Ppt koordinasi isolasi
- 2. DISUSUN OLEH : KELOMPOK 6 1.RINALDI PRATAMA 5152131009 2.DEARDO W. LUMBANRAJA 5153131005 3.M NAUFAL PEBRIANTO 5153131020 4.PAKTO SIMAMORA 5153131025
- 3. A.Sejarah Perkembangan Sebelum perang dunia ke-1 koordinasi isolasi mendapat perhatian sedikit sekali dan sukar dapat dilaksanakan karena tidak adanya data pokok yang diperlukan. Sedikit sekali diketahui mengenai karakteristik petir dan saluran transmisi dan pengaruhnya pada peralatan tenaga. Lebih kurang lagi pengetahuan para insinyur mengenai daya isolasi peralatan itu sendiri terhadap petir, dan karakteristik alat-alat pelindung (terutama arester petir) serta pengetrapannya belum benar-benar dimengerti. Akibatnya ialah bahwa cara mengisolasi adalah cara mencoba-coba belaka, sehingga ada bagian yang isolasinya kurang, sedangkan ada bagian-bagian yang isolasinya berkelebihan. Di amerika serikat tendensi pada waktu itu adalah dengan menaikkan isolasi pada jala-jala transmisi dan mengurangi isolasi peralatan di gardu.hal ini tentu mengakibatkan banyaknya lompatan api terjadi pada peralatan tersebut.
- 4. Dalam masa tiga puluh tahun sesudah itu dilakukan penyelidikan dan riset yg menghasilkan beberapa keputusan sbb: a) Penemuan sifat petir pada transmisi dan karakteristiknya pada waktu mendekati gardu; b) Penentuan daya isolasi peralatan, bukan saja peralatan yang berisolasi udara, misalnya isolator dan bushing, tetapi juga peralatan yang lebih sulit dan mahal seperti trafo,bushing istimewa, dll.; c) Penemuan tegangan impuls standar dan cara pengujian trafo untuk menentukan daya impulsnya; d) Karakteristik alat-alat pelindung terutama arester;dari hasil-hasil pengujian di lapangan surya arus-arus petir (besar dan kecepatan naiknya) ditetapkan;tingkat perlindungan arester ditentukan dan dipakai dalam koordinasi isolasi;
- 5. e) Dengan ditetapkannya gelombang implus standar dan dengan diketemukannya osilograp maka didapatkan data lain yang diperlukan guna memecahkan persoalan koordinasi isolasi, misalnya karakteristik volt waktu dari isolasi dan peralatan, tingkat perlindungan dari arester untuk bentuk gelombang yang beraneka ragam, karakteristik impuls dari udara (isolator,bushing,dsb.); f) Penentuan tingkat isolasi impuls dasar (Basic Impulse Insulation level,disingkat BIL) yang didefinisikan sebagai “tingkat-tingkat patokan (reference levels) dinyatakan dalam tegangan puncak impuls dengn gelombang standar.
- 6. B. Prinsip dan Pengertian Dasar Rasionalisasi dari pada isolasi suatu sistem dan implementasi dari pada koordinasi isolasi menyangkut prinsip-prinsip tertentu yang didalam praktek berupa aturan- aturan sebagai berikut : 1. Arester petir (lighthing arrester) dipakai sebagai alat pelindung pokok. 2. Tegangan sistem mempunyai tiga harga: a. Tegangan nominal b. Tegangan dasar (rated) c. Tegangan maksimum. 3. Ada 2 macam sistem : yang netralnya di isolasikan (isolated neutral system) dan yang di bumikan secara efektif (effectyfely grounded system).Pada kedua sistem ini tegangan transmisi maksimumnya dapat mencapai 105% dari tegangan dasar.
- 7. 4. Tegangan dasar (rating) yang dipakai pada arrester adalah tegangan maksimum frekwensi rendah (50 c/s) di mana arrester tersebut bekerja dengan baik. Pada sistem terisolasi, arrester harus mempunyai tegangan dasar maksimum tidak melebihi tegangan dasar maksimum dari pada sistem. Arrester demikian ini disebut dengan tegangan dasar penuh atau arester 100%. Pada sistem yang dibumikan, tegangan dasar maksimum dari pada arester dapat diturunkan menjadi 80% dari tegangan sistem maksimum. Cara dan aplikasi khusus memungkinkan pemakaian arester 75-80%. 5. Dalam menentukan isolasi trafo, dipakai isolasi yang dikurangi (reduced inulation), yaitu tingkat isolasi yang lebih rendah dari pada apa yang telah ditetapkan dalam standar seperti yang terdapat pada tabel . 6. Dua unsur utama koordinasi isolasi yang penting ialah karakteristik volt waktu dari isolasi yang harus dilindungi dan karakteristik pelindung dari arester. Pada tegangan tinggi sekali ada 2 pasang karakteristik yang perlu di perhatikan, satu untuk surja petir dan satu lagi untuk surja hubung.
- 8. Kelas Referensi BIL 80% BIL (kV) (kV) (kV) 1.2 30 24 8.7 75 60 12 95 76 23 150 120 34.5 200 160 66 250 200 49 350 280 92 450 360 115 550 440 138 650 520 161 150 600 180 825 660 196 900 720 230 1050 840 260 1175 940 287 1300 1040 345 1550 1240 Tabel Tingkat BIL Berdasrkan Tegangan Sistem
- 9. C. Karakteristik Alat Pelindung Alat pelindung berfungsi melindungi peralatan tenaga listrik dengan cara membatasi surja (surge) tegangan lebih yang datang dan mengalirkannya ke tanah. Berhubungan dengan fungsinya itu ia harus dapat menahan tegangan sistem 50 c/s untuk waktu yang tak terbatas, dan harus dapat melakukan surja arus dengan tak merusaknya. Kecuali itu sebuah alat pelindung yang baik mempunyai ”protekctive- ratio” yang tinggi, yaitu perbandingan antara tegangan surja maksimum yang diperbolehkan pada waktu pelepasan dan tegangan sistem 50 c/s maksimum yang dapat ditahan sesudah pelepasan (discharge) terjadi.
- 10. D. Karakteristik Alat Pelindung Sederhana Sela batang adalah alat pelindung yang paling sederhana. Sela ini diadakan oleh dua buah batang logam yang mempunyai penampang tertentu (biasanya persegi), yang satu dihubungkan dengan kawat transmisi, satunya dihubungkan dengan tanah. Keuntungan dari sela batang ialah bentuknya yang sederhana, mudah dibuat dan kuat (rugged). Cacadnya ialah bahwa sekali terjadi percikan karena tegangan lebih, api timbul terus meskipun tegangan lebihnya sudah tidak ada. Oleh sebab itu sirkuit harus diputus terlebih dahulu untuk menghentikan percikan api tersebut. Kecuali itu tegangan gagalnya naik lebih tinggi dari pada isolasi yang dilindunginya untuk gelombang yang curam
- 11. Ket : A= lengkung sela batang standard 40 inci (gelombang positