fatigue)
Uji lelah logam pada suhu di bawah suhu kamar menunjukkan bahwa
kekuatan lelah bertambah besar apabila suhu turun. Walaupun sifat-sifat
lelah baja menjadi lebih peka pada suhu-suhu yang rendah, tetapi tidak
terdapat fakta yang menunjukkan adanya perubahan mendadak dari
sifat-sifat lelah pada suhu-suhu di bawah suhu transisi dari tidak rapuh
menjadi rapuh. Kekuatan lelah memperlihatkan pertambahan yang lebih
besar dibandingkan dengan kekuatan tarik dengan turunnya suhu.
Pada umumnya, semakin tinggi kekuatan mulur bahan, semakin tinggi juga
kekuatan lelah pada suhu tinggi. Akan tetapi, perlakuan-perlakuan metalurgi
yang menghasilkan sifat lelah suhu tinggi yang terbaik, tidak harus
menghasilkan sifat- sifat mulur dari tegangan patah yang terbaik.
44
2.14.4 Pemuaian dan patahan pada suhu tinggi
Suatu karakteristik penting dari kekuatan pada suhu tinggi adalah keharusan
untuk menyatakan kekuatan tersebut terhadap skala waktu tertentu. Untuk
keperluan praktis, dianggap bahwa sifat-sifat tarik sebagian besar logam
teknik pada suhu kamar tidak tergantung terhadap waktu. Akan tetapi pada
suhu tinggi, kekuatan bahan sangat tergantung pada laju perubahan
regangan dan waktu keberadaan pada suhu tinggi tersebut. Sejumlah logam
pada keadaan demikian mempunyai perilaku seperti bahan-bahan
viskoelastis. Logam yang diberi beban tarik tetap pada suhu tinggi akan
mulur (creep) dan mengalami pertambahan panjang yang tergantung
terhadap waktu.
Bertambahnya deformasi bahan pada tegangan tetap dinamakan mulur.
Untuk menentukan kurva mulur rekayasa suatu logam, maka pada benda
tarik dikenakan beban tetap sedang suhu benda uji dijaga tetap, regangan
(perpanjangan) yang terjadi ditentukan sebagai fungsi waktu.
Tahap mulur yang pertama, yaitu mulur primer, merupakan daerah dimana
laju mulur turun. Mulur primer merupakan daerah utama dari mulur
transien, dimana hambatan mulur bahan bertambah besar akibat deformasi
yang terjadi. Untuk suhu-suhu dan tegangan rendah, mulur primer
merupakan proses mulur utama. Tahap mulur yang kedua, yakni mulur
sekunder, adalah periode dimana laju mulur hampir tetap. Hal ini
disebabkan oleh terjadinya keseimbangan antara kecepatan proses
pengerasan regang dan proses pemulihan (recovery). Oleh karena itu mulur
sekunder, biasanya dinyatakan sebagai mulur keadaan tunak (steady-state).
Nilai rata-rata laju mulur selama terjadi mulur sekunder dinamakan laju
mulur minimum. Tahap mulur ketiga atau mulur tersier, terjadi pada uji
mulur beban tetap pada suhu dan tegangan-tegangan yang tinggi. Mulur
tersier terjadi apabila terdapat pengurangan efektif pada luas penampang
lintang yang disebabkan oleh penyempitan setempat atau pembentukan
rongga internal.
45
2.14.5 Sifat logam yang mengalami deformasi plastik
Deformasi plastik merubah struktur intern logam, oleh karena itu deformasi
dapat juga merubah sifat-sifat dari sesuatu logam. Salah satu sifat yang
dapat berubah adalah kekuatannya. Logam mengalami deformasi plastik
menjadi lebih kuat atau lebih keras. Pertambahan kekerasan akibat
deformasi plastik disebut pengerasan regangan.
2.14.6 Perubahan struktur selama mulur
Proses deformasi utama pada suhu tinggi adalah pergelinciran,
pembentukan sub butir (subgrain), dan pergelinciran batas butir. Deformasi
suhu tinggi ditandai oleh ketidakhomogenan yang ekstrim. Logam-logam
yang berada pada suhu tinggi mengalami sejumlah deformasi sekunder.
Proses ini terdiri atas pergelinciran ganda, pembentukan pita gelincir yang
sangat kasar, pita-pita tertekuk, pembentukan lipatan pada batas-batas butir,
dan migrasi batas butir.
