BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Gardu Transformator Tiang (GTT) merupakan salah satu bagian penting dalam suatu sistem distribusi daya listrik. GTT digunakan sebagai tempat peletakan transformator sistem 20 kV atau transformator distribusi 20 kV tipe pasangan luar (outdoor). Transformator atau trafo tersebut berfungsi sebagai penurun tegangan (step down transformer), yang menurunkan tegangan 20 kV (tegangan menengah) menjadi 400/230 V (tegangan rendah). Karena trafo terhubung dengan saluran udara 20 kV dengan kawat telanjang (over head open wire) dan penempatannya yang di tempat terbuka sehingga pada trafo dapat terjadi gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir secara langsung atau sambaran petir tidak langsung (induksi). Sambaran petir akan menimbulkan tegangan lebih yang tinggi melebihi kemampuan isolasi trafo hingga menyebabkan kerusakan isolasi yang fatal. Untuk mencegah terjadinya hal tersebut maka setiap pemasangan trafo distribusi 20 kV pada GTT selalu dilengkapi dengan arrester.
Saat ini telah diterapkan 4 sistem penempatan arrester pada GTT khususnya di Area Malang yang memiliki tujuan dan fungsi yang sama tetapi memiliki cara pengawatan dan peletakan arrester yang berbeda. Sistem penempatan arrester adalah sistem yang berhubungan dengan cara pengawatan arrester dengan trafo dan pelebur/CO yang memiliki tujuan untuk memberikan proteksi pada trafo dari tegangan lebih. Pada akhirnya keempat sistem penempatan arrester ini perlu dikaji kembali tentang efektivitas proteksinya pada trafo tersebut. Efektivitas proteksi pada trafo yang dimaksud adalah keberhasilan perlindungan yang diberikan pada trafo dengan memperkecil tegangan lebih yang terjadi pada trafo tersebut. Dengan cara mempertimbangkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tegangan surja dan arus surja yang terjadi pada masing-masing sistem, seperti pengawatan arrester, panjang kawat yang dipergunakan dalam sistem penempatan arrester, kecuraman gelombang datang, dan kecepatan merambat gelombang surja. Sehingga pada akhirnya didapatkan satu sistem penempatan arrester yang efektif sebagai proteksi trafo distribusi 20 kV pada GTT.
1.2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang didapatkan permasalahan sebagai berikut:
a. Bagaimana pengaruh penempatan arrester terhadap tegangan surja yang terjadi pada trafo dan arrester?
b. Bagaimana pengaruh penempatan arrester terhadap kemampuan kerja arrester sebagai proteksi trafo distribusi?
c. Bagaimana pengaruh arus surja terhadap kemampuan pemutusan kawat lebur untuk setiap sistem penempatan arrester?
1.3. Batasan Masalah
Agar pembahasan tidak terlalu luas dan tujuan penulisan dapat tercapai, maka diberikan batasan masalah dalam skripsi ini, yaitu:
a. Arrester yang digunakan adalah arrester katup jenis saluran.
b. Kabel yang digunakan sebagai pengawatan adalah AAAC 70 mm2.
c. Sistem penempatan arrester didasarkan pada standar PLN yang berlaku.
d. Fuse cut out beserta kawat leburnya didasarkan pada standar PLN yang berlaku.
e. Jenis gelombang surja petir yang digunakan untuk gelombang tegangan surja adalah 1,2/50 ms dengan puncak 100%.
f. Jenis gelombang surja petir yang digunakan untuk gelombang arus surja adalah 8/20 ms.
1.4. Ruang Lingkup
Pembahasan dalam skripsi ini mempunyai ruang lingkup, yaitu:
a. Menghitung impedansi surja dari saluran.
b. Menghitung besarnya gelombang tegangan surja yang terjadi pada arrester dan trafo.
c. Menghitung besarnya gelombang arus surja yang terjadi pada kawat lebur dari CO/ pelebur.
d. Menentukan energi pemutusan kawat lebur dari CO.
e. Menghitung energi petir yang timbul pada kawat lebur dari CO.
1.5. Tujuan Penulisan
Tujuan penelitian dalam skripsi ini adalah untuk mendapatkan sistem penempatan arrester yang efektif sebagai proteksi transformator distribusi 20 kV pada gardu trafo tiang (GTT).
1.6. Sistematika Pembahasan
Sistematika pembahasan dalam penulisan skripsi ini, disusun sebagaimana berikut ini:
BAB I Pendahuluan berisikan uraian tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, ruang lingkup, tujuan dan sistematika pembahasan.
BAB II Tinjauan pustaka berisikan tentang pengertian gelombang surja petir, pengaruh hubungan atau sambungan dari saluran, metode pantulan berulang gelombang surja, Arrester, dan Fuse cut out (CO).
BAB III Metode penelitian yang menjelaskan tentang langkah-langkah yang diambil untuk menyelesaikan skripsi ini.
BAB IV Menganalisis dan memperhitungkan besarnya tegangan surja dan arus surja yang terjadi pada masing-masing sistem penempatan arrester yang memiliki bentuk pengawatan yang berbeda.
BAB V Memberikan kesimpulan dan saran dari hasil analisis dan perhitungan yang telah dilakukan pada skripsi ini.
