Bismillah Pabrik Ok

PERHITUNGAN BEBAN INDUSTRI

Suatu instalasi industri TM/TM/TR pada MDP (Main Distribution Panel) terbagi

menjadi 6 kelompok, yaitu :

a. Kelompok 1 : 300 kVA ( produksi 1)

b. Kelompok 2 : 100 kVA ( produksi 2)

c. Kelompok 3 : 200 kVA ( produksi 3)

d. Kelompok 4 : 250 kVA( produksi 4)

e. Kelompok 5 : 75 kVA( penerangan jalan)

f. Kelompok 6 : 150 kVA ( kantor pusat) beban pioritas

TM/TM/TR adalah Pelanggan TM (20 kV), Pengukuran TM (20 kV), Pemakaian

pada sisi TR (380 V). Jadi trafo milik pelanggan, pengukuran disisi TM (20kV), maka

trafo ditempatkan pada Gardu Dustribusi.

PERHITUNGAN, PERENCANAAN DAN DESAIN TRAFO

1. Menentukan total daya terpasang

S (pabrik) = Kelompok 1 + Kelompok 2 + Kelompok 3 + Kelompok 4 +

Kelompok 5 + Kelompok 6

= (300 + 100 + 75 + 250 + 200 + 150) kVA

= 1075 kVA

2. Menentukan Faktor Kebutuhan

Berdasarkan daya total yang dibutuhkan industri yaitu sebesar 1.075 kVA ,

akan tetapi daya total tersebut tidak langsung dipakai seluruhnya, karena tiap industri

mempunyai faktor keserempakan beban yang berbeda. Maka dipilih faktor kebutuhan

industri makanan adalah 0,9

JARINGAN TEGANGAN MENENGAH Page 1

Jenis Bangunan Faktor Kebutuhan

Rumah Tinggal :

Perumahan

Flat tanpa pemanas

Flat dg pemanas

0,4

0,6

0,8-1,0

Bangunan Umum :

Hotel dll

Kantor

Departemen store

Sekolah

Rumah sakit

0,6-0,8

0,5-0,8

0,7-0,9

0,6-0,7

0,5-0,75

Industri logam 0,5-0,7

Industri makanan 0,7-0,9

Industri semen 0.8-0,9

Lift 0,5

Crane 0,7

3. Menentukan Kebutuhan Beban Maksimum

Untuk menentukan kebutuhan beban maksimum maka daya total yang

terpasang dikalikan dengan factor kebutuhan masing-masing industri

Beban maks = Stotal x FK

= 1.075 kVA x 0,9

= 967,5 kVA

4. Kapasitas Daya Terpasang

Dalam penentuan dasar kapasitas trafo perlu diperhatikan akan rugi-rugi daya

trafo itu sendiri sehingga trafo hanya di bebani 80 %. Untuk pertimbangan akan

adanya pengembangan beban dan musim yang ada di Indonesia. Maka trafo di

harapkan bisa dibebani dengan kemampuan 100 %, juga diperhitungkan kapasitas

beban cadangan dengan memisalkan 20% untuk daya cadangan. Maka beban

maksimum dikalikan 120%. Sehingga :


Kapasitas daya terpasang pada trafo = 120 % x beban maksimum

= 120 % x 967,5 kVA

= 1161 kVA.

Sehingga trafo harus memenuhi nilai daya sebesar 1161 kVA

5. Kontak Daya PLN

Daya terpasang 1161 KVA, maka daya tersambung untuk tarif tegangan

menengah pembatas menggunakan relai sekunder / MCB adalah 1210 kVA dengan

arus primer 35 A.

6. Jenis Golongan Tarif Dasar Listrik

Karena daya yang tersambung diatas 200 kVA, maka trafo tidak memakai

GTT (Gardu Trafo Tiang), melainkan Gardu Distribusi. Penyediaan trafo ditanggung

pelanggan dan rugi-rugi (kVARh) pada jaringan di tanggung pula oleh pelanggan.

Dari kebutuhan daya terpasang sebesar 1210 kVA, sesuai TDL dan perpres No. 8

Tahun 2011 industri ini tergolong tarif I-3 / TM

Adapun syarat – syarat golongan tarif I-3/TM adalah :

a. Kontrak daya dengan PLN.

b. Adanya gardu distribusi karena pelanggan harus memiliki trafo sendiri.

c. Rugi – rugi ( kVARh ) pada jaringan ditanggung oleh pelanggan.

d. Sistem menggunakan AMR ( Automatic Monitoring Reading )

e. kWH yang digunakan mengguanakan kelas ketelitian 0,05

Pelanggan TM/TM/TR dengan golongan tarif I-3 / TM, menggunakan alat ukur

dengan KWH meter kode sambungan 412 dan kVARH meter kode sambungan 402

yaitu:

412 = 4 kawat, double tarif dan register sekunder, register sekunder menggunakan

CT dan PT.

402 = 4 kawat, single tarif dan register sekunder, register sekunder menggunakan

CT dan PT.


7. Keandalan system yang dikehendaki

- pada industri ini direncanakan dengan menggunakan 2 sumber yaitu PLN dan satu

buah genset yang akan menghidupkan 2 kelompok beban jika sumber listrik dari

PLN mati. Karena 2 kelompok tersebut tidak boleh berhenti saat pekerjaan

berlangsung.

- Menggunakan system yang mudah dalam perawatan dan pengoperasian

- Jika pada sisi bawah ada gangguan, pengaman terdekat akan mengamankannya.

Hal itu dilakukan agar tidak mengganggu system kerja yang lain.

8. Pemilihan Trafo

Daya Terpasang = 1161 KVA

Kontrak PLN = 1210 KVA

Di pasaran trafo dengan daya 1210 kVA tidak tersedia. Sehingga dipilih trafo

dengan daya 1250 kVA. Dalam pemilihan trafo ada hal-hal terpenting yang perlu

diperhatikan antara lain adalah faktor keandalan, kualitas produk trafo, faktor

ekonomis dan rugi – rugi pada trafo. Oleh karena itu paling tidak dibutuhkan dua data

trafo untuk dibandingkan.

Merk trafo yang dipilih adalah:

Maka trafo yang digunakan mempunyai kapasitas sebesar 2150 kVA merk Minera dengan

pertimbangan diatas.

(NB: keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog)


DATA TRAFINDO SCHNEIDER

Daya (kVA) 1250 Kva 1250 kVA

HV/LV (kV) 20 kV 20 kV

No Load Test

(watt) Losses2500 1150

Load Test (watt)

Losses15000 11000

Noise (dB) 59 48

Zsc (%) 5,5 6

Efficiency (100%)

P.F = 198,62 99.04

9. PEMILIHAN GENSET

Di dalam pabrik terdapat beban – beban prioritas, maksudnya adalah saat

suplay dari PLN mati beban ini tidak boleh mati juga. Oleh karena itu beban prioritas

akan disuplai oleh generator set. Besar daya prioritas kelompok 1, kelompok 2,

kelompok 4 kelompok 5 dan kelompok 6, maka kapasitas genset yang dipilih harus

memenuhi besar beban tersebut. Kapasitas daya dari genset adalah sebagai berikut:

a. Kelompok 1 : 300 kVA ( produksi 1)

b. Kelompok 2 : 100 kVA ( produksi 2)

c. Kelompok 4 : 250 kVA( produksi 4)

d. Kelompok 5 : 75 kVA( penerangan jalan)

e. Kelompok 6 : 150 kVA ( kantor pusat) beban pioritas

Total daya : 875 kVA

Kapasitas daya = FK x Total daya x cadangan 120%

Kapasitas daya = 0.9 x 875 x 120% = 945 kVA

Berdasarkan besarnya kapasitas daya di atas, maka genset yang digunakan

dayanya sebesar 1000 kVA berjumlah satu buah dengan spesifikasi sebagai berikut:

Merk : BAIFA ( P1100 )

Genset power rating : 1000 kVA

Kecepatan : 1500 rpm

Frekuensi : 50 Hz

Tegangan output : 400 V / 230 V

NB: keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog

10. PENGAMAN GENSET

Untuk pengaman genset disesuaikan dengan rating arus dari genset itu sendiri

sebesar 1587 A. Maka pengaman yang dipilih adalah ACB type NW16 ( H1 ) dengan

rated 800 sampai 1600 A dan Ihs = 65 kA.


PERHITUNGAN PERENCANAAN KABEL

11. ARUS NOMINAL PRIMER

a. Kabel Dari SUTM Menuju Incoming Kubikel PLN ( 3 core)

I n=1250 kVA

√3 x 20 kV=36,08 A

KHA = 1,25 x 36,08 A = 45,1 A

Faktor Penempatan = 1 (Grouping of multicore cable, number of grouping 1)

Faktor suhu = 1 ( XLPE insulation 30 0C)

Di rencankan kabel nya di tanam ,Maka penghantar yang digunakan adalah N2XSEFBY

12/20 (24kV) SPLN 43-5/IEC 60502-2 dengan luas penampang penghantar fasa

1(3x35mm) dengan KHA 171 A di suhu 30 0C (AL) di tanah (merk supreme)


b. Outgoing Kubikel PLN menuju Incoming Kubikel Pelanggan (1 core)

In = 36,08 A

KHA = 1,25 x 36,08 A = 45,1 A

Faktor Penempatan = 0,96 ( Laid on the racks in flat formation, number of system 3 and

number of racks 1)

Faktor suhu = 0,96 ( XLPE insulation 35 0C)

Maka penghantar yang digunakan adalah N2XSKY 12/20 (24kV) SPLN 43-5/IEC 60502-

2 dengan luas penampang penghantar fasa 3(1x35mm) dengan KHA 230 A di suhu 30 0C

(CU) di udara (merk supreme) NB: keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog

KHA = KHA kabel x faktor penempatan x faktor suhu

KHA = 230 x 0,96 x 0,96 = 211,9 A ( memenuhi syarat)

c. Outgoing Kubikel Pelanggan menuju Incoming Trafo (1 core)

In = 36,08 A

KHA = 1,25 x 36,08 A = 45,1 A

Faktor Penempatan = 0,96 ( Laid on the racks in flat formation, number of system 3 and

number of racks 1)

Faktor suhu = 0,96 ( XLPE insulation 35 0C)


Maka penghantar yang digunakan adalah N2XSKY 12/20 (24kV) SPLN 43-5/IEC 60502-

2 dengan luas penampang penghantar fasa 3(1x35mm) dengan KHA 230 A di suhu 30 0C

(CU) di udara (merk supreme) NB: keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog


KHA = 230 x 0,96 x 0,96 = 211,9 A ( memenuhi syarat)

12. ARUS NOMINAL SEKUNDER

a. Outgoing Trafo Menuju LVMDP

¿= 1250 kVA

√3 x 400 V=1804,22 A

KHA=125%x∈¿1,25 x 1804,22=2255,27 A

Karena di pasaran tidak ada kabel yang KHA nya sampai 2255,27 A, maka jumlah

kabel ditambah dengan luas penampangnya yang di pilih.

Di pilih kabel NYY 0,6/1 (1,2) KV SPLN 43-1/ IEC 60502-1 dengan luas penampang

300 mm2 dengan KHA 680 A di suhu 30 0C di udara (merk supreme)


Penghantar=2255,27680

=3,3 kabel=4 kabel( perfasa)

Jadi jumlah per fasa 4 kabel ,karena bushing trafo di sisi LV (poercelain bushings

according to EN 50368) jumlahnya 4 lubang, maka setiap 1 lubang ada 1 kabel.

Faktor Penempatan = 0,96 ( Laid on the racks in flat formation, number of system 3

and number of racks 1)

Faktor suhu = 0,93 ( PVC insulation 35 0C)

KHA = jumlah kabel x KHA kabel x faktor penempatan x faktor suhu

KHA = 4 x 680 x 0,96 x 0,93 = 2428,4 A

Di lihat dengan drop tegangan :

ΔV = I X L X √ 3

x X Adi mana : L = 20 m dan x = 56 (CU)


= 2428,4 X 20 X √ 3

56 X 1200

= 1,2 Volt

Drop tegangan pada JTR adalah + 5 % sampai – 10% (SPLN 1 : 1995)


Maka kabel yang di gunakan sudah memenuhi syarat.

Jadi - kabel Perfasa 4(1 x 300 mm2)

- Kabel netral 2(1 x 300 mm2)

- Kabel PE 2(1 x 300 mm2)

Busbar dari LVMDP ke FU ( Pengaman Utama)

In = 1804,22 A

KHA = 2255,27 A

Dari PUIL 2000 hal 235 tabel 6.6 – 1di pilih busbar ukuran 50 x 5 ( 250 mm2) dengan

jumlah 4 busbar di lapisi konduktif dengan KHA 2310 A ,suhu sekitar 30 – 35 0C dan

suhu penghantar tembaga maksimum 35 0C.

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 10 x 20 x1(200 mm2) dengan KHA 661 A di suhu 350C / 850C.


Penghantar=2255,27661


KHA = 661 x 4 = 2644 A (memenuhi syarat)

Jadi - busbar perfasa 4(10 x 20 x 1) mm

- Busbar netral 2(10 x 20 x 1) mm

- Busbar PE 2(10 x 20 x 1) mm

b. Arus Nominal masing-masing cabang

Kelompok 1

S Total = 300 kVA


¿= 300 kVA

√3 x 400 V=433 A

KHA=125% x∈¿1,25 x 433 A=541,26 A

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 5 x 32 x1(160 mm2) dengan KHA 556 A di

suhu 350C / 850C.


Jadi - Busbar perfasa 1(5 x 32 x 1) mm



Kabel ke SDP 1

Karena rencanakan kabel di pasang di kabel tray maka kabel nya dipilih kabel NYY

0,6/1

(1,2) KV SPLN 43-1/ IEC 60502-1 dengan luas penampang 300 mm2 dengan KHA 680

A di suhu 30 0C di udara (merk supreme)






KHA = 680 x 0,96 x 0,93 = 607,1 A (memenuhi syarat)

Jadi - Kabel Perfasa 1(1 x 300 mm2)

- Sepatu kabel OPLB 300 – 16

- Nut And Bult sigma 5/8” ( 16 mm )






Kelompok 2

S Total = 100 kVA

¿= 100 kVA

√3 x 400 V=144,33 A

KHA=125% x∈¿1,25 x144,33 A=180,42 A

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 2 x 15,5 x 0,8(24,8 mm2) dengan KHA 182 A

di suhu 350C / 850C

Jadi - Busbar perfasa 1(2 x 15,5 x 0,8) mm

- Busbar netral 1(3 x 13 x 0,5) mm

- Busbar PE 1(3 x 13 x 0,5) mm

Kabel ke SDP 2


0,6/1 (1,2) KV SPLN 43-1/ IEC 60502-1 dengan luas penampang 50 mm2 dengan KHA

205 A di suhu 30 0C di udara (merk supreme)





KHA = 205 x 0,96 x 0,93 = 183 A (memenuhi syarat)