2.14.7 Pengaruh arus listrik terhadap konduktor
Salah satu faktor luar/eksternal yang sangat berpengaruh terhadap hambatan
penghantar adalah suhu atau temperatur. Semakin tinggi temperatur suatu
penghantar, semakin tinggi pula getaran elektron-elektron bebas dalam
penghantar tersebut. Getaran elektron-elektron bebas inilah yang akan
menghambat jalannya muatan listrik (arus listrik) dalam penghantar
tersebut. Adapun hambatan jenis penghantar (ρ) akan berubah seiring
dengan perubahan temperatur. Semakin tinggi temperatur penghantar,
hambatan jenisnya akan semakin tinggi, dan begitu sebaliknya.
Perubahan hambatan jenis ini selanjutnya akan diikuti oleh perubahan
hambatan total (R) penghantar itu sendiri (Giancoli, 2001).
Salah satu kemampuan logam adalah menghantarkan arus listrik yang dapat
dinyatakan dalam hukum Ohm pada persamaan berikut:
R = 𝑉
𝐼 ................................................................. (2.2)
46
Dimana:
R = hambatan (Ω)
V = tegangan (volt)
I = kuat arus listrik (Ampere) (Halliday, 2010).
Nilai dari R dipengaruhi oleh jenis logam yang dapat dilihat pada persamaan
berikut:
R = ρ 𝐿𝐴
...................................................... (2.3)
Dimana:
ρ = hambatan jenis (Ωm)
L = jarak antara dua titik dimana tegangan diukur (m)
A = luas penampang (m2)
Dimana ρ merupakan hambatan jenis atau resistivitas yang berupa konstanta
dimana nilainya bergantung pada bahan yang digunakan. Nilai ρ memiliki
satuan Ω.m (Halliday, 2010).
Tabel 2. 9 Nilai hambatan jenis pada masing-masing logam
Jenis Bahan Hambatan Jenis (Ω.m)
Perak 5,9 x 10-8
Tembaga 1,68 x 10-8
Aluminium 2,65 x 10-8
Platina 10,6 x 10-8
Baja 4,0 x 10-7
Mangan 4,4 x 10-7
Nikron 1,2 x 10-6
Besar panas yang dihasilkan akibat adanya arus yang mengalir dan
hambatan konduktor dapat dilihat pada persamaan berikut.
H = E x I x t ................................................................... (2.4)
47
Dimana:
H = panas (Joule)
E = tegangan listrik (Volt)
I = arus (Ampere)
T = waktu (detik)
Pada umumnya suatu benda akan mengalami perubahan ukuran bila
suhunya naik. Jika benda tersebut berwujud batang, maka perubahan
panjanglah yang akan tampak pada benda tersebut, karena perubahan luas
penampang sangat kecil, sehingga dapat diabaikan. Bila pembebanan
terhadap material atau bahan sambungan kawat penghantar AAAC dengan
standar berdasarkan (SPLN NO.101_1992), maka perhitungan pembebanan
pada bahan material adalah dengan persamaan sebagai berikut:
Pembebanan arus pada material = ( I2 x t ) ....................... (2.5)
Maka dari persamaan diatas dapat di tentukan persamaan berikut ini:
( I2 . t ) = 𝐾2. 𝑆2 . ln ( Ѳf + β
Ѳi + β ) ................................... (2.6)
Dimana:
I = Arus listrik saat berbeban (ampere)
t = Waktu pembebanan arus tinggi (detik)
S = Luas penampang penghantar (mm2)
Ѳi = Suhu awal (oC)
Ѳf = Suhu akhir (oC)
β = Koefisien muai luas (.../oC)
β = 2 x α = 0,00005
α = Koefisien muai panjang (.../oC)
= 0,000025
K = Konstanta yang tergantung pada bahan penghantar
Untuk penghantar aluminium sebagai berikut:
K = 148 (ampere detik1/2/mm2) = 228 (oc)
48
Tabel 2. 10 Nilai koefisien muai panjang dan titik lebur pada setiap logam
Jenis Logam Koefisien Muai Panjang (.../oC) Titik Lebur (oC)
Aluminium 0,000025 665
Tembaga 0,0000167 1.090
Besi 0,000012 1.808
Baja 0,000011 2.900
Platina 0,0000089 1.769
Kuningan 0.000019 850
Seng 0.000026 419
49
BAB 3
PEMELIHARAAN DAN PERBAIKAN KENAIKAN SUHU PADA
SAMBUNGAN KAWAT PENGHANTAR AAAC DISTRIBUSI 20 KV
AKIBAT KENAIKAN BEBAN
3.1 Metode pemeliharaan dan perbaikan
Metode yang digunakan adalah metode peninjauan pada lokasi tempat, yaitu
melakukan pengamatan untuk sebagai objek pemeliharaan dan perbaikan,
kemudian menguji dan menganalisa sistem yang ditinjau hingga mendapat
beberapa kesimpulan.
