BAB III

GANGGUAN SIMPATETIK TRIP PADA GARDU INDUK PUNCAK ARDI MULIA

3.1. Pengertian

Simpatetik Trip adalah sebuah kejadian yang sering terjadi pada sebuah gardu

induk, dimana pemutus tenaga dari penyulang-penyulang yang sehat ikut menjadi trip

“OFF”, akibat dari penyulang lain yang sedang mengalami gangguan hubungan pendek

satu fasa ke tanah. Pada keadaan normal, bila terjadi gangguan hubungan pendek pada

sebuah penyulang, seharusnya rele penyulang itu sendiri yang bekerja mengamankan

kejadian, dan tidak mempengaruhi rele penyulang lain. Tetapi dengan kasus Simpatetik

Trip ini, rele proteksi penyulang-penyulang lain (sehat) ikut bekerja, padahal penyulang

itu sendiri tidak mengalami gangguan. Hal ini tentu merugikan para pelanggan, karena

proses produksi mereka terhenti dan di pihak PLN menjadi kerugian besar karena terjadi

pemadaman luas sehingga banyak tenaga listrik yang tidak terjual.

Simpatetik Trip yang dibahas ini adalah yang terjadi pada jaringan distribusi

tegangan menengah 20 kV.

Seperti yang telah dijelaskan di atas, kasus simpatetik trip ini disebabkan oleh

adanya gangguan hubungan pendek satu fasa ke tanah, dimana pada saat kejadian

tersebut, arus kapasitif yang dikandung penyulang yang tidak terganggu (penyulang

sehat) mengalir menuju titik gangguan dan melalui rele tanah penyulang sehat. Bila

setelan rele tanah ini lebih kecil dari besar arus kapasitif yang mengalir, maka rele tanah

ini akan bekerja dan mengirim sinyal ke pemutus tenaga untuk trip “OFF”. Sedangkan

50

bila setelan rele tanah penyulang ini lebih besar dari arus kapasitif yang mengalir, maka

rele tanah tidak akan bekerja (penyulang sehat tidak ikut padam). Untuk lebih jelasnya

gangguan Simpatetik Trip ini terjadi kita lihat gambar 3-1.

51

Dalam gambar, gangguan hubungan pendek terjadi pada fasa R penyulang 1 dengan titik

gangguan umpamakan jaraknya 50 % panjang saluran penyulang 1. Arus gangguan dari

pangkal saluran (interbus trafo) menuju titik gangguan melalui GFR1, dan

mengakibatkan GFR1 ini bekerja sehingga PMT Trip “OFF”. Tetapi pada saat yang

sama, arus kapasitif yang dikandung fasa R pada penyulang 2 sampai dengan penyulang

n juga mengalir menuju titik gangguan di fasa R pada penyulang 1 melalui interbus

trafo.

Bila setelan rele tanah pada penyulang 2 dan penyulang n lebih kecil dari arus

kapasitif yang mengalir, maka penyulang 2 dan penyulang n akan trip “OFF”. Tetapi

bila setting relenya lebih besar maka penyulang 2 dan penyulang n tidak akan trip

“OFF”.

Jadi sebagai kesimpulan, agar tidak terjadi simpatetik trip, setelan rele tanah

harus lebih besar dari arus kapasitif yang dikandung masing-masing penyulang yang

keluar dari interbus trafo yang sama.

Penyebab lain terjadinya gangguan Simpatetik Trip adalah terjadinya kenaikan

tegangan pada fasa yang sehat. Pada saat terjadi gangguan satu fasa ke tanah, tegangan

fasa sehat akan naik sebesar √3 kali tegangan normal. Dengan kenaikan tegangan pada

fasa sehat tersebut, pada isolator-isolator yang terkontaminasi dimana nilai isolasinya

menurun, akan terjadi flash over dan mengakibatkan gangguan. Bila lokasi isolator yang

flash over terletak pada penyulang 2 misalnya, maka akan terjadi gangguan 2 fasa atau

satu fasa ke tanah, sehingga rele tanah pada penyulang 2 merasakan/mendeteksi

gangguan ini dan mengakibatkan PMT penyulang 2 untuk trip “OFF”. Untuk mencegah

52

kejadian tersebut di atas, perlu dilakukan pemeliharaan atau penggantian isolator yang

sudah tua.