- Nut And Bult sigma 3/8” ( 9,6 mm )






Kelompok 3

S Total = 200 kVA

¿= 200 kVA

√3 x 400 V=288,67 A

KHA=125% x∈¿1,25 x288,67 A=360,84 A

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 4 x 21 x1( 84 mm2) dengan KHA 388 A di

suhu 350C / 850C

Jadi - Busbar perfasa 1(4x 21 x 1) mm



Kabel ke SDP 3


0,6/1 (1,2) KV SPLN 43-1/ IEC 60502-1 dengan luas penampang 150 mm2 dengan

KHA 430 A di suhu 30 0C di udara (merk supreme)














Kelompok 4

S Total = 250 kVA

¿= 250 kVA

√3 x 400 V=360,84 A

KHA=125% x∈¿1,25 x360,84 A=451 A

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 5 x 24 x1(120 mm2) dengan KHA 491 A di

suhu 350C / 850C

Jadi - Busbar perfasa 1(5 x 24 x 1) mm


- Busbar PE 1(9 x9 x 0,8) mm

Kabel ke SDP 4


0,6/1 (1,2) KV SPLN 43-1/ IEC 60502-1 dengan luas penampang 240 mm2 dengan

KHA 590 A di suhu 30 0C di udara (merk supreme)

NB: keterangan lebih lengkap ada pada lampiran














Kelompok 5

S Total = 75 kVA

¿= 75 kVA

√3 x 400 V=108,25 A

KHA=125% x∈¿1,25 x108,25 A=135,32 A

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 3 x 13 x 0,5(19,5 mm2) dengan KHA 144 A

di suhu 350C / 850C

Jadi - Busbar perfasa 1(3 x 13 x 0,5) mm



Kabel ke SDP 5

















Kelompok 6


S Total = 150 kVA

¿= 150 kVA

√3 x 400 V=216,5 A

KHA=125% x∈¿1,25 x216,5 A=270,63 A

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 6 x 15,5 x 0,8(74,4 mm2) dengan KHA 335 A

di suhu 350C / 850C

Jadi - Busbar perfasa 1(6 x 15,5 x 0,8) mm



Kabel ke SDP 6

















c. Arus Nominal Genset


¿= 1000 kVA

√3× 400 V KHA=125% x 1443,4 A

¿1443,4 A ¿1804 A

Karena di pasaran tidak ada kabel yang KHA nya sampai 1804 A, maka jumlah kabel

ditambah dengan luas penampangnya yang di pilih.




Penghantar=1804590

=3 kabel=4 kabe l(perfasa)

Jadi jumlah per fasa 4 kabel.





KHA = 4 x 590 x 0,96 x 0,93 = 2107 A

Di lihat dengan drop tegangan :

ΔV = I X L X √ 3

x X Adi mana : L = 30 dan x = 56 (CU)

= 2107 X 30 X √ 3

56 X 960= 1,9 Volt

Drop tegangan pada JTR adalah + 5 % sampai – 10% (SPLN 1 : 1995)


Jadi - kabel perfasa 4(1 x 240 mm2)








Busbar di Panel Genset

In = 1443,4 A

KHA = 1804 A

Dari PUIL 2000 hal 235 tabel 6.6 – 1di pilih busbar ukuran 60 x 10 ( 600 mm2) dengan

jumlah 2 busbar di lapisi konduktif dengan KHA 1960 A ,suhu sekitar 30 – 35 0C dan

suhu penghantar tembaga maksimum 35 0C.

Dari ISOFLEXX di pilih busbar ukuran 5 x 50 x1(250 mm2) dengan KHA 927 A di suhu 350C / 850C

Penghantar=1804927

=1,9 kabel=2 kabel (perfasa)

KHA = 927 x 2 = 1854 A (memenuhi syarat)

Jadi - busbar perfasa 2(5 x 50 x 1) mm



PERHITUNGAN Isc


Untuk menghitung besarnya Breaking Capasity dapat dilakukan dengan 2 cara,

yaitu:

1. Menulis data – data kelistrikan yang ada di penyulang.

2. Dengan perhitungan melalui rumus yang sudah ditetapkan. Untuk Jawa Timur

besarnya P = 500∠81,37 MVA

3. S = 1250 kVA , Usc = 6% , VL = 400 V , Vo = 400 V

Resistansi (mΩ) Reaktansi (mΩ)

A. Sisi Atas TM 20 kV

Z1=V 2

P=4002

500=320

cosθ=0,15

R1=Z1× cosθ ×10−3

R1=320 × 0,15 ×10−3=0,048 m Ω

sin θ=0,98

X1=Z1× sin θ ×10−3

X1=320× 0,98×10−3=0,31 m Ω

B. Transformator

R2=ωC× V 0

2× 10−3

S2

R2=11000× 4002 ×10−3

12502 =1,12 m Ω

Z2=V SC

100×

V 02

S= 6

100×

4002

1250=7,68 m Ω

X2=√Z22−R2

2=√7,682−1,122=6,4 m Ω

C. Koneksi kabel dari trafo menuju MDP

R3= ρLA

=22,520

4 × 300=0,375 m

Untuk sistem 1 phasa

X3=0,12 x L=0,12 x20=2,4 m Ω


D. Busbar

Busbar Utama

R4=ρLA

=22,52

4 ×200=0,056 mΩ

Kelompok 1

RG1= ρLA

=22,51

160=0,14 mΩ

Kelompok 2

RG2=ρLA

=22,51

24,8=0,9 mΩ

Kelompok 3

RG3=ρLA

=22,51

84=0,27mΩ

Kelompok 4

RG 4=ρLA

=22,51

120=0,18 mΩ

Kelompok 5

RG 4=ρLA

=22,51

19,5=1,15mΩ

Kelompok 6

RG 4=ρLA

=22,51

74,4=0,3 mΩ

X 4=0,15 × L=0,15 ×2=0,3 mΩ

XG 1=0,15 × L=0,15× 1=0,15 mΩ

XG 2=0,15 × L=0,15× 1=0,15 mΩ

XG 3=0,15 × L=0,15× 1=0,15 mΩ

XG 4=0,15× L=0,15 ×1=0,15 mΩ

XG 5=0,15 × L=0,15× 1=0,15 mΩ

XG 6=0,15 × L=0,15 ×1=0,15 mΩ


13. Arus Hubung Singkat Pengaman Utama

Resistansi dan reaktansi total untuk menentukan Isc pada trafo dapat dihitung:

Rt 1=R1+R2+R3+R4=0,048+1,12+0+0,056=1,224 m Ω

X t 1=X1+X 2+ X3+ X4=0,31+6,4+2,4+0,3=9,16m Ω

Arus hubung singkat pada pengaman utama dapat dihitung dengan rumus :