3.2 Lokasi pemeliharaan dan perbaikan
Lokasi di PT. PLN (Persero) Unit Layanan Pelanggan Medan Kota, Jl.Listrik
No.8 Medan. Pengujian, peninjauan ini dilakukan secara rutin dengan petugas
lapangan PT. PLN (Persero) Unit Layanan Pelanggan Medan Kota.
3.3 Peralatan dan bahan pemeliharaan dan perbaikan
1) Adapun peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara lain:
a) Thermovision
b) Tang pres hidrolik
c) Gergaji besi
d) Penunjuk waktu (jam)
e) Kalkulator.
2) Bahan yang di gunakan pada penelitian ini antara lain:
a) Kawat AAAC 240mm
b) Parallel Groove
c) H-type konektor.
50
3.4 Teknik pengumpulan data
a) Perolehan data dari hasil peninjaun dan melakukan pengambilan data
dengan mengukur, dan pengamatan tentang kinerja alat
b) Referensi dari Standart Perusahaan Listrik Negara (SPLN)
c) Mencari data dari beberapa komponen yang digunakan dalam pengerjaan
perbaikan sambungan AAAC
d) Melakukan beberapa peninjauan kesatu tempat dimana peninjauan
dilakukan
e) Melakukan konsultasi dengan koordinator bagian lapangan, pegawai atau
petugas lapangan, dosen pembimbing, dan masukan saran dari rekan kerja
satu tempat.
3.5 Pelaksanaan penelitan
Penelitian ini dilakukan dengan metode peninjauan dimana data diperoleh
secara langsung dari lapangan berupa pegukuran suhu pada parallel groove
menggunakan thermovision dan pengukuran muai parallel groove. Di peroleh
data pengukuran yang selanjutnya akan dilakukan perhitungan dan analisa
berdasarkan studi literatur yang merupakan landasan teori untuk penyelesaian
masalah yang di rumuskan. Sebagai bahan pertimbangan lainnya, dilakukan
pula wawancara berupa tanya jawab secara langsung kepada pegawai atau staf
ahli agar mendapatkan data yang relevan.
51
3.6 Flowchart
Gambar 3. 1 Skema flowchart
Dari gambar flowchart sistem diatas adalah tahapan pemeliharaan dan
perbaikan yang akan dilakukan penulis, flowchart dapat disebut sebagai diagram
alur proses (intruksi). Mulai dari melakukan pengecekan suhu pada jaringan
distribusi, kemudian jika di temukan masalah, maka akan dilakukan perbaikan
segera pada titik tersebut.
Mulai
Pengambilan Data di
Lapangan
Pengukuran Suhu
dengan Thermovision
Selesai
Perhitungan Ѳ
Suhu Akhir
Lama Pembebanan arus
Tinggi
Analisa Hasil
Pengukuran?