3.2. Jaringan Distribusi Gardu Induk Puncak Ardi Mu lia

Jaringan distribusi primer 20 kV Gardu Induk Puncak Ardi Mulia mendapat catu

daya dari sebuah transformator150 kV / 20 kV – 60 MVA. Dari rel daya 20 kV Gardu

Induk Puncak Ardi Mulia ini keluar dua belas penyulang, yaitu : Penyulang Crown 2,

Penyulang Crown 1, Penyulang Reebok, Penyulang Tania, Penyulang Oxa, Penyulang

Adidas, Penyulang Pita 1, Penyulang Pita 2, Penyulang Pita 3, Penyulang Lotto dan

Penyulang Kazoot. Keduabelas penyulang ini dapat bekerja secara radial maupun ring

sistem. Lihat Bagan Kutub Tunggal Lampiran A1 halaman 84.

3.3. Perhitungan Arus Hubungan Pendek Pada Penyulang Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

Analisa sistem penyulang dalam keadaan gangguan akan dilakukan dengan

metoda komponen simetris, untuk itu diperlukan data-data mengenai Impedansi Urutan

Sistem.

Dalam perhitungan gangguan hubungan pendek pada sistem distribusi tegangan

menengah, biasanya dimulai dari rel daya tegangan tinggi di gardu induk. Kemudian

pada titik lain yang letaknya semakin jauh dari gardu tersebut.

53

Perhatikan suatu bagan sederhana dari suatu sistem distribusi di bawah ini :

A B

150 kV/20 kV F ZL

Zt ZL

ZS

GBR 3-2. Skema Sederhana Sistem Distribusi

Perhitungan hanya dilakukan pada dua titik, yaitu pada pangkal saluran (titik B) yang

menghasilkan arus gangguan maksimum dan pada ujung saluran (titik F) yang

menghasilkan arus gangguan minimum.

Dengan demikian tahapan perhitungan yang harus dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Menentukan Impedansi urutan sumber

2. Menentukan Impedansi urutan transformator daya

3. Menentukan Impedansi urutan saluran / penyulang

4. Menentukan Impedansi gangguan

5. Menetukan reaktansi saluran ke tanah.

3-3-1. Menghitung Impedansi Sumber (Reaktansi)

Sebagai titik acuan, digunakan Gardu Induk sebagai sumber tenaga.

Dari sumber ini arus dan tegangan didistribusikan melalui jaringan tegangan menengah,

dimana bila terjadi arus hubungan pendek, besar arusnya harus dapat dihitung. Sebagai

SISTEM TENAGA LISTRIK

54

sumber dianggap trafo daya Gardu Induk, maka sumber memiliki Impedansi sebesar

Impedansi hubungan pendek trafo.

3-3-2. Menghitung reaktansi trafo tenaga

Xt0 = 10.Xt1 …………………… (3-3)

Bila ada hubungan delta maka Xt0 = 3Xt1 …………………… (3-4)

3-3-3. Menghitung Impedansi urutan saluran (Penyulang)

Impedansi penyulang yang akan dihitung disini tergantung dari besarnya Impedansi per

kilo meter dari penyulang yang bersangkutan, dimana besar nilainya ditentukan dari

konfigurasi tiang yang digunakan untuk jaringan SUTM atau dari jenis kabel tanah

untuk jaringan SKTM.

Z penyulang x Z per km penyulang ………………. (3-5)

3-3-4. Menghitung / menentukan reaktansi saluran ketanah

Perhitungan yang akan dilakukan disini adalah besarnya nilai Impedansi urutan positif

(Z1eq) Impedansi urutan negatif (Z2eq) dan Impedansi urutan Nol (Z0eq) dari titik

gangguan sampai ke sumber.

(Z1eq) = (Z2eq) = ZS1 + Zt1 + ZL…………………… (3-6)

XS = kV2 .............(3-1) MVA

Xt1 = Xt2 = Z x kV2 .............(3-2) MVA

55

Z0eq = Zt0 + 3Rn + Z0L………………………….... (3-7)

Dimana :

ZS1 = Impedansi urutan sumber

Zt1 = Impedansi urutan trafo

Z1L = Impedansi urutan saluran

Zt0 = Impedansi urutan nol trafo

Z0L = Impedansi urutan nol saluran

Dari data–data tersebut dapat dihitung arus hubungan pendek maksimum, yaitu untuk

menetukan rating dari peralatan dan arus minimum untuk menetukan pemilihan

pengaturan alat pengaman.