I HS=V 0

√3× Z=

V 0

√3×√ Rt 12 +X t 1

2= 400

√3×√1,2242+9,162

¿25 kA

In = 1804,22 A

Pengaman yang digunakan adalah ACB type Masterpact NW 20 tipe H1

dengan rated 1000 A sampai 2000 A dan Ihs = 65 kA di pilih arus nominal 1804 A

14. Arus hubung singkat pengaman cabang

Kelompok 1

Rt 2=Rt 1+RG1=1,224+0,14=1,364 mΩ

X t 2=X t 1+ XG1=9,16+0,15=9,31 mΩ

I HS=V 0

√3× Z=

V 0

√3×√ Rt 22 +X t 2

2= 400

√3×√1,3642+9,312

¿24,55 kA

In = 433 A

Pengaman yang digunakan adalah MCCB tipe NS630 N dengan rated

500A sampai 630 A dan Ihs = 30 kA, di pilih arus nominal 433 A

Kelompok 2


Rt 3=Rt 1+RG 2=1,224+0,9=2,124 m Ω

X t 3=X t 1+ XG2=9,16+0,15=9,31 mΩ

I HS=V 0

√3× Z=

V 0

√3×√ Rt2+X t

2= 400

√3 ×√2,1242+9,312

¿24,19 kA

In = 144,33 A

Pengaman yang digunakan adalah MCCB tipe NS160 N dengan rated 150

A sampai 160 A dan Ihs = 30 kA, di pilih arus nominal 144 A

Kelompok 3

Rt 4=R t 1+ RG3=1,224+0,27=1,494 m Ω

X t 4=X t 1+X G3=9,16+0,15=9,31 m Ω

I HS=V 0

√3× Z=

V 0

√3×√ Rt2+X t

2= 400

√3 ×√1,4942+9,312

¿24,49 kA

In = 288,67 A


A sampai 400 A dan Ihs = 30 kA, di pilih arus nominal 288 A

Kelompok 4


Rt 5=Rt 1+RG 4=1,224+0,18=1,404 m Ω

X t 5=X t 1+ XG4=9,16+0,15=9,31 m Ω

I HS=V 0

√3× Z=

V 0

√3×√ Rt2+X t

2= 400

√3 ×√1,4042+9,312

= 24,54 kA

In = 360,84 A


A sampai 400A dan Ihs = 30 kA. Di pilih arus nominal 360 A

Kelompok 5

Rt 5=Rt 1+RG 4=1,224+1,15=2,374 m Ω

X t 5=X t 1+ XG4=9,16+0,15=9,31 m Ω

I HS=V 0

√3× Z=

V 0

√3×√ Rt2+X t

2= 400

√3 ×√2,3742+9,312

¿24 kA

In = 108,25 A


A sampai 160 A dan Ihs = 30 kA. Di pilih arus nominal 108 A

Kelompok 6


Rt 5=Rt 1+RG 4=1,224+0,3=1,524 m Ω

X t 5=X t 1+ XG4=9,16+0.15=9,31 m Ω

I HS=V 0

√3× Z=

V 0

√3×√ Rt2+X t

2= 400

√3 ×√1,5242+9,312

¿24,47 kA

In = 216,5 A

Pengaman yang digunakan adalah MCCB tipe NS250 N dengan rated 220 A

sampai 250 A dan Ihs = 30 kA. di pilih arus nominal 216 A

PERHITUNGAN ARRESTER DAN CUT OUT


15. ARRESTER

Arrester dipakai sebagai alat proteksi utama dari tegangan lebih. Oleh karena

pemilihan arrester harus sesuai dengan peralatan yang dilindunginya. Karena kepekaan

arrester terhadap tegangan, maka pemakainya harus disesuikan dengan tegangan sistem.

Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi

dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan yang dilindungi,

sehingga didapatkan perlindungan yang baik.

Pada pemilihan arrester ini dimisalkan tegangan impuls petir yang datang

berkekuatan 400 KV dalam waktu 0,1μs, jarak titik penyambaran dengan transformator

5 Km.

Tegangan dasar arrester

Pada jaringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan

tinggi (primer) yaitu 20 PPPPKV. Tegangan dasar yang dipakai adalah 20 KV sama

seperti tegangan pada sistem. Hal ini dimaksudkan agar pada tegangan 20 KV arrester

tersebut masih bisa bekerja sesuai dengan karakteristinya yaitu tidak bekerja pada

tegangan maksimum sistem yang direncanakan, tetapi masih tetap mampu

memutuskan arus ikutan dari sistem yang effektif. Tegangan sistem tertinggi

umumnya diambil harga 110% dari harga tegangan nominal sistem. Pada arrester

yang dipakai PLN adalah :

Vmaks = 110% x 20 KV

= 22 KV, dipilih arrester dengan tegangan teraan 28 KV.

Koefisien Pentanahan

Didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms fasa sehat ke tanah

dalam keadaan gangguan pada tempat dimana penagkal petir, dengan tegangan rms

fasa ke fasa tertinggi dari sistem dalam keadaan tidak ada gangguan Untuk menetukan

tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan:

Vrms =

Vm

√2


=

22

√2

= 15,5 KV

Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa

dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :

Vm(L - G) =

Vrms×√2√3

=

15 , 5×√2√3

= 12,6 KV

Koefisien pentanahan =

12 , 6KV15 , 5KV

= 0,82

Keterangan :

Vm = Tegangan puncak antara phasa dengan ground (KV)

Vrms = Tegangan nominal sistem (KV)

Tegangan pelepasan arrester

Tegangan kerja penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan,

tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir.

Tegangan yang sampai pada arrester :

Eo =

eK . e . x

Eo =

400 KV0 ,0006×5 Km

= 133,3 KV

Keterangan :


Eo = tegangan yang sampai pada arrester (KV)

e = puncak tegangan surja yang datang

K = konsatanta redaman (0,0006)

x = jarak perambatan

Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang

dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi teganagn flasover dan probabilitas

tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga e adalah :

e =1,2 BIL saluran

Keterangan :

e = tegangan surja yang datang (KV)

BIL = tingkat isolasi dasar transformator (KV)

Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current)

I =

2 e−EoZ+R

Z adalah impedansi saluran yang dianggap diabaikan karena jarak perambatan

sambaran tidak melebihi 10 Km dalam arti jarak antara GTT yang satu dengan yang

GTT yang lain berjarak antara 8 KM sampai 10 KM. ( SPLN 52-3,1983 : 11 )

R = tegangankejut impuls 100 %

arus pemuat

=

105 KV2,5 KA

= 42Ω

I =

2×400 KV −133 ,3 KV0+42Ω = 15,8 KA

Keterangan :


I = arus pelepasan arrester (A)

e = tegangan surja yang datang (KV)

Eo = tegangan pelepasan arrester (KV)

Z = impedansi surja saluran (Ω)

R = tahanan arrester (Ω)

Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

V = I x R

Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan :

ea = Eo + (I x R)

Keterangan :

I = arus pelepasan arrester (KA)

Eo = tegangan arrester pada saat arus nol (KV)

ea = tegangan pelepasan arrester (KV)

Z = impedansi surja (Ω)

R = tahanan arrester (Ω)

Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)

“Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse

crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,5 x 40 μs.

Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik

ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut.

Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang

dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flasover dan

probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamananny sehingga harga E

adalah :


e =1,2 BIL saluran

e = 1,2 x 150 KV

e = 180 KV

Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse

crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,2/50 μs.

Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik

ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. Sehingga dipilih BIL

arrester yang sama dengan BIL transformator yaitu 150 KV

Margin Perlindungan Arrester

Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut :

MP = (BIL / KIA-1) x 100%

MP = (150 KV/ 133,3 – 1) x 100%

= 125.28 %

Keterangan :

MP = margin perlindungan (%)

KIA = tegangan pelepasan arrester (KV)

BIL = tingkat isolasi dasar (KV)

Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk tafo daya.

Kriteria yang berlaku untuk MP > 20% dianggap cukup untuk melindungi

transformator .

