Makalah Pak Yanto

8/19/2019 Makalah Pak Yanto

1/21

MAKALAH

SISTEM PENTANAHAN(PERENCANAAN SISTEM PENGETANAHAN

GARDU INDUK)


2/21

PENDAHULUAN

Sebuah Gardu Induk Tegangan Tinggi (GITT) harus ei!iki sis"e #en"anahan $ang handa! $ang eenuhi s"andard aan bagi anusia dan

#era!a"an $ang berada di area gardu induk% Sis"e #en"anahan $ang digunakan

harus benar&benar da#a" en'egah baha$a ke"ika #ada saa" gangguan "eradi di

ana arus gangguan $ang enga!ir ke bagian #era!a"an dan ke #iran"i #en"anahan

da#a" dike"anahkan sehingga gradien "egangan diseki"ar area #en"anahan enadi

era"a sehingga "idak enibu!kan beda #*"ensia! an"ara "i"ik&"i"ik diseki"ar

"eradin$a gangguan%

Sis"e #en"anahan #era!a"an gardu induk $ang uu digunakan saa" ini

ada!ah sis"e #en"anahan Driven Rod Counterpoise enggunakan kisi (Grid )

dan gabungan an"ara sis"e #en"anahan Grid dan Rod % Ke"iga *de! sis"e

#en"anahan ini sis"e Grid-Rod #a!ing sering digunakan un"uk Gardu Induk

Tegangan Tinggi % Un"uk #ebangunan gardu induk $ang baru dibu"uhkan disain

$ang baru #u!a% Disain di!akukan dengan ebua" k*binasi an"ara

u!ah mesh dan rod &n$a keda!aan #enanaan k*nduk"*r dengan

e#er"ibangkan ni!ai dari "ahanan enis "anah #engaruh "ahanan enis "anah

un"uk bebera#a enis "anah $ang berbeda dengan keda!aan $ang saa ser"a

diensi area #en"anahan $ang akan digunakan sehingga enghasi!kan ni!ai

"ahanan #en"anahan (R) "egangan sen"uh (E) dan "egangan !angkah (Es) $ang

!ebih baik dan !ebih aan%

Pada aka!ah ini akan di!akukan #erhi"ungan un"uk enda#a"kan sua"u

disain sis"e grid-rod $ang baik dan e+ek"i+ ser"a aan dengan 'ara ebua"

sua"u k*binasi an"ara u!ah mesh dan u!ah rod $ang digunakan "erhada#

keda!aan #enanaan k*nduk"*r ser"a "erhada# ni!ai "ahanan enis "anah un"uk

bebera#a enis "anah $ang berbeda dan uga #engaruh dari diensi area

#en"anahan $ang digunakan% Un"uk e!akukan seua #erhi"ungan "ersebu"

dengan 'e#a" aka dibangun sebuah #r*gra #erhi"ungan e!a!ui ban"uan

k*#u"er $akni dengan enggunakan #r*gra MS ,isua! -asi'%

!