3-4. Data–Data Jaringan Distribusi

3-4-1. Transformator Daya

Transformator daya di G.I.Puncak Ardi Mulia merupakan sumber tenaga listrik untuk

penyulang yang terdapat pada G.I.Puncak Ardi Mulia. Data-data transformator daya

tersebut sebagai berikut :

Daya nominal : 60 MVA

Tegangan : 150/20 kV

Impedansi bocor : 13 %

I pengenal : 1.732 Ampere

Hubungan belitan : YnYnd

Tahanan pentanahan : 12 Ohm

C.T : 2000/5

56

3-4-2. Saluran

- Penghantar : Jenis saluran yang digunakan untuk menyalurkan daya keluar

dari G.I.Puncak Ardi Mulia, menggunakan kabel tanah

Aluminium 3x240 mm² dan 3 x 300 mm²

- Panjang saluran : Dihitung dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia sesuai tabel

dibawah ini

Tabel 3-1. Daftar Panjang Kabel pada Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

No Saluran KABEL TANAH (kms)

3 x 300 mm² 3x240 mm² 1 Penyulang Crown 2 11,205 - 2 Penyulang Crown 1 7,8 - 3 Penyulang Reebok - 13.325 4 Penyulang Tania - 3.5 5 Penyulang Oxa - 8,083 6 Penyulang Adidas - 15.807 7 Incoming - - 8 Penyulang Pita 1 2.67 - 9 Penyulang Pita 2 2.67 -

10 Penyulang Pita 3 2.67 - 11 Penyulang Lotto - 6.213 12 Penyulang Kazoot - 16.630 13 Spare - -

Jumlah 27.015 63.558

3-4-3. Sistem Proteksi Saluran Kabel Tanah

Setting dari sistem proteksi yang terpasang di G.I.Puncak Ardi Mulia adalah seperti

tertera pada Lampiran halaman

57

3-4-4. Beban Terpasang

Tabel 3-2.Besar Arus Beban Penyulang Pada Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

No Nama Penyulang Ampere kVA

Keterangan : 20 √3 = 34,64

Dibulatkan = 35

1 Penyulang Crown 2 220 7.700 2 Penyulang Crown 1 125 4.375 3 Penyulang Reebok 15 525 4 Penyulang Tania 0 - 5 Penyulang Oxa 190 6.650 6 Penyulang Adidas 15 525 7 Incoming - - 8 Penyulang Pita 1 0 - 9 Penyulang Pita 2 0 -

10 Penyulang Pita 3 0 - 11 Penyulang Lotto 40 1.400 12 Penyulang Kazoot 180 6.300 13 Spare - - Jumlah 785 27.475

3.5. Perhitungan Arus Gangguan Hubungan Pendek

Perhitungan dilakukan untuk dua titik gangguan yaitu dipangkal saluran (Arus gangguan

maksimum) dan diujung saluran (Arus gangguan minimum). Sesuai dengan keperluan

yang dihitung adalah : Gangguan hubungan pendek tiga fasa, dua fasa dan satu fasa

ketanah. Besar arus gangguan dihitung melalui persamaan berikut :

- Gangguan dipangkal saluran :

IF3ф = Eph ………………………………. ( 3-8) Z1S + Z1T

IF2ф = j √3 Eph ………………………………. ( 3-9) 2(Z1S + Z2T)

IF(K-T) = 3 E ph ……. ( 3-10) (Z1S + Z1T) + (Z2S + Z2T) + (Z0T + Z0S + 3Rn)

58

- Gangguan di ujung Saluran

IF3ф = Eph____ ………………………………. ( 3-11) Z1S + Z1T + Z1L

Dimana : Z1S = Impedansi Positif urutan sumber

Z1T = Impedansi Positif urutan transformator daya

Z1L = Impedansi Positif urutan saluran (kabel tanah

IF2ф = j √3 Eph ...............…………………………...( 3-12) 2(Z1S + Z1T + Z1L)

IF(K-T) = 3 Eph …….( 3-13) 2(Z1S + Z1T) + (Z2S + Z2T) + (Z0T + Z0S + 3Rn)

Di mana : Arus hubungan pendek 3 phasa = 10.22069 kA

Tegangan pengenal = 150 kV

Lihat Lampiran halaman

3-5-1. Menghitung Impedansi Urutan Sumber

Impedansi urutan sumber dihitung berdasarkan hasil studi hubungan pendek yang

dilakukan oleh PLN, Lihat lampiran halaman ,kemudian dengan

menggunakan rumus :