Jarak penempatan Arrester dengan Peralatan

Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester sedekat mungkin

dengan peralatan yang dilindungi. Jarak arrester dengan peralatan Yang dilindungi

digunakan persamaan sebagai berikut :

Ep = ea +

2×A×xv


125 = 133,3 KV+

2×4000KV / μs×x300m / μs

8,3 = 26,6x

x = 0,31 m

jadi jarak arrester sejauh 31 cm dari transformator yang dilindungi. Perhitungan

jarak penempatan arrester di atas digunakan untuk transformator tiang. Namun di

wilayah Malang juga terdapat penempatan transformator di permukaan tanah dengan

menggunakan kabel tanah. Transformator tersebut berada dalam tempat terpisah

dengan pengaman arresternya. Transformator diletakkan di atas tanah dan terhubung

dengan arrester yang tetap diletakkan di atas tiang melalui kabel tanah.

Tabel Batas Aman Arrester

IMPULS

PETIR

(KV)

BIL

ARRESTER

(150 KV)

BIL TRAF0

(125 KV)

KONDISI KETERANGAN

120 KV < 150 KV <125 KV Aman

Tegangan masih di

bawah rating

transformator maupun

arrester

125 KV <150 KV =125 KV Aman

Tegangan masih

memenuhi batasan

keduanya

130 KV <150 KV >125 KV Aman

Tegangan lebih

diterima arrester dan

dialirkan ke tanah

150 KV =150 KV >125 KV Aman

Masih memenuhi batas

tegangan tertinggi

yang bisa diterima

arrester.

Arrester rusak,


200 KV >150 KV >125 KV Tidak aman transformator rusak

Berdasarkan keterangan diatas maka pemilihan BIL arrester harus mempunyai

kemampuan yang sama atau diatas tegangan BIL petir (150 kV), sedangkan untuk BIL

trafo dapat menggunakan BIL yang lebih rendah yaitu 125 kV.

Oleh karena itu dipilih arrester merk COOPER POWER SYSTEMS , yang

mempunyai spesifikasi umum sebagai berikut:

Type : AZL

Voltage Nominal (Ur) : 24 kV

1,2/50 BIL : 150 kVcr

NB: Keterangan lebih lengkap dapat dilihat pada katalog

16. Karakteristik dan Pemilihan Cut-Out

Karakteristik utama suatu cut-out adalah sehubungan dengan kebuuhan antara

waktu dan arus. Hubungan antara minimum melting dan maksimim clearing time,

ditentukan dari test data yang menghasilkan karakteristik waktu dan arus. Kurva

minimum melting time dan maksimum clearing time adalah petunjuk yang penting

dalam penggunaan fuse link pada system yang dikoordinasikan.

Melting time adalah interval waktu antara permulaan arus gangguan dan

pembusuran awal. Interval selama dalam masa pembusuran berakhir adalah arching

time. Sedangkan clearing time adalah melting time ditambah dengan arching time.

Faktor-faktor dalam pemilihan fuse cut-out

Penggunaan cut-out tergantung pada arus beban, tegangan, type system, dan arus

gangguan yang mungkinterjadi. Keempat factor diatas ditentukan dari tiga buah rating

cut-out, yaitu :

1) Pemilihan rating arus kontinyu


Rating arus kontinyu dari fuse besarnya akan sama dengan atau lebih besar arus

arus beban kontinyu maksimum yang diinginkan akan ditanggung. Dalam

menentukan arus beban dari saluran, pertimbangan arus diberikan pada kondisi

normal dan kondisi arus beban lebih ( over load ). Pada umumnya outgoing feeder 20

kV dari GI dijatim mampu menanggung arus beban maksimum 630 A, maka arus

beban sebesar 100 A.

2) Pemilihan Rating tegangan

Rating tegangan ditentukan dari karakteristik sebagai berikut :

Tegangan system fasa atau fasa ke tanah maksimum.

System pentanahan.

Rangkaian satu atau tiga fasa.

Sesuai dengan tegangan sisitem di jatim maka rated tegangan cut-out dipilih

sebesar 20 kV dan masuk ke BIL 150 kV.

3) Pemilihan rating Pemutusan.

Setiap transformator berisolasi minyak harus diproteksi dengan gawai proteksi

arus lebih secara tersendiri pada sambungan primer, dengan kemampuan atau setelan

tidak lebih dari 250 %dari arus pengenal transformator. (PUIL 2000 Hal.191)

Setelah melihat data- data diatas maka perhitungan pemilihan fuse cut-out

adalah sebagai berikut :

Arus nominal ¿1250 kVA

√3 x 20 kV=36,08 A

Arus = In x 250% = 90.2 A

Rating arus kontinyu dari fuse besarnya dianggap sama atau lebih besar dari

beban kontinyu maksimal yang diinginkan / ditanggung. Oleh karena itu dipilih

HUBBELL CO dengan arus sebesar 100 A, yang mempunyai spesifikasi umum sebagai

berikut:

Type : CP710311

BIL :150 kV

Voltage Nominal : 27 kV

Current continuous : 100 A


Interupting RMS Asym : 8 kA

NB: Keterangan lebih lengkap dapat dilihat pada katalog

PERHITUNGAN SANGKAR FARADAY PADA TRAFO

17. SANGKAR FARADAY

Medan listrik berpengaruh dan berbahaya bagi pekerja yang bekerja pada atau dekat

sekali dengan bagian dari jaringan yang bertegangan. Pekerja dapat mempergunakan


perlindungan untuk hal tersebut seperti sangkar faraday dimana kuat medan listrik

didalam pelindung konduktor ini merupakan fungsi dari derajat perlindungannya

Sangkar pelindung terbuat dari bahan konduktor dan beberapa tahun yang lalu

Faraday telah menunjukkan bahwa kuat medan listrik didalam sangkar adalah nol (0) bila

sangkar berbentuk kotak penuh. Namun jika sangkar tersebut berbentuk kotak penuh

sehingga pekerja didalamnya bebs terhadap medan listrik, maka hal ini tidak dapat

dipakai untuk bekerja. Perlindungan terhadap medan ini hanya dilakukan oleh sangjar

yang hanyaberbentuk setengah kotak atau sangkar yang tidak berbentuk kotak penuh,

tergantung pada derajat perlindungan yang kita inginkan

Dalam perhitungan ini yang perlu diperhatikan adalah system pengaman dari sisi TR

maupun TM pada trafo. Sesuai dengan catalog yang ada jarak aman sisi tegangan tinggi

adalah = 750 mm. ( PUIL Bab 9 Hal. 448 )

Tegangan U (antara fasa dan bumi) (kV) Jarak aman minimum (cm)

1 50

12 60

20 75

36 100

Dengan perkiraan panjang tangan manusia sekitar kurang lebih 750 mm. Sehingga

dapat terhitung sangkar faraday sesuai dengan dimensi trafo yang digunakan.

Dimensi trafo yang digunakan dengan data sebagai berikut :

Panjang (A) : 1950 mm

Lebar (B) : 1200 mm

Tinggi (C) : 1855 mm

Sehingga diperoleh dimensi sangkar faraday terpasang sebagai berikut :

Panjang : (jarak aman trafo + panjang tangan manusia) x 2 + panjang trafo

: ( 500 + 750 ) x 2 + 1950 mm

: 4450 mm


Lebar : (jarak aman trafo + panjang tangan manusia) x 2 + lebar trafo

: ( 500 + 750 ) x 2 + 1200 mm

: 3700 mm

Tinggi : (jarak aman trafo dengan atap) + tinggi trafo

: 1000 mm + 1855 mm

: 2855 mm

PERHITUNGAN, PERENCANAAN DAN DESIGN CELAH UDARA

GARDU INDUK

18. CELAH UDARA GARDU INDUK


Dalam kerjanya transformator tidak lepas dari kerugian salah

satunya adalah panas, panas yang berlebihan pada trafo dapat

mengakibatkan hal-hal yang tidak diinginkan antara lain :

Drop tegangan.