11. UMUM

Sis"e #enge"anahan #era!a"anera!a"an #ada gardu induk biasan$a

enggunakan k*nduk"*r $ang di"ana se'ara h*ris*n"a! dengan ben"uk kisi&kisi

(grid)%

K*nduk"*r #enge"anahan biasan$a "erbua" dari ba"ang "ebaga ker"as dan

ei!iki k*nduk"i.i"as "inggi "erbua" dari kabe! "ebaga $ang di#i!in (bare

s"randed '*##er) dengan !uas #ena#ang /01 2 dan e#un$ai kea#uan


3/21

arus hubung "anah sebesar 20 kA se!aa / de"ik% K*nduk"*r ini di"ana seda!a

kira&kira 31 '&41 ' a"au bi!a diba5ah ke#a!a #*ndasi seda!a kira&kira 20 '%

Luas kisi&kisi di daerah s5i'"h$ard sesuai #era!a"anera!a"an $ang ada

diba"asi aksiu /1 6 0 '% kisi&kisi #enge"anahan bersabungan sa"u

dengan !ain$a dan dihubungankan dengan ba"ang #enge"anahan $ang "erdiri dari

ba"ang "ebaga% -a"ang "ebaga ini berdiae"er /0 #anang 30 di"ana

dengan keda!aan inia! saa dengan #anang ba"ang i"i sendiri% Se!anu"n$a

ba"ang #enge"anahan ini disebu" #enge"anahan%

Un"uk #enge"anahan rangka 7 badan dari #era!a"an dan s"ruk"ur digunakan !uas

#ena#ang kisi&kisi #enge"anahan%

Seua dasar is*!a"*r&is*!a"*r% Terina! "erina! #enge"anahan dan #eisah #enge"anahan ne"ra! "ra+* arus dan "ra+* "enaga dasar #enagka# #e"ir (!igh"hing

arres"er) dan s"ruk"ur dihubungkan dengan kisi&kisi #enge"anahan% Pagar

s5i"h$ard $ang "er bua" dari besi7!*ga dan "eris*!ir dari "anah dike"anahkan

e!a!ui ba"ang "ebaga (30 2) #anang / e"er ser"a di"ana di!uar #agar

seda!a 01 ' dengan arak !ebih dari0 e"er "erhada# kisi&kisi #enge"anahan

u"aa%

11.2 PERENCANAAN PENGETANAHAN SWITCHYARD

11.2.1. Pendahuluan

Se#er"i "e!ah die!askan da!a bab 8 arus gangguan "anah $ang enga!ir di "e#a"

gangguan au#un di "e#a" #enge"anahan gardu induk enibu!kan

#erbedaan "egangan di #erukaan "anah $ang da#a" engakiba"kan "eradin$a

"engangan sen"uk dan "egangan !angkah $ang e!a#aui ba"as&ba"as keaanan

anusia dan bina"ang%

Sis"e #enge"anahan #ada gardu induk ebua" #erukaan "anah di !*kasi gardu

induk e#un$ai #erbedaan "egangan $ang serendah&rendahn$a #ada 5ak"u

"eradi gangguan hubung "anah a"au ebua" "anah serendah&rendahn$a%

Penge"anahan #era!a"an #ada gardu induk biasan$a enggunakan sis"e

#enge"anahan kis&kisi (grid) dan di !*kasi s5i"'h$ard di beri !a#isan k*ra! un"uk

engurangi besar #erbedaan "engangan #ada #erukaan "anah%

11.2.2. Langkah-langkah Peh!"ungan

Peren'anaan sis"e #enge"anahan #ada gardu induk didasarkan #ada S"andard

IEEE 41 9 IEEE Guide +*r Sa+e"$ in Subs"a"i*n Gr*unding: dengan uru"an 7

!angkah& !angkah #erhi"ungan sebagai beriku";2<

/% Peeriksaan "ahanan enis "anah%


4/21

2% Peren'anaan #endahu!uan "a"a !e"ak (!a$*u") dan da"a&da"a

3% Menghi"ung arus +ibri!asi=% Menghi"ung u!ah ba"ang #enge"anahan $ang di#er!ukan

0% Menghi"ung arus gangguan hubung "anah

01 h&e"er%


5/21

11.2.+ Au* ,!a*!

Men$ebabkan an"ung u!ai +ibri!asi da#a" dihi"ung berdasarkan #ersaaan (8%0)

a"au (//%2)

Di ana;

I k @ arus +ibri!asi (a#)

t @ !aa 5ak"u gangguan (de"ik) @ 1>0 de"ik% ()

Laa 5ak"u gangguan t "erganggu dari bebera#a +ak"*r an"ara !ain s"abi!i"as

sis"e "i#e s5i"'hgear dan "i#e re!e dan #eu"us da$a $ang digunakan% Sebegi"u

auh sebe!u ada s"andar engena! !aa 5ak"u gangguan% ak"u $ang diangga#

rea!is"is berkisar an"ara 10 de"ik sa#ai /1 de"ik% Pengabi!an 5ak"u 1>0 de"ik

di a"as diangga# sudah eenuhi #ers$ara"an dan 'uku# rea!is"is% -i!a harga&

harga "ersebu" diasukkan #ada #ersaaan (//%2) di#er*!ah;