YA
Tidak
52
3.7 Hasil pengumpulan data
3.7.1 Data beban penyulang LS.01 dan beban trafo daya-3 gardu induk
Tabel 3. 1 Laporan beban tertinggi penyulang LS.01 bulan april 2019 siang hari
BEBAN TERTINGGI SIANG ( PUKUL 07.00 s/d 16.00 )
TGL OUT (LS1) OUT (LS2) OUT OUT OUT (LK1) OUT (LK2) OUT (LK3)
Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp
1 15.00 240 12.00 201 - - - - 15.00 238 15.00 102 15.00 234
2 15.00 243 12.00 204 - - - - 15.00 241 14.00 108 14.00 238
3 12.00 209 12.00 202 - - - - 12.00 166 12.00 86 12.00 162
4 12.00 194 14.00 191 - - - - 08.00 189 16.00 82 08.00 164
5 12.00 226 16.00 197 - - - - 12.00 198 12.00 106 12.00 227
6 11.00 225 14.00 200 - - - - 12.00 197 11.00 106 10.00 231
7 14.00 228 13.00 189 - - - - 14.00 170 14.00 98 14.00 232
8 14.00 246 14.00 200 - - - - 15.00 171 14.00 249 14.00 242
9 11.00 218 14.00 196 - - - - 15.00 170 15.00 232 15.00 236
10 12.00 194 13.00 197 - - - - 15.00 159 11.00 89 07.00 130
11 16.00 191 16.00 196 - - - - 12.00 149 16.00 81 08.00 93
12 10.00 222 16.00 187 - - - - 08.00 183 16.00 97 08.00 180
13 13.00 230 15.00 223 - - - - 08.00 183 07.00 140 15.00 241
14 14.00 242 13.00 192 - - - - 15.00 170 14.00 106 14.00 233
15 12.00 242 12.00 200 - - - - 12.00 163 12.00 109 12.00 244
16 13.00 239 11.00 199 - - - - 14.00 160 13.00 98 13.00 232
17 12.00 188 14.00 192 0 0 0 0 12.00 149 13.00 78 13.00 136
18 15.00 184 15.00 189 - - - - 11.00 145 12.00 75 12.00 135
19 14.00 240 14.00 190 - - - - 14.00 164 14.00 102 14.00 245
20 12.00 238 12.00 195 - - - - 16.00 170 14.00 105 12.00 232
21 11.00 229 13.00 197 - - - - 12.00 159 11.00 98 12.00 235
22 10.00 231 10.00 184 - - - - 10.00 154 12.00 98 11.00 242
23 14.00 234 11.00 196 - - - - 14.00 163 14.00 101 14.00 238
24 12.00 210 12.00 205 - - - - 12.00 156 12.00 92 12.00 176
25 14.00 191 14.00 192 - - - - 16.00 146 14.00 83 14.00 145
26 14.00 242 14.00 199 0 0 0 0 14.00 168 15.00 105 14.00 247
27 14.00 234 13.00 198 - - - - 12.00 160 11.00 99 16.00 238
28 13.00 250 14.00 204 - - - - 16.00 173 15.00 107 14.00 243
29 14.00 247 12.00 200 - - - - 14.00 170 14.00 106 14.00 234
30 12.00 177 16.00 190 - - - - 14.00 144 14.00 79 07.00 133
31 15.00 218 14.00 205 - - - - 14.00 156 13.00 88 12.00 156
53
Tabel 3. 2 Laporan beban tertinggi penyulang LS.01 bulan april 2019 malam hari
TGL
BEBAN TERTINGGI MALAM ( PUKUL 17.00 S/D 06.00 )
OUT1 (LS1) OUT 2 OUT 3 OUT4 LK1 LK2 LK3
Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp Pkl Amp
1 19.00 239 17.00 191 - - - - 17.00 251 17.00 97 17.00 208
2 19.30 233 18.30 202 - - - - 17.00 223 18.30 102 17.00 195
3 18.30 221 19.30 195 - - - - 23.00 226 19.00 95 18.30 165
4 20.00 210 18.00 188 - - - - 00.00 217 19.00 90 19.00 163
5 19.00 243 17.00 190 - - - - 23.00 222 17.00 98 17.00 200
6 19.00 226 17.00 191 - - - - 00.00 221 19.00 94 17.00 191
7 17.00 208 17.00 185 - - - - 00.00 207 17.00 96 17.00 195
8 19.30 239 17.00 190 - - - - 02.00 193 17.00 228 17.00 208
9 17.00 208 17.00 185 - - - - 23.00 190 17.00 218 17.00 195
10 19.00 210 17.00 191 - - - - 00.00 185 19.00 91 00.00 125
11 19.30 215 17.00 189 - - - - 17.00 133 19.00 89 19.00 109