Pemanasan pada minyak trafo yang berlebihan, sehingga

menyebabkan turunnya kualitas minyak trafo yang dapat

mengakibatkan tegangan tembus minyak trafo turun.

Celah ventilasi pada trafo dihitung pada saat load losses pada suhu

75oC dengan load losses sebesar 11000 Watt = 11 kW hal tersebut

dapat dilihat pada data trafo.

Data lain yang diketahui adalah sebagai berikut:

Temperatur udara masuk(t1) 20oC

Temperatur udara keluar (t2) 35oC

Koefisiensi muai udara (α )= 1

273

Tinggi ruangan = 4 meter.

Dengan data di atas dapat dicari volume udara yang dibutuhkan

untuk mensirkulasi panas adalah sebagai berikut:

V=860 Pv1116 ( t2−t1 )

x (1−α t1)

dimana:

Pv = rugi trafo (Kw) / no load losses + load losses = 1,15 kW + 11

kw = 12,15 kW

t1 = temperatur udara masuk (oC)

t2 = temperatur udara keluar (oC)

α = koefisien muai udara

H = ketinggian ruangan (m)

sehingga:

V=860.Pv

1116 (T2−T1 )x (1−∝T1 )


V=860.12,15

1116 (35−20 )x(1− 1

273x 20)=0,57m2/s

Kemampuan pemanasan udara yang mengalir disepanjang tangki

trafo adalah :

v=Hξ

dimana:

H=ketinggian (m)

ζ = koefisien tahanan aliran udara

Koefisien tahanan aliran udara berbeda-beda tergantung pada

kondisi daripada tempat diletakkannya trafo itu sendiri.

Kondisi tempat Ζ

Sederhana

Sedang

Baik

4.....6

7.....9

9.....10 (jaringan

konsen)>20

Apabila kondisi tempat dimisalkan adalah baik maka ζ = 9.

Sehingga:

v=49=0,44

Maka dapat kita hitung celah ventilasi sebagai berikut:

qc (penampang celah udara yang masuk) :

Vv

qc=Vv

=0,570,44

=¿1,295 m2

Karena udara yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi

daripada udara yang masuk yang diakibatkan proses pendinginan

trafo dalam ruangan sehingga terjadi pemuaian maka ventilasi

udara keluar yang dibutuhkan harus lebih besar daripada celah

ventilasi udara masuk, dengan kata lain: q A ¿ qC¿

Sehingga:


q A=1,1 xqC=1,1 x 1,295=¿ 1,425 m2

Nilai perhitungan diatas adalah nilai minimum, sehingga pemakaian

ventilasi udara bisa memakai ukuran yang lebih besar dari ukuran

perhitungan diatas.

Perhitungan celah udara pada kubikel pelanggan

Menurut PUIL 2000, celah udara ventilasi yang diijinkan pada Gardu

Induk adalah sebesar 20 cm2/kVA. Maka dari itu, perhitungan luas

celah udara untuk ventilasi pada GI adalah sebagai berikut :

Daya trafo = 1250 kVA

Celah udara total = 1250 x 20 = 25000 cm2

Ruangan yang digunakan sebagai tempat peletakkan

transformator, mempunyai dimensi panjang x lebar x tinggi = 8 m

x 8 m x 4 m. Celah udara ini dirancang pada dinding sisi 8 m.

Celah udara seluas 25000 cm2 ini dibagi 2 celah ventilasi, 1 celah

ventilasi terdapat di dinding sisi bawah sebagai tempat masuknya

udara, dan 1 celah ventilasi terdapat sisi atas dinding sebagai

tempat keluarnya udara.

Celah udara sisi bawah :

Ventilasi udara sisi bawah adalah qc =1,295m2= 12.950 cm2.

Berdimensi 26 cm x 500 cm = 13.000 cm2

Perancangan celah ventilasi sisi bawah ini didisain agak miring

dan dipasang kassa yang terbuat dari bahan stainless steel

agar benda-benda atau hewan dari luar tidak dapat masuk ke

ruangan transformator.

Celah udara sisi atas :

Ventilasi udara sisi atas adalah qA=1,425m2 = 14.250cm2.

Berdimensi 30 cm x 500 cm = 15.000 cm2

Perancangan celah ventilasi sisi atas ini didisain lebih luas dari

ventilasi sisi bawah karena udara yang memuai akibat

pemanasan trafo memiliki volume yang lebih besar daripada


udara yang masuk. Selain itu, dipasang besi-besi teralis agar

benda-benda atau hewan dari luar tidak dapat masuk ke

ruangan transformator.

Luas total ventilasi sebesar 28.000 cm2. Celah ventilasi pada

perancangan ini sudah memenuhi persyaratan PUIL 2000 karena

luas ventilasi minimum untuk transformator 1250 kVA sudah

terpenuhi. Sehingga system ventilasi telah memenuhi standart

PUIL 2000.

Perhitungan Exhaust Fan Ruang Genset

Untuk sirkulasi pada ruang genset digunakan fan exhaust agar sirkulasi lebih

baik. Sehingga lebih meminimalisir gas buang genset yang masuk ke ruang genset.

Rumus yang digunakan referensi KDK fan, yaitu :

K = A x B

Dimana K = Kebutuhan volume udara fan ( m3/jam )

A = Volume ruangan

B = Kebutuhan frekuensi pergantian udara per jam ( tabel pada

KDK )

Maka kebutuhan fan :

K = ( 8 x 10 x 4 ) x 20 m3/jam

= 6400 m3/jam

Dari perhitungan tersebut kita tahu bahwa kebutuhan pergantian volume udara

tiap jamnya adalah m3/jam, sehingga dipilih kipas produk MARATHON ELECTRIC

type GPN45041 dengan spesifikasi umum :

Motor AF55

1 Fasa

Kecepatan 1400 rpm

Daya 372 W

Arus 1,75 A

Free air flow 7000 m3/jam


PERENCANAAN, PERHITUNGAN DAN DESIGN KUBIKEL

19. PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL

Kubikel 20 kV adalah komponen peralatan untuk memutuskan dan menghubungkan,

pengukuran, tegangan, arus maupun daya, peralatan proteksi dan control. Didalam

perencanaan ini, pelanggan memesan daya kepada PLN sebesar 1210 kVA, pelanggan ini

termasuk pelanggan TM / TM / TR sehinga trafo milik pelanggan, rugi-rugi di tanggung

pelanggan, pengukuran di sisi TM dan trafo ditempatkan di gardu distribusi.