I k @ 1/3= a#

11.2.. )u/lah 0a"ang Penga"anahan Yang D!elukan

Pada 5ak"u arus gangguan enga!ir an"ara ba"ang #enge"anahan dan "anah "anah

akan enadi #anas akiba" arus I 2 ρ .suhu "anah harus di ba5ah /111C un"uk

enaga sa#ai "eradi #engua#an #ada air kandungan da!a "anah dan kenaikan

"ahanan enis%

Kera#a"an arus $ang $ang dii?inkan #ada #erukaan ba"ang #enge"anahan da#a"

dihi"ung #ersaaan;

I @ 3/=/= 6 /1

&2

d (//%3)

Di ana ;

i @ kera#a"an arus $ang dii?inkan (a#7')

d @ diae"er ba"ang #enge"anahan () @ /0 (diabi!

F @ #anas s#esi+ik ra"a&ra"a "anah (ku"ang !ebih />0 6 /1


6/21

θ @ kenaikan suhu "anah $ang dii?inkan (1C)

ρ @ "ahanan enis "anah (h&e"er)t @ !aa 5ak"u gangguan @ 1>0 de"ik%

Kenaikan suhu "anah $ang dii?inkan ada!ah an"ara #erbedaan "e#era"ur ra"a&ra"a

"ahanan dan /111C% isa!kan kenaikan suhu diabi! @01 1C aka kera#an arus i.

i @ 1/4< a#7' ( ρ @ >01 h&e"er)%

Se!uruh #anang ba"ang #enge"anahan $ang di#er!ukan dihi"ug dari #ebagian

arus gangguan ke arah "anah dengan kera#a"an arus $ang dii?inkan sedangkan

u!ah ba"ang #enge"anahan $ang di#er!ukan di#er*!eh dari #ebagian #anang

"*"a! dengan #anang sa"u ba"ang% adi bi!a besar arus gangguan /211 A#ere(!iha" #asa! 2%>) aka u!ah ba"ang #enge"anahan iniu dengan #anang 30

e"er%

@ /8 ba"ang

11.2.. Au* Gangguan

-esar arus gangguan "anah aksiu didasarkan #ada ni!ai #eu"usan

(in"erru#"ing ra"ing) dari #era!a"an #enge"anahan gardu induk% Misa!kan "egangan

sis"e >1 K, dan dike"anahkan dengan #e"ersen $ang di!engka#i dengan "ahananshun"% -esar arus gangguan "anah diabi! 31 dari arus hubung singka" "iga +asa

$ai"u se"e!ah ku#aran #e"ersen di#arare! *!eh "ahanan% Da!a disain ini

diisa!kan arus gangguan sebesar /211 a#%

/1.2.3 Ukuan 4&nduk"& 4!*!-4!*!

Ruus beriku" $ang dikebangkan *!eh I%M%nder*nk da#a" digunakan un"uk

enen"ukan ukuran da!a ukuran dari k*nduk"*r "ebaga iniu $ang di#akai

sebagai kisi&kisi #enge"anahan%

Di ana ;

A @ #ena#ang k*nduk"*r ('ir'u!ar i!s)% ()

I @ arus gangguan ( @ /211 A#)

t @ !aa gangguan ( @ 1>0 de"ik)


7/21

Tm @ !aa aksiu k*nduk"*r $ang dii?inkan (@ /1431C)%

Ta @ suhu seke!i!ing "ahanan aksiu (@31

2

C)% Dengan enggunakan harga&harga "ersebu" dia"as #ada #ersaaan

(//%=) di#er*!eh A@ >/=< 'ir'u!ar i!s a"au A @ 3/ 2

Un"uk bau" A @ 081 2

11.2.5. Tengangan Sen"uh %ang D!!6!nkan

-esar "egangan sen"uh $ang dii?inkan da#a" di"en"ukan dengan #ersaaan (8%2)

a"au (//%0)%

E s = I k (Rk !"# ρ s$.

Diana ;

I k @ arus +ibri!asi ( @ 1/3= A#)

Rk @ "ahanan badan anusia (@ /111 h)

ρ s @ "ahanan enis #erukaan ba"u keriki! basah diana *rang berdiri @ 3111

h&e"er (un"uk "anah $ang di!a#isi ha#aran ba"u k*ra!)%

Dengan easukkan harga&harga "ersebu" di#er*!eh;

E s @ >3> ,*!"