12 17.00 214 17.00 186 - - - - 01.00 182 18.30 92 24.00 136
13 19.00 231 17.00 204 - - - - 17.00 141 17.00 97.5 17.00 211
14 19.00 218 17.00 187 - - - - 17.00 153 19.00 95 17.00 211
15 19.00 216 17.00 185 - - - - 17.00 154 19.00 93 17.00 175
16 19.00 216 17.00 185 - - - - 17.00 154 19.00 93 17.00 175
17 19.00 224 17.00 186 - - - - 17.00 147 19.00 92 19.00 157
18 20.00 217 18.00 188 - - - - 18.00 148 19.00 88 19.00 158
19 19.00 235 21.30 219 - - - - 17.00 143 19.30 99 17.00 200
20 17.00 216 21.00 200 - - - - 17.00 147 20.00 96 17.00 198
21 17.00 216 21.00 200 - - - - 01.00 197 20.00 96 17.00 198
22 19.00 216 17.00 175 - - - - 17.00 142 19.00 93 17.00 175
23 19.00 232 17.00 190 - - - - 17.00 158 19.00 97 17.00 200
24 19.00 224 17.00 186 - - - - 17.00 147 19.00 92 17.00 160
25 19.00 214 17.00 189 - - - - 17.00 136 19.00 90 19.00 165
26 19.00 245 17.00 195 0 0 0 0 17.00 148 19.00 101 17.00 215
27 19.00 245 17.00 190 - - - - 17.00 148 19.00 100 17.00 220
28 18.00 275 17.00 190 - - - - 17.00 148 19.00 100 17.00 220
29 19.00 244 17.00 156 - - - - 17.00 148 17.00 97 17.00 205
30 20.00 210 19.00 195 - - - - 17.00 144 19.00 92 19.00 142
31 20.00 210 19.00 195 - - - - 17.00 144 19.00 92 19.00 142
54
Tabel 3. 3 Laporan data beban tertinggi trafo daya-3 GIS bulan april 2019 pada
siang hari
Keterangan:
M = suhu minyak di trafo
L = suhu lilitan di trafo
POS TAP TRF = posisi tap trafo beroperasi
TGL
BEBAN TERTINGGI SIANG ( PUKUL 07.00 s/d 16.00 )
PKL
SISI 150 KV SISI 20 KV SUHU (0C)
POS
ARUS TEG BEBAN ARUS TEG BEBAN TAP
Amp Kv MW MVAR Amp Kv MW MVAR M L TRF
1 15.00 141 1396 20 46,2 17,7 60 60 14
2 14.00 140 1322 20 43 16 59 59 13
3 12.00 141 1043 20 34,8 12,2 57 58 13
4 16.00 143 982,2 19,8 32,3 11,5 55 56 13
5 15.00 139 1209 20 40,3 14,2 57 58 15
6 15.00 137 1212 20 40,5 14,3 56 57 16
7 15.00 139 1202 20 39,7 14,4 59 59 13
8 0,583 139 1367 19,9 45,8 16,8 61 61 16
9 15.00 141 1347 20 44,5 16,3 60 60 15
10 13.00 143 900,9 20 30 10,4 57 57 14
11 16.00 145 867,1 19,9 28,9 9,8 56 56 12
12 16.00 141 947 20,1 31,8 11,3 58 59 15
13 15.00 138 1186 20 39,2 13,9 56 58 15
14 15.00 138 1221 20 41 14,6 59 59 15
15 12.00 141 1237 19,6 40,7 14,4 58 58 14
16 15.00 141 1195 19,7 38,7 13,6 58 58 13
17 14.00 140 1288 20 40,2 13,8 58 58 15
18 11.00 145 920,8 20 30,9 11,1 56 57 13
19 14.00 142 1240 19,7 40,3 14,3 58 59 13
20 11.00 141 1244 19,5 40,3 14,6 58 58 13
21 14.00 140 1288 20 40,2 13,8 58 58 15
22 13.00 143 1173 20 39,8 14,1 60 60 14
23 14.00 140 1200 20 39,7 14,3 59 59 15
24 12.00 141 1075 19,8 35,5 12,7 57 58 14
25 15.00 143 953,8 20 32,3 11,2 57 58 13
26 14.00 138 942 19,9 31 10,1 52 53 14
27 15.00 138 910,8 20 30,4 10 58 60 15
28 14.00 139 954,7 19,8 31,9 10,5 56 56 15
29 14.00 140 961,2 20,1 32 10,7 56 56 15
30 16.00 143 704 20 23,5 7,8 50 50 13
31 12.00 142 786,5 19,5 25,9 8,4 57 57 13
55
Tabel 3. 4 Laporan data beban tertinggi trafo daya-3 GIS bulan april 2019 pada
malam hari
Keterangan:
M = suhu minyak di trafo
L = suhu lilitan di trafo
POS TAP TRF = posisi tap trafo beroperasi
T G L
BEBAN TERTINGGI MALAM ( PUKUL 17.00 s/d 06.00 )
PKL
SISI 150 KV SISI 20 KV SUHU (0C) POS