Kubikel terdiri dari dua unit. Pertama adalah milik PLN (yang bersegel) dan kubikel

milik pelanggan (hak pelanggan sepenuhnya). Setiap kubikel terdiri dari incoming,

metering dan outgoing. Pada perencanaan ini, kubikel pelanggan dan PLN disamakan

spesifikasinya, karena selain PLN, pelanggan juga perlu memonitoring metering milik

pelanggan itu sendiri. Spesifikasi kubikel ialah:

1. Incoming : IMC

2. Metering : CM2

3. Outgoing : DM1-A

Dari schneider / Merlin Gerin

1. INCOMING (IMC)

Terdiri atas LBS (load break switch), coupling kapasitor dan CT (Current Transformator)

- LBS ( Laod Break Switch)

LBS ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban,

komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu:

1. Earth Switch

2. Disconnect Switch


3. Load Break Switch

Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban

harus dengan urutan kebalikan (3-2-1)

- Coupling Capasitor

Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja

400 kV. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja 20 kV, maka tegangan

tersebut harus diturunkan hingga 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5

cincin yang menghasilkan output tegangan

= 20 kV/5 = 400 V

- Current Transformator (CT)

Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya 2000 kVA. Sehingga arus

nominalnya ialah:

¿= Dayatrafo

√3×teganganmenengah

¿ 1250 kVA

√3 × 20 kV

¿36,08 A

meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A. Sehingga

dibutuhkan trafo arus (CT) dengan spesifikasi:

1. Transformer ARM2/N2F

2. Single Primary Winding

3. Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman

4. Arus rating : 50 A / 5

5. Measurement 5A : 7,5 VA – class 0,5

6. and protection 5A : 10 VA – 5P10

NB: Keterangan lebih lengkap bisa dilihat katalog kubikel

2. METERING (CM2)

1. Terdiri atas LBS type CS, busbar 3 phasa, LV circuit isolation switch, LV

fuse, 3 fuse type UTE atau DIN 6.3 A, Potensial Transformer (PT) dan heater

150 W (karena daerah dengan tingkat kelembaban tinggi).


- Load Break Switch type CS

Dioperasikan dengan pengungkit yang terdiri atas :

1. Earth switch

2. Disconnect switch

- Potensial Transformer (PT)

- Transformer VRQ2 - n / S1 phase to phase 50 Hz

- Reted voltege : 24 kV

- Primary voltage : 20 kV

- Secondary voltage : 100 V

- Thermal power : 250 VA

- Kelas akurasi : 0,5

- Fuse

Fuse yang digunakan pada kubikel metering tergantung dari tegangan kerja

dan transformator yang digunakan.

Maka di pilih fuse dengan spesifikasi :

Fuse solefuse (UTE Standards) dengan

Rating arus 6,3 to 63 A

Rating voltage 24 kV


- Heater 50 W

Heater digunakan sebagai pemanas dalam kubikel. Sumber listrik heater ini

berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun

yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel.

3. OUTGOING (DM1-A)

Terdiri atas:

SF1 atau SF set circuit breaker (CB with SFG gas)

Pemutus dari earth switch

Three phase busbar

Circuit breaker operating mechanism

Dissconector operating mechanism CS


Voltage indicator

Three ct for SF1 CB

Aux- contact on CB

Connections pads for ary-type cables

Downstream earhting switch.

Dengan aksesori tambahan:

Aux contact pada disconnector

Additional enclosure or connection enclosure for cabling from above

Proteksi menggunakan stafimax relay atau sepam progamable electronic unit for

SF1 –CB.

Key type interlock

150 W heating element

Stands footing

Surge arrester

CB dioperasikan dengan motor mekanis.


20. PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL

Pemilihan Fuse

Fuse = 400% x In

= 4 x 36,08 A

= 144,32 A

Maka di pilih fuse dengan spesifikasi :

Fuse solefuse (UTE Standards) dengan

Rating arus 6,3 to 63 A

Rating voltage 24 kV


Pemilihan Disconnecting Switch (DS).


Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya

(menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini

hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus.

Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over

atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri.

Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah

tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar

pembumian agar tidak ada muatan sisa.

Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhitungannya adalah :

I=S ( trafo )

√3×20 kV×1 , 15

I=1250 kV

√3×20 kV×1 , 15

= 41,5 A

Sehingga dipilih DS dengan type SF 6 with earthing switch.


Pemilihan Load Break Switch.

Kemampuan pemutus ini harus disesuaikan dengan rating nominal dari tegangan

kerja, namun LBS juga harus mampu beroperasi saat arus besar ( Ics ) tanpa mengalami

kerusakan.

Cara pengoperasian LBS bisa secara manual yaitu digerakkan melalui penggerak

mekanis yang dibantu oleh sisitem pegas dan pneumatic.pemilihan LBS ditentukan

berdasarkan dengan Rating arus nominal dan tegangan kerjannya :

¿= S

√3 x20 kV= 1250 kVA

√3 x20 kV=36,08 A

LBS = 115 % x In = 1,15 x 36,08 A = 41,49 A



Pemilihan CB

CB = 250% x In

= 250% x 36,08 A

= 180,4 A


Saklar Disconnector dan Saklar Pentanahan

Tabung Udara

Tiga kontak putar ditempatkan dalam satu enclosure dengan tekanan gas relative

0,4 bar

Operasi Keamanan

Saklar memiliki tiga posisi, yaitu:

- Tertutup

- Terbuka


- Ditanahkan

Dengan system operasi interlock, mencegah terjadinya kesalahan pengoperasian.

PERHITUNGAN KAPASITOR

21. PEMASANGAN KAPASITOR

Untuk memaksimalkan penggunaan daya pada pabrik maka direncanakan

pemasangan kapasitor. Beberapa keuntungan pemasangan kapasitor adalah :

Menurunkan pemakaian kVA total

Mengoptimalkan daya trafo

Menurunkan rugi tegangan

Dll

Diketahui data pabrik sebagai berikut :

Harmonisa 30%

Power factor 0.70

Power factor yang diinginkan 0.95

Daya aktif 752.5 kW

Perhitungan menggunakan metode 1 ( tabel cos phi ). Melihat tabel cos phi

menunjukkan factor pengali sebesar 0,691. Maka daya reaktif yang diperlukan :

0,371 x 1615kW = 519,9 kVAr

Melihat kebutuhan daya reaktif sebesar 519,9 kVAr, nilai perubahan power factor

( fluktuasi ) yang tinggi dan harmonisa yang tinggi maka dipilih kapasitor bank produk

ABB series 700 dengan spesifikasi umum sebagai berikut :

Max kVAr : 500 kVAr

Tegangan : 480 V

steps : 5


NB: Keterangan lebih lengkap dapat dilihat pada lampiran katalog

22. Kabel ke panel capasitor bank

Sin : 0,3

Daya Reaktif : 500 kVAr

Daya Semu :1666 kVA

I n=1666 kVA

√3 x 400 V=2414,5 A

KHA = In x 125%

= 2414,5 x 1,25

= 3018 A

Karena di pasaran tidak ada kabel yang KHA nya sampai 3018 A, maka jumlah kabel

ditambah dengan luas penampangnya yang di pilih.




Penghantar=3018680






KHA = 5 x 680 x 0,96 x 0,93 = 3035,5 A






PEMILIHAN SKUN, MUR & BAUT

Pemilihan skun kabel outgoing trafo harus disesuaikan dengan besarnya kabel,

sedangkan pemilihan mur baut disesuaikan dengan lubang bushing trafo, lubang skun

kabel, dan tebal bushing ditambah tebal ujung skun kabel. Maka dengan

pertimbangan factor – factor tesebut maka dipilih komponen sebagai berikut :

Skun : Ohmpro OPLB 300-14

Mur : Sigma hex cap screws 1/2” ( 12,8 mm2 )

Baut : Sigma hex nuts finished 1/2” ( 12,8 mm2 )


PEMILIHAN ATS

Untuk ATS rating arusnya disesuaikan dengan pengaman utama, sehingga dari

perhitungan pengaman utama, maka dipilih ATS 620-PC dengan rating sebesar 2000

A produk OSS dengan spesifikasi sebagai berikut :

Rated Voltage : 600 VAC / 125 VDC

Rated current : 2000 A

Pole : 4

Isc : 40kA

Connection : Back

Operating current : 25 A / 50 A

Operating voltage : AC 200V / 240 V



PEMILIHAN UPS

Untuk pemilihan UPS di sesuaikan dengan beban pioritas yang di butuhkan.