8/21

Tael Tegangan *en"uh %ang d!!6!nkan dan la/a gangguan

eda*akan IEEE Std 80-1986.

La/a Gangguan $"' Tegangan Sen"uh Yang D!!6!nkan

$de"!k' $7&l"'

891 1538

892 1(88

89# 11(8

89( 558

89+ 358

1 2

2 ((#

# #2

Un"uk #en"anahan grid dengan *de! buur sangkar au#un e#a" #ersegi

#anang (re%tangu&ar grid ) enuru" IEEE 'td )-!*+ e#un$ai ba"asan ;

/% u!ah k*nduk"*r #ara!!e! da!a sa"u sisi kurang dari 20 (n20)

2% 1%20 h 2%0 dengan h ada!ah keda!aan #enanaan k*nduk"*r ()

3% d 20 d ada!ah diae"er #enghan"ar ()

=% D J 2%0 D ada!ah arak an"ar k*nduk"*r #ara!!e! ()%

11.2.18. Tengangan Me*h A"au Sen"uh Mak*!/u/ Seenan%a

Tegangan esh eru#akan sa!ah sa"u ben"uk "egangan sen"uh% Tegangan esh ini

dide+enisikan sebagai tegangan pera&atan ,ang diketanahkan terhadap tengah-

tengah daerah ,ang dientuk konduktor kisi-kisi (%enter o mesh$ se&ama gangguan tanah ."egangan esh ini en$a"akan "egangan "er"inggi $ang ungkin

"ibu! sebagai "egangan sen"uh $ang da#a" diu#ai da!a sis"e #enge"anahan

gardu induk dan ini!ah $ang diabi! sebagai "egangan un"uk disain $ang aan%

Tegangan esh i"u se'ar #endeka"an saa dengan ρi" diana ρ "ahanan enis

"anah da!a h&e"er dan i arus $ang e!a!ui k*nduk"*r kisi&kisi% Te"a#i

"ahanan enis "anah n$a"an$a "idak era"a% Deikian uga arus i "idak saa #ada

seua k*nduk"*r kisi&kisi% !eh karena i"u un"uk en'aku# #engaruhengaruh

u!ah k*nduk"*r #arare! n arak&arak k*nduk"*r #arare! D. diae"er

k*nduk"*r d dan keda!aan #enanaan h "egangan esh i"u dihi"ung dari

#ersaaan (//%


9/21

E m @ / m / i ρ

Diana

/ n @ &n &

n

/i @ +a'"*r k*reksi un"uk ke"idak era"aan kera#a"an arus $ang

dihi"ung dengan arak ruus e#eris ; @ 12 n (@ 3=12)

D @ arak an"ara k*nduk"*r&k*nduk"*r #arare! #ada kisi&kisi (@=)

h @ keda!a #enanaan k*nduk"*r (@14 )

d @ diae"er k*nduk"*r kisi&kisi (@11/ ,*!"%


10/21

adi "egangan sen"uh sebenarn$a (>1> ,*!") !ebih ke'i! dari "egangan sen"uh $ang

dii?inkan (>3> ,*!") dengan deikian ara an"ara kisi&kisi ser"a #anang "*"a!

k*nduk"*r sudah eenuhi #ers$ara"an%

11.2.11 Tegangan Langkah Yang D!!6!nkan

Tegangan !angkah $ang dii?inkan da#a" dihi"ung dengan enggunakan

#ersaaan (8%3) a"au (//%4)

E 1 @ I k ( Rk 111

12 =801

13 =1=1

1= 3011

10 3/=1

/ 22/<

2 /0


11/21

3 /241

11.2.12. Tegangan langkah Seenan%a

Tegangan !angkah sebenarn$a ada!ah #eredaan "egangan $ang "erda#a" dian"ara

kedua kaki bi!a anusia bera!an dia"as "anah s$s"e #enge"anahan #ada keadaan

"eradi gangguan% Tegangan !angkah aksiu sebenarn$a da#a" dihi"ung

#ersaaan (//%8)

E 1m = / s / i ρ

Di ana ;