TAP TRF
ARUS TEG BEBAN ARUS TEG BEBAN
Amp Kv MW MVAR Amp Kv MW MVAR M L
1 17.00 140 1119 20 41,7 13,2 57 58 13
2 17.00 141 1230 20 40,5 15 58 59 13
3 19.00 142 1008 20 33,8 12 53 54 13
4 19.30 143 1006 19,9 33,3 11,5 51 52 13
5 17.00 139 1100 20 37,1 13,1 56 57 15
6 17.00 138 1118 20 37 13,4 54 55 16
7 17.00 140 1155 20 38,5 13,8 58 59 16
8 17.00 140 1265 20,2 42,9 16,3 61 62 16
9 17.00 143 1239 20 40,89 14,95 59 59 15
10 19.00 142 887,5 20 29,5 10,2 58 59 14
11 19.00 145 899 20 29,7 10,4 51 51 12
12 17.00 143 941,5 20,2 31,4 11 58 58 15
13 17.00 140 1105 19,9 36,9 13,2 56 56 15
14 17.00 140 1204 20 38,1 13,1 59 59 15
15 17.00 141 1091 19,9 35,7 12,3 56 58 14
16 17.00 142 1075 20 36,4 13,1 56 57 13
17 19.00 144 998,6 19,9 33,2 12,2 52 53 13
18 19.30 146 980,6 20,1 32,7 12 53 53 13
19 20.00 142 1121 20 37,8 12,2 54 54 13
20 17.00 142 1172 20 37,1 13 55 56 13
21 17.00 142 1166 20,1 37,1 13 59 59 15
22 17.00 143 1056 20 35,68 12,71 59 59 14
23 17.00 140 1127 19,9 37,2 13 57 57 15
24 19.30 140 953 20 34 12 53 54 15
25 19.00 142 1007 19,6 33,2 11,6 53 53 13
26 17.00 139 869 20 28,49 9,235 54 55 14
27 17.00 139 838,2 19,9 27,9 9,1 55 56 15
28 17.00 141 874 20 29,04 9,573 56 56 15
29 19.00 141 821,9 19,9 27,1 9,5 54 55 14
30 19.00 142 742,1 19,9 24,7 8,3 50 50 13
31 19.00 144 742 20 24,82 8,039 56 57 13
56
3.7.2 Hasil thermovision pada penghantar HUTM
Gambar 3. 2 Hasil thermovision pada penghantar HUTM
Jenis Sambungan Parallel Groove
Siang Malam
Suhu max : 56,6 oc
Suhu max : 72,1oc
57
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan pembebanan arus tinggi jenis sambungan Parallel Groove
dari penyulang LS.01
a) Pembebanan arus tinggi penyulang LS.01 pada suhu akhir 56,6oC
Berdasarkan hasil suhu ∆𝑇𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 diperoleh sebesar 56,6oC dari hasil
thermovision pada siang hari pada beban tertinggi pada tanggal 28 april
2019.
Perhitungan besar dan waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
konektor jenis parallel groove dengan menggunakan persamaan (2.6)
sebagai berikut:
(I2 . t) = K2 . S2 . ln ( 𝜃𝑓 + 𝛽
𝜃𝑖 + 𝛽 ) .................................................... (2.6)
(2502 x t ) = 1482 x 2402 x ln ( 56,6 +0,00005
35 +0,00005 )
(62500 x t ) = 21904 x 57600 x ln ( 56,60005
35,00005 )
(62500 x t ) = 1261670400 x 0,480660379
t = 1261670400 x 0,480660379
62500
t = 9702,95 detik
Untuk menghitung lama waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
tersebut, maka dibagi dengan 1 jam dalam satuan detik (3600) adalah
sebagai berikut:
Lama waktu beban tinggi = 9702,95
3600 = 2,695
= 0,695 x 60 = 41 menit
Maka, lama pembebanan arus tinggi adalah selama 2 jam 41 menit pada arus
250 ampere tanggal 28 april 2019 dimulai jam 13:00 – 15:41 WIB.
58
Gambar 4. 1 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 siang hari
tanggal 28 april 2019
b) Pembebanan arus tinggi penyulang LS.01 pada suhu akhir 72,1oC
Berdasarkan hasil suhu ∆𝑇𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 diperoleh sebesar 72,1oC dari hasil
thermovision pada siang hari pada beban tertinggi pada tanggal 28 april
2019.