Beban pioritas kelompok 6 dengan daya 150 kVA. Maka di pilih UPS liebert NX

dengan rating 225 kVA, produk EMERSON dengan spesifikasi sebagai berikut :

System Rating : 225 kVA

Arus max input current : 475 A

Arus max output current : 451 A

Voltage range : 480 VAC

Power factor : 1



PENTANAHAN

23. PENTANAHAN BODY TRAFO, SANGKAR FARADAY DAN BODY

CUBICLE

Pada pentanahan body trafo, sangkar faraday dan body cubicle harus mempunyai

tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan

elektroda batang tunggal dan Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan

jenis ( ρ ): 100 ohm/m.

Di pilih elektroda batang dengan spesifikasi sebagai berikut :

Diameter 16 mm dan jari – jari 8 mm = 0,008 m (r)

Panjang elektroda = 3 meter

Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda

R pentanahan =

ρ2. π . L (ln 4 L

a−1)

=100

2 . π .3 ( ln4 x 3

0 ,008−1)

= 38,3 Ω Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω

Menggunakan konfigurasi DOUBLE STRAIGHT

k=Inlr=In

30 , 00794

=5,9


x=1+LL

=1+33

=1 , 33 m= In .xk

= In .1 ,335,9

=0 ,048

Factor pengali konfigurasi=1+2 m

2=

1+2 (0 ,048 )2 = 0,548

Rpt= ρ2 πL

xfactor pengali konfigurasi

=100

2 πx 3x 0 ,548=2,8Ω

memenuhi persyaratan karena Rpt < 5Ω

Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang

tunggal sistem double straight adalah sebesar 2,8 Ω. Sehingga memenuhi syarat

PUIL.

24. PENTANAHAN ARESTER DAN KABEL N2XSEFGbY

Agar bahaya sambaran petir tidak masuk ke dalam siatem maka arrester harus di

tanahkan dan harus mempunyai tahanan maksimum 1 ohm. Dalam pentanahan ini

menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dan Elektroda ditanam

pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m.


Diameter 19 mm dan jari – jari 9,5 mm = 0,0095 m (r)



R pentanahan =

ρ2. π . L (ln 4 L

a−1)


=100

2 . π .3 ( ln4 x 3

0 ,0095−1)

= 32,5 Ω Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 1 Ω

Menggunakan konfigurasi metode DOUBLE STRAIGHT

k=1+2 m+q4

Nilai x :

x=1+ll

=1+33

=1,33

Nilai m:

m= lnx

lnlr

= ln 1,33

ln3

0,0095

=0,0495

Nilai z:

z=1+2l2 l

=1+2 x 32 x3

=1,167

Nilai q:

q= ln z

lnlr

= ln1,167

ln3

0,0095

=0,027

k=1+2 m+q4

=1+2 x0,0495+0,0274

=0,28 (faktor pengali)

Rpt=R (batangtunggal ) x f . pengali

=1002 πx 3

x 0 , 28=1 ohm

Jadi, pentanahan yang diperoleh dengan sistem pentanahan elektroda batang

dengan metode square sejumlah 4 buah. Sehingga nilai R pembumiannya

menjadi 1 ohm


25. PENTANAHAN TITIK NETRAL TRAFO

Pada pentanahan titik netral trafo harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm.

Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dan

Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m.


Diameter 16 mm dan jari – jari 8 mm (r)



R pentanahan =

ρ2. π . L (ln 4 L

a−1)

=100

2 . π .3 ( ln4 x 3

0 ,008−1)



k=Inlr=In

30 , 00794

=5,9

x=1+LL

=1+33

=1 , 33 m= In .xk

= In .1 ,335,9

=0 ,048


2=

1+2 (0 ,048 )2 = 0,548

Rpt= ρ2 πL



=100

2πx 3x 0 ,548=2,8Ω




PUIL.

26. PENTANAHAN PANEL MDP LV, BODY GENSET DAN PANEL GENSET

Panel MDP, body Genset, dan panel genset harus mempunyai tahanan maksimum

5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang

tunggal dan Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100

ohm/m.


Diameter 16 mm dan jari – jari 8 mm (r)



R pentanahan =

ρ2. π . L (ln 4 L

a−1)

=100

2 . π .3 ( ln4 x 3

0 ,008−1)




k=Inlr=In

30 , 00794

=5,9

x=1+LL

=1+33

=1 , 33 m= In .xk

= In .1 ,335,9

=0 ,048


2=

1+2 (0 ,048 )2 = 0,548

Rpt= ρ2 πL


=100

2 πx 3x 0 ,548=2,8Ω




PUIL.


PERENCANAAN KOMPONEN PANEL dan MDP LV

CURRENT TRANSFORMER

Untuk MDP LV, mempunyai arus nominal pada busbar utama sebesar

1804,22 A Sehingga membutuhkan Current transformer dengan rating di atas

1804,22 A untuk bisa membaca arus. Selain itu, juga mencocokan dengan ukuran

busbar yang digunakan. Karena busbar utama yang digunakan pada MDP LV

berukuran 4 (10 x 20 x1 mm), maka dipilih CT yang sesuai dengan ukuran busbar.

Spesefikasi CT yang digunakan adalah :

type CT : ARL4/N1

merk : merlin gerlin

rated current rating(SR) : 2000 A

Class : 0,5

FS : 10

Burden : 5 VA


Untuk panel genset, mempunyai arus nominal pada busbar utama sebesar A.

Sehingga membutuhkan Current transformer dengan rating di atas A untuk bisa

membaca arus. Selain itu, juga mencocokan dengan ukuran busbar yang digunakan.

Karena busbar utama yang digunakan pada MDP LV berukuran 2 (5 x 50 x 1mm),

maka dipilih CT yang sesuai dengan ukuran busbar.


Spesefikasi CT yang digunakan adalah :

type CT : ARL4/N1

merk : merlin gerlin

rated current rating(SR) : 2000 A

Class : 0,5

FS : 10

Burden : 5 VA


Lampu Pilot

type lampu pilot : XB4

Daya : 2,4 W

Tegangan :230 -240 V AC (50- 60 Hz)

Burden : 5 VA


fuse

type fuse : gl – Gg 15009 – g

Merk : MERSEN

rated current rating : 1 A

Tegangan : 400 V


Power meter

- Pengukuran di kubikel pelanggan menggunakan Power Meter.

Power meter yang di pilih :

type : PM1200

Merk : Merlin Gerlin

- Pengukuran di panel LVMDP menggunakan Power Meter.

Power meter yang di pilih :


type : PM870

Merk : Merlin Gerlin


A. Perhitungan AC Ruang Kubikel

Untuk menjaga suhu ruang kubikel kita tidak menggunakan ventilasi, namun

menggunakan AC. Hal ini dimaksukan agar suhu ruang tetap stabil walupun keadaan

cuaca di luar ruangan berubah – ubah. Berikut perhitungan daya AC pada ruang kubikel :

Kebutuhan BTU = 500 BTU/h tiap m3


Rumus : ( P x L x T ) BTU/h

½ PK ( 368 W ) setara dengan 5000 BTU/h

Panjang ruangan = 8 m

Lebar ruangan = 8 m

Tinggi ruangan = 4 m

Maka kebutuhan BTU : ( 8 x 8 x 4 ) 500

: ( 256 ) 500

: 128.000 BTU/h

Daya AC : ( Kebutuhan BTU / 5000 ) 368 W

: ( 128000 / 5000 ) 368 W

: ( 25,6 ) 368 W

: 9.420 W

Maka dipilih AC produk LG seri NOVA type E09SQ


Documents

Bismillah Pabrik Ok