ρ @ "ahanan enis ra"a&ra"a "anah (@>01 h&e"er)

/ i @ 12 n @ 3=12 (n @ /01 6 (/%211 7 /%


12/21

N*

%

S#esi+ikasi Sa"uan Harga

/ Tahanan enis "anah h&e"er >01

2 u!ah k*nduk"*r #arare!

da!a kisi&kisi u"a (n$

& /<

3 K*e++isien / m & 13


13/21

Gabar //%/% s$s"e #en"anahan gardu induk

n @ u!ah k*nduk"*r #arare! #ada kisi&kisi u"aa @ /


14/21

Su#a$a !ebih ek*n*is% Da!a kedua ha! di a"as harga&harga / m" /s dan / !harus

dihi"ung keba!i% adi #eren'anaan #enge"anahan ini #ada hakeka"n$a ada!ah

#r*ses dengan deikian sanga" baik bi!a enggunakan '*#u"er%

Se!anu"na$ da#a" dihi"ung "ahanan eki.a!en s$s"e #enge"anahan s5i"'h$ard

"ersebu" dari #ersaaan (8%=)

Ro @

Diana r @ ari&ari eki.a!en dari !uas s5i"'h$ard (daerah #en"anahan) da!a

e"er adi% Br 2 @ >0 6 01 a"au r @ 3= 00 e"er

Maka ;

Ha*!l D!*a!n S!*"e/ Pen"anahan G!d R&d Un"uk T!ga )en!* Tanah Yang

0eeda Yakn! ; Tanah 0ea"uan9 Tanah Pe"an!an9 dan Tanah Pa*! 0a*ah.

Dengan enggunakan #r*gra un"uk enen"ukan disain sis"e #en"anahan grid

r*d aka di#er*!eh disain $ang "e#a" un"uk "iga enis "anah $ang berbeda $ai"u ;

"anah beba"uan "anah #er"anian dan "anah #asir basah%

Pada "abe! 3 da#a" di!iha" disain sis"e #en"anahan grid r*d un"uk ke"iga enis

"anah $ai"u beba"uan "anah #er"anian dan #asir basah%

Tael . D!*a!n *!*"e/ g!d &d un"uk :en!* "anah ea"uan9 "anah e"an!an

dan :en!* "anah a*! a*ah

Tanah 0ea"uan

Luas Area Pen"anahan =11 011 2

h @ 1%3 h @ 1%4 h @ /%0

Rh* @ 312%== h&

Rh* @ 333%/4 h&

Rh* @ 382%02> h&

N /8 n /8 N 2/

M /8 M /8 M 2/

D/ 24 D/ 24 D/ 20

D2 22 D2 22 D2 21


15/21

R (h) 13/8 R (h) 130/ R (h) 1=/

E (,*!") 3 E (,*!") =84 E (,*!") 0 h&

Rh* @ /3>4< h&

Rh* @ /33 D2 4 D2 8

32 0< 02


16/21

R (h) 1=0/ R (h) 138/ R (h) 13>8

E (,*!")


17/21

Tael . Peand!ngan ha*!l &ga/ dengan da"a GITT 1+8 k7 Su"a/!

Paa/e"eS!/&l

Ha*!lP&ga/ GI 1+8 k7

Pen"anahan Su"a/!

Tahanan enis Tanah

(h&) 01 01

Diae"er K*nduk"*r () d 11/0> 1%1/0>

u!ah Gr*unding R*d 2< 2<

Panang Gr*unding R*d

() S 3%0 3%0

u!ah K*nduk"*r Para!e! 2= 2=

Sisi Panang

u!ah K*nduk"*r Para!e! n > >

sisi Lebar

arak An"ar K*nduk"*r D/ 0 0

Para!e! Sisi Panang ()

arak An"ar K*nduk"*r D2 /1 /1

Para!e! Sisi Lebar ()

Panang T*"a! L 233< 2020

K*nduk"*r ()