ZS1 = E1 Zƒ ....................................................... ( 3-14 ) I3F

ZS2 = j √3 E1 _ ZS1 _ Zƒ

I2F

ZS0 = 3 E1_ _ ZS1 _ ZS2 _ Zƒ

I 1F

59

ZS1; ZS2; ZS0 adalah impedansi urutan yang ditinjau pada rel tegangan tinggi Gardu

Induk (Impedansi urutan sumber) dan Zƒ adalah impedansi gangguan yang digunakan

pada studi hubungan pendek. Biasanya Zƒ sama dengan nol dan dapat dihilangkan dari

persamaan di atas.

Berdasarkan hasil perhitungan hubungan pendek pada pembangkitan – region I tahun

2006 oleh Dinas Proteksi PT. PLN (Persero) P3B untuk transformator daya 60 MVA sisi

tegangan 150 kV Gardu Induk Puncak Ardi Mulia didapat hasil sebagai berikut :

Menghitung Impedansi Sumber (Reaktansi)

Sisi 150 kV

XS = kV2_ Ditentukan : I3F = 10,22069 kA MVA kV = 150 kV

maka MVA = E I √3 → 150 x 103 x 1,732 x 10.220,69

= 2.655.335.262 VA

= 2.655.34 MVA

ZS1 = (150) 2 = 8,473 Ω

2.655,34

Cara lain untuk menghitung impedansi sumber bisa kita gunakan Rumus (3-14),

di mana : I3F = 10,22069 kA

E1 = 150 kV / √3

Zƒ = 0

maka : ZS1 = 8,473 ohm

60

Sisi 20 kV

XS = kV22_ XS1

kV12

= (20) 2 _ x 8,473 Ω (150) 2

= 0,150 Ω

XS sumber = 0,150 Ω

maka ZS = 0 + j 0,150 Ω

3-5-2. Menghitung Reaktansi Trafo

Xt1 = Xt2 = Z (kV)2

MVA

= 13 __ x (20) 2 100 60

= 0,87 Ω

Maka Z t1 = Z t2 = 0 + j 0,87 ohm

Trafo daya mempunyai gulungan delta. Dengan demikian Xt0 ditentukan 3 kali Xt1.

Sehingga Xt0 = 3 X 0.87 Ω = 2,61 Ω

Dibulatkan Xt0 = 2,6 Ω → Zt0 = 0 + j 2,6 Ω

3-5-3. Menghitung Impedansi Penyulang/Saluran

Karena yang akan dihitung adalah arus hubungan pendek di pangkal/awal saluran maka

Z1, Z2 dan Zo = 0

61

3-5-4. Menghitung Impedansi Ekuivalen Jaringan

Z1eq = Z2eq = ZS1 + Zt1 + ZL

= ( 0 + j 0,150 Ω ) + ( 0 + j 0,867 Ω ) + 0

= 0 + j 1,017 Ω

Z0eq = Zt0 + 3 Rn + Z0L

Z0eq = 36 + j 2,6 ohm

3-5-5. Menghitung Arus Hubungan Pendek di Pangkal Jaringan/Saluran

3-5-5-1. Arus hubungan pendek tiga phasa

I3F = E1_

Z1 eq

= 20.000/√3

j 1,017

= 20.000/√3 x j 1,017 - 1,034

= _ j 11.743649 1,034

I3F = - j 11.357,494 Ampere

I3F = - j 11.357,5 Ampere (Pembulatan)

3-5-5-2. Arus hubungan pendek dua phasa

I2F = j E1 √3 _

Z1eq + Z2 eq

= j 20.000___ 2 ( 0 + j 1,017)

62

= j 20.000 j 2,034

= 40.680 4,137

I2F = 9.833,2 Ampere

I2F = 9.833 Ampere (Pembulatan)

3-5-5-3. Arus hubungan pendek satu phasa

I1F = 3E1_______ Z1eq + Z2 eq + Z0 eq

= 3 x 20.000/√3________ 2 ( 0 + j 1,017) + ( 36 + j 2,6)