Perhitungan besar dan waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
kawat penghantar jenis parallel groove dengan menggunakan persamaan
(2.6) sebagai berikut:
(I2 . t) = K2 . S2 . ln ( 𝜃𝑓 + 𝛽
𝜃𝑖 + 𝛽 ) .................................................... (2.6)
(2752 x t ) = 1482 x 2402 x ln ( 72,1 +0,00005
22 +0,00005 )
(75625 x t ) = 21904 x 57600 x ln ( 72,20005
22,00005 )
(75625 x t ) = 1261670400 x 1,187010012
t = 1261670400 x 1,187010012
75625
t = 19803,17 detik
Untuk menghitung lama waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
tersebut maka dibagi dengan 1 jam dalam satuan detik (3600) adalah sebagai
berikut:
200
210
220
230
240
250
260
Aru
s (A
mp
ere
)
Waktu Pembebanan (Jam)
Grafik Lama Waktu Arus Tinggi Parallel Groove
Suhu 56,6
59
Lama waktu beban tinggi = 19803,17
3600 = 5,50
= 0,50 x 60 = 30 menit
Maka, lama pembebanan arus tinggi adalah selama 5 jam 30 menit pada arus
275 ampere tanggal 28 april 2019 dimulai jam 18:00 – 23:30 WIB.
Gambar 4. 2 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 malam hari
tanggal 28 april 2019
4.2 Perhitungan pembebanan arus tinggi jenis sambungan H-Type dari
penyulang LS.01
a) Pembebanan arus tinggi penyulang LS.01 pada suhu akhir 37,8oC
Berdasarkan hasil suhu ∆𝑇𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 diperoleh sebesar 37,8oC dari hasil
thermovision pada siang hari pada beban tertinggi pada tanggal 29 april
2019.
Perhitungan besar dan waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
konektor jenis H-type dengan menggunakan persamaan (2.6) sebagai
berikut:
200
210
220
230
240
250
260
270
280
Aru
s (A
mp
ere
)
Waktu Pembebanan (Jam)
Grafik Lama Waktu Arus Tinggi Parallel Groove
Suhu 72,1
60
(I2 . t) = K2 . S2 . ln ( 𝜃𝑓 + 𝛽
𝜃𝑖 + 𝛽 ) ............................................................. (2.6)
(2472 x t ) = 1482 x 2402 x ln ( 37,8+0,00005
33 +0,00005 )
(61009 x t ) = 21904 x 57600 x ln ( 37,8 +0,00005
33+0,00005 )
(61009 x t ) = 1261670400 x 0,135801349
t = 1261670400 x 0,135801349
61009
t = 2808,38 detik
Untuk menghitung lama waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
tersebut maka dibagi dengan 1 jam dalam satuan detik (3600) adalah sebagai
berikut:
Lama waktu beban tinggi = 2808,38
3600 = 0,78
= 0,78 x 60 = 46 menit
Maka, lama pembebanan arus tinggi adalah selama 46 menit pada arus 247
ampere tanggal 29 april 2019 dimulai jam 14:00 – 14:46 WIB.
Gambar 4. 3 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 siang hari
tanggal 29 april 2019
220
225
230
235
240
245
250
Aru
s (A
mp
ere
)
Waktu Pembebanan (Jam)
Grafik Lama Waktu Arus Tinggi H-Type
Suhu 37,8
61
b) Pembebanan arus tinggi penyulang LS.01 pada suhu akhir 35,9oC
Berdasarkan hasil suhu ∆𝑇𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 diperoleh sebesar 35,9oC dari hasil
thermovision pada siang hari pada beban tertinggi pada tanggal 29 april
2019.
Perhitungan besar dan waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
konektor jenis parallel groove dengan menggunakan persamaan (2.6)
sebagai berikut:
(I2 . t) = K2 . S2 . ln ( 𝜃𝑓 + 𝛽
𝜃𝑖 + 𝛽 ) .................................................... (2.6)
(2442 x t ) = 1482 x 2402 x ln ( 35,9 +0,00005
22 +0,00005 )
(59536 x t ) = 21904 x 57600 x ln ( 35,90005
22,00005 )
(59536 x t ) = 1261670400 x 0,489693962
t = 1261670400 x 0,489693962
59536
t = 10377,45 detik
Untuk menghitung lama waktu pembebanan arus tinggi pada sambungan
tersebut maka dibagi dengan 1 jam dalam satuan detik (3600) adalah sebagai
berikut:
Lama waktu beban tinggi = 10377,45
3600 = 2,88
= 0,88 x 60 = 52 menit
Maka, lama pembebanan arus tinggi adalah selama 2 jam 52 menit pada arus
244 ampere tanggal 29 april 2019 dimulai jam 19:00 – 21:52 WIB.