Resis"ansi (h) R 12444 1/

Arus Grid Maksiu (A) IG /4811 231


18/21

Langkah (,*!") Es>1 220>

Dari "abe! da#a" di!iha" bah5a "erda#a" se!isih ni!ai an"ara "ahanan #en"anahan

$ang dihasi!kan #r*gra dengan "ahanan #en"anahan $ang di#er*!eh dari da"a

GITT /01 k, Su"ai ha! ini disebabkan adan$a #erbedaaan #anang "*"a!

k*nduk"*r $ang dihasi!kan #r*gra dengan #anang "*"a! k*nduk"*r $ang

digunakan un"uk sis"e #en"anahan GITT /01 k, Su"ai% Un"uk "egangan esh

$ang dihasi!kan #r*gra ni!ain$a "e!ah eenuhi s"andar $ang di"e"a#kan

*!eh IEEE3A4'I 'td )-!*+ diana ni!ai "egangan esh !ebih ke'i! dari kri"eria

"egangan sen"uhn$a sedangkan "egangan esh #ada GITT /01 k, da!a k*ndisi baik a"au aan dan eenuhi kri"eria $ang di"e"a#kan begi"u uga dengan

"egangan !angkah $ang asih da!a k*ndisi baik dan aan bagi kese!aa"an

anusia dan uga #era!a"an $ang berada di daerah gardu induk% -erdasarkan hasi!

#erhi"ungan #r*gra ni!ai "egangan !angkah auh !ebih ke'i! dari kri"eria

"egangan !angkah $ang diiinkan%

Hasi! ,a!idasi ini "e!ah eenuhi #ers$ara"an $ang di"e"a#kan *!eh 'tandard

IEEE 'td )-!*+ an"ara !ain ;

a% Ni!ai "ahanan #en"anahan O / h

b% E Kri"eria E"

Es Kri"eria Es%

Tael 2. Tahanan )en!* Tanah Un"uk Tanah Pa*! 0a*ah4edala/an Tahanan )en!* Tanah

$/' $


19/21

1< /=3881> /=120

14 /3>4<

18 /304>

/ /33=3

// /3/2=

/2 /3113

/3 /32=0

/= /3/3

/0 /33

13 312==

1= 31>=40


20/21

10 3/>>2

1< 32/=<

1> 33/0>

14 333/4

18 334>0

/ 3=/18

// 3014<

/2 3

2 0//1=

2%0 080/3

Su/e ; Ilah!9 A.9 Ha*!l Pengukuan.

4ESIMPULAN

/% Pr*gra $ang dihasi!kan da#a" endisain sis"e #en"anahan grid r*d $ang

baik da!a eran'ang sua"u gardu induk "egangan "inggi un"uk berbagai enis

"anah se#er"i "anah #er"anian #asir basah dan "anah beba"uan dengan disain $ang

di#er*!eh un"uk ke"iga k*ndisi "anah "ersebu" ada!ah ;

a% Un"uk "anah beba"uan di#er*!eh enis Grid R32= un"uk keda!aan 1%3

dengan !uas area #ena"anahan =11 011 2%

b% Un"uk "anah #er"anian di#er*!eh enis Grid R/2/ un"uk keda!aan 1%4

dengan !uas area #en"anahan


21/21

'% Un"uk "anah #asir basah di#er*!eh enis Grid R220 un"uk keda!aan 1%4

dengan !uas area #en"anahan /21 231 2%

2. -erdasarkan #erbandingan hasi! #r*gra dengan da"a sa!ah sa"u gardu

induk $ang ada enunukkan bah5a ni!ai dari "ahanan #en"anahan "egangan

!angkah dan "egangan esh keduan$a sesuai dengan standard IEEE3A4'I 'td )-

!*+ $ang berar"i aan un"uk anusia dan #era!a"an $ang berada #ada area gardu

induk #ada keadaan n*ra! au#un gangguan "anah%

DA,TAR PUSTA4A

Hu"ahuruk T%S% /88/ 9Penge"anahan Ne"ra! Sis"e Tenaga dan Penge"anahan

Pera!a"an: Penerbi" Er!angga

I!ahi A% 2110 9S"udi Sis"e Pebuian -a"ang Tungga! Dengan Mengana!isis

Resis"ans Tanah (Sis"e Dri.en R*d): Tugas Akhir% -andar La#ung%

IEEE /84

Documents

Makalah Pak Yanto