= 3 x 20.000/√3 36 + j 4,634

= 3 x 20.000/√3 36,297

I1F = 954,4 Ampere

3-5-6. Menghitung Arus Hubungan Pendek Pada Ujung Jaringan/Saluran

3-5-6-1. Impedansi Urutan Sumber/Sistem

Xs sumber = 0,150 ohm

Zs = 0 + j 0,150 ohm

3-5-6-2. Reaktansi Trafo

Xt1 = Xt2 = 0,867 ohm

maka Zt1 = Zt2 = 0 + j 0,867 ohm

Zt0 = 0 + 3(j 0,867) = 0 + j 2,601 ohm → dibulatkan = 0 + j 2,6 ohm

63

3-5-6-3. Menghitung Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2 Pada Ujung Jaringan

Perhitungan Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 240 mm2 Pada Ujung Jaringan

Tabel 3-3. Hasil perhitungan Impedansi urutan positif; negatif dan urutan nol kabel AL 3 X 240 mm2 12/20 kV pada penyulang Gardu

Induk Puncak Ardi Mulia. Berdasarkan Tabel PLN, Lampiran Halaman

No Nama

Penyulang q kabel (mm2)

Panjang Kabel (km)

Z1L = Z2L Z0L

0,125 + j 0,097/km 0,275 + j 0,029/km

1 Crown 2 AL 3X240 11,205 - - 2 Crown 1 AL 3X240 7,8 - - 3 Reebok AL 3X240 13,325 1,666 + j 1,29 3,664 + j 0,386 4 Tania AL 3X240 3,5 0,44 + j 0,34 0,962 + j 0,101 5 Oxa AL 3X240 8,083 1,01 + j 0,784 2,223 + j 0,234 6 Adidas AL 3X240 15,807 1,976 + j 1,533 4,347 + j 0,458 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 AL 3X240 2,67 - - 9 Pita 2 AL 3X240 2,67 - -

10 Pita 3 AL 3X240 2,67 - - 11 Lotto AL 3X240 6,213 0,777 + j 0,603 1,708 + j 0,180 12 Kazoot AL 3X240 16,630 2,079 + j 1,613 4,573 + j 0,482 13 Spare - - - -

64

Perhitungan Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 300 mm2 Pada Ujung Jaringan

Tabel 3-4.Hasil perhitungan Impedansi urutan positif; negatif dan urutan nol kabel AL 3 X 300 mm2 12/20 kV pada penyulang Gardu

Induk Puncak Ardi Mulia berdasarkan tabel PLN, Lampiran Halaman

No Nama

Penyulang q kabel (mm2)

Panjang Kabel (km)

Z1L = Z2L Z0L

0,100 + j 0,094/km 0,250 + j 0,282/km

1 Crown 1 AL 3X300 7,80 0,78 + j 0,733 1,95 + j 2,200 2 Crown 2 AL 3X300 11,205 1,12 + j 1,053 2,801 + j 3,160 8 Pita 1 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753 9 Pita 2 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753

10 Pita 3 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753 3-5-6-4. Menghitung Impedansi ekuivalen positif dan negatif pada ujung saluran/ penyulang kabel 12 / 20 kV 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2

Tabel 3-5. Impedansi ekuivalen positif dan negatif pada ujung jaringan kabel 12/20 kV 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2

Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

No Nama

Penyulang Impedansi Z1 dan Z2 Z1 eq = Z2 eq Sumber (ohm) Trafo (ohm) Saluran (ohm)

1 Crown 2 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,12 + j 1,053 1,12 + j 2,073 2 Crown 1 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,78 + j 0,733 0,78 + j 1,753 3 Reebok 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,666 + j 1,29 1,666 + j 2,31 4 Tania 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,437 + j 0,339 0,437 + j 1,359 5 Oxa 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,01 + j 0,784 1,01 + j 1,804 6 Adidas 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,976 + j 1,533 1,976 + j 2,553 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271 9 Pita 2 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271

10 Pita 3 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271 11 Lotto 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,777 + j 0,603 0,777 + j 1,623 12 Kazoot 0 + j 0,15 0 + j 0,87 2,079 + j 1,613 2,079 + j 2,633 13 Spare - - - -

65

3-5-6-5. Menghitung Impedansi ekuivalen urutan nol pada ujung jaringan kabel 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2 – 12 / 20 kV

Tabel 3-6. Impedansi ekuivalen urutan nol pada ujung jaringan kabel 12/20 kV 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2

Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

No Nama

Penyulang Impedansi Ζ0 Ζ0 eq Ζt0 (ohm) 3Rn (ohm) Ζ0L

1 Crown 2 0 + j 2,60 36 2,801 + j 3,160 38,801 + j 5,76 2 Crown 1 0 + j 2,60 36 1,95 + j 2,20 37,95 + j 4,80 3 Reebok 0 + j 2,60 36 3,664 + j 0,386 39,664 + j 2,985 4 Tania 0 + j 2,60 36 0,962 + j 0,101 36,963 + j 2,701 5 Oxa 0 + j 2,60 36 2,223 + j 0,234 38,223 + j 2,834 6 Adidas 0 + j 2,60 36 4,347 + j 0,458 40,347 + j 3,058 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353 9 Pita 2 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353

10 Pita 3 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353 11 Lotto 0 + j 2,60 36 1,708 + j 0,180 37,713 + j 2,780 12 Kazoot 0 + j 2,60 36 4,573 + j 0,482 40,573 + j 3,082 13 Spare - - - -

3-5-6-6. Perhitungan arus hubungan pendek pada ujung saluran penyulang Crown 2 Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Arus hubungan pendek 3 fasa

I3F = E1_

Z1 eq

= 20.000/√3__

1,12 + j 2,07

I3F = 4.907 ∟118° Ampere Arus hubungan pendek 2 fasa

I2F = E1√3___

Z1 eq + Z2 eq

66

= 20.000____ 2 ( 1,12 + j 2,07)

= ___20.000__ 2,24 + j 4,14

= ___20.000__ 4,707∟62°

I2F = 4.249 ∟118° Ampere Arus hubungan pendek 1 fasa

I1F = 3E1________ → Z1 eq = Z2 eq Z1 eq + Z2 eq + Z0 eq

= 3 X 20.000/√3________ 2 (1,12 + j 2,073) + (38,01 + j 5,76)

= 3 X 20.000/√3_____ 2,24 + j 4,146 + 38,01 + j 5,76

= 3 X 20.000/√3 40,25 + j 9,906

I1F = 836,56 Ampere

3-5-6-7. Perhitungan Arus Hubungan Pendek Seluruh Penyulang dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan pada 3-5-6-6, dengan

menggunakan data-data pada tabel 3-4 dan tabel 3-5 besar arus hubungan pendek tiga

fasa, dua fasa, dan satu fasa pada penyulang Crown 1, penyulang Reebok, penyulang

Tania, penyulang Oxa, penyulang Adidas, penyulang Pita 1,penyulang Pita 2, Penyulang

Pita 3, Penyulang Lotto, dan penyulang Kazoot dapat diketahui.

Hasil perhitungan besar arus gangguan ini disajikan pada tabel 3-7 di bawah ini :

67

Tabel 3-7. Besar arus gangguan hubungan pendek pada pangkal dan ujung Penyulang di Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

dengan impedansi gangguan Ζf = 0 ohm

No Nama

Penyulang

Gangguan Di Pangkal Saluran

Gangguan Di Ujung Saluran

I3F(A) I2F(A) I1F(A) I3F(A) I2F(A) I1F(A) 1 Crown 2 4.907∟118° 4.249∟118° 836,56 A 2 Crown 1 6.027∟115° 5.219∟115° 855,15 A 3 Reebok 4.059∟126° 3.515∟126° 793,40 A 4 Tania 8.079∟108° 6.998∟108° 906,31 A 5 Oxa 5.595∟119° 4.845∟119° 850 A 6 Adidas 3.584∟128° 3.103∟128° 769,05 A 7 Incoming 11.357,5 9.833 954,4 - - - 8 Pita 1 8.894∟102° 7.702∟102° 919,74 A 9 Pita 2 8.894∟102° 7.702∟102° 919,74 A

10 Pita 3 8.894∟102° 7.702∟102° 919,74 A 11 Lotto 6.438∟115° 5.575∟115° 872 A 12 Kazoot 3.444∟128° 2.982∟128° 761,31 A 13 Spare - - -

3-6. Hasil Perhitungan Besar Arus Kapasitif Pada Saluran yang Tidak Mengalami Gangguan Besar arus kapasitif yang akan mengalir pada saluran lain yang tidak mengalami

gangguan, apabila terjadi gangguan satu fasa ke tanah, dihitung dengan menggunakan

rumus persamaan (2-42); (2-43) dan (2-44). Tetapi saat ini besar arus kapasitif yang

dimaksud sudah dapat kita ketahui melalui tabel yang dibuat oleh PLN. Lihat Lampiran

Halaman .

Berikut ini tabel 3-8 hasil perhitungan besar arus kapasitif yang mengalir pada fasa sehat

bila terjadi hubungan pendek satu fasa ke tanah.

68

Tabel 3-8. Hasil perhitungan besar arus kapasitif yang mengalir pada fasa yang sehat bila terjadi gangguan hubungan pendek

satu fasa ke tanah

No Nama Panjang ICE (A) / km Total ICe

Penyulang Saluran (km) 3 X 240 mm2 3 X 300 mm2 (A) 1 Crown 2 11,205 - 7,0 78,435 2 Crown 1 7,8 - 7,0 54,6 3 Reebok 13,325 6,32 - 84,214 4 Tania 3,5 6,32 - 22,12 5 Oxa 8,080 6,32 - 51,084 6 Adidas 15,807 6,32 - 99,90 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 2,67 - 7,0 18,69 9 Pita 2 2,67 - 7,0 18,69

10 Pita 3 2,67 - 7,0 18,69 11 Lotto 6,213 6,32 - 39,27 12 Kazoot 16,630 6,32 - 105,102 13 Spare - - - - Total 590,795

3-7. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Arus Lebih Pada Penyulang 20 kV di G.I. Puncak Ardi Mulia

Untuk membatasi dan mengatasi adanya arus lebih bila terjadi gangguan hubungan

pendek pada penyulang 20 kV G.I. Puncak Ardi Mulia, digunakan system proteksi

pemutus daya (PMT). Istilah PMT ini sering juga disebut C.B.

PMT ini dipasang pada pangkal penyulang di Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

3-7-1. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Fasa

Setting rele arus lebih yang digunakan pada saluran catu daya menuju pusat-pusat beban

(pabrik atau industri) untuk mengamankan gangguan hubungan pendek antar fasa-fasa

adalah sebagai berikut :

69

Tabel 3-9. Setting rele gangguan Fasa-Fasa pada penyulang 20 kV Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

No Nama Penyulang Arus

Beban (A) C.T.

Setting Arus di Sekunder

Setting Waktu (detik)

1 Crown 2 440 400/5 5,5 0,1 2 Crown 1 440 400/5 5,5 0,1 3 Reebok 300 400/5 3,75 0,1 4 Tania 300 400/5 3,75 0,1 5 Oxa 300 400/5 3,75 0,1 6 Adidas 300 400/5 3,75 0,1 7 Incoming 2100 2000/5 5,25 0,1 8 Pita 1 440 400/5 5,50 0,1 9 Pita 2 440 400/5 4,0 0,1

10 Pita 3 440 400/5 5,5 0,1 11 Lotto 300 400/5 3,75 0,1 12 Kazoot 300 400/5 3,75 0,1 13 Spare - - - -

Dengan setting rele seperti tabel 3-9 di atas dan dari hasil perhitungan pada tabel

3–7 dan 3-8 , maka setiap gangguan yang terjadi akan mengakibatkan membukanya

Pemutus daya (PMT) yang terpasang pada Gardu Puncak Ardi Mulia

3-7-2. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Fasa – Tanah Setting rele untuk mengamankan gangguan hubungan pendek fasa tanah pada penyulang

yang bersumber dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia adalah sebagai berikut :

70

Tabel 3-10. Setting rele gangguan Fasa – Tanah pada penyulang 20 kV

Gardu Induk Puncak Ardi Mulia

No Nama Penyulang 3I0 C.T. Setting Arus di Sekunder

Setting Waktu (detik)

1 Crown 2 100 400/5 1,25 0,10 2 Crown 1 100 400/5 1,25 0,10 3 Reebok 140 400/5 1,75 0,10 4 Tania 80 400/5 1,0 0,10 5 Oxa 140 400/5 1,75 0,10 6 Adidas 120 400/5 1,50 0,10 7 Incoming 500 2000/5 1,25 0,35 8 Pita 1 100 400/5 1,25 0,10 9 Pita 2 100 400/5 1,25 0,10

10 Pita 3 100 400/5 1,25 0,10 11 Lotto 80 400/5 1,0 0,10 12 Kazoot 160 400/5 2,0 0,10 13 Spare - - - -

Dengan setting rele seperti tabel 3-10 di atas dan dari hasil perhitungan pada tabel 3-8,

maka bila terjadi gangguan hubungan pendek antara fasa dengan tanah akan

mengakibatkan membukanya Pemutus daya (PMT) yang terpasang pada Gardu Induk

Puncak Ardi Mulia.