62
Gambar 4. 4 Grafik pembebanan arus tinggi pada penyulang LS.01 malam hari
tanggal 29 april 2019
Gambar 4. 5 Grafik perbandingan sambungan jenis parallel groove (diagram
batang biru) dan H-type (diagram batang merah) terhadap pembebanan arus tinggi
pada sambungan konektor hantaran dari penyulang LS.01
200
210
220
230
240
250
260
270
Aru
s (A
mp
ere
)
Waktu Pembebanan (Jam)
Grafik Lama Waktu Arus Tinggi H-Type
Suhu 35,9
0
1
2
3
4
5
6
13:00 -15:41 dan14:00 - 14:46
18:00 - 23:30 dan19:00 - 21:52
Wak
tu (
De
tik)
Waktu Pembebanan (Jam)
Suhu 56,6 dan 72,1
Suhu 37,8 dan 35,9
63
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dalam hasil penelitian maka diambil beberapa kesimpulan antara lain:
1) Berdasarkan hasil pemeliharaan dan perbaikan yang telah dilakukan,
kenaikan beban pada penyulang LS.01 mempengaruhi kenaikan suhu pada
sambungan kawat penghantar AAAC. Akibat kenaikan suhu tersebut,
terjadi pemuaian pada kawat, sehingga menimbulkan rongga udara antara
kawat dan konektor
2) Dalam pemasangan sambungan kawat penghantar AAAC, harus sesuai
dengan standar penyambungan kawat penghantar AAAC
3) Konektor jenis Parallel Groove memiliki titik sambungan yang kecil antara
penghantar dan konektor dibandingkan konektor jenis H-type, sehingga
menyebabkan hambatan listrik yang terjadi pada konektor jenis Parallel
Groove lebih besar dibandingkan dengan konektor jenis H-type.
5.2 Saran
1) Perlu dilakukan pemeliharaan dan perbaikan lebih lanjut terhadap
sambungan parallel groove
2) Perlu dilakukan pengawasan dalam pemasangan sambungan kawat agar
pemasangan sambungan kawat tersebut baik dan sesuai standar
penyambungan kawat penghantar AAAC.
64
DAFTAR PUSTAKA
Ermawaty, I. R., Y. Soenarto dan T. I. Hartini, 2012. Menentukan Nilai Muai
Panjang Logam dengan Alat Muchenberg dan Alat Muai Panjang Sederhana (Hasil
Eksperimen). Prodi Pendidikan, Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. Hamka,
Jakarta.
Giancoli, D. C., 2001. Fisika. Penerbit Erlangga, Jakarta.
Halliday, P., 2010. Fisika Dasar, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Hariyanto, T., Sutarno, dan S. Sunardiyo, 2013. Frekuansi Gangguan terhadap
Kinerja Sistem Proteksi Di Gardu Induk 150 KV Jepara. Jurnal Elektro Vol. 5
No. 2.
Simanjuntak, D. 2010. Studi Pengaruh Kenaikan Temperatur pada Sambungan
Koduktor Aluminium dengan Tembaga. Universitas Indonesia, Depok.
Suhadi, dan T. Wrahatnolo, 2008. Teknik Distribusi Tenaga Listrik. Departemen
Pendidikan Nasional, Jakarta.
Sunardiyo, S., 2010. Pengaruh Kenaikan Suhu pada Bagian-bagian Kabel
Berisolasi PVC. Jurnal Teknik Elektro Vol. 2 No. 2.
Trisno, B., 2010. Kabel dan Teknik Penyambungan. Diakses dari
http://www.academia.edu [20 Januari 2017].
SPLN 41_8_1981
SPLN 101_1992
Wahyudi ,S,N, 2011 buku saku pelayanan teknik edisi kedua
65
LAMPIRAN – LAMPIRAN
66
Lampiran 1. Sambungan yang di lakukan peninjauan konstruksi CC5
Lampiran 2. Kegiatan thermovision pada sambungan HUTM
67
Lampiran 3. Single line penyulang LS.01
68
69
70
71
72
Lampiran 4. Proses perbaikan pada sambungan HUTM
Lampiran 5. Kerusakan yang terjadi pada parallel groove
73
Lampiran 6. Hasil thermovision pada penghantar HUTM
Jenis Sambungan Parallel Groove
(Sebelum Perbaikan)
Siang Malam
Suhu max : 56,6 oC
Suhu max : 72,1oC
Jenis Sambungan H-Type
(Setelah Perbaikan)
Siang Malam
Suhu max : 37,8 oC
Suhu max : 35,9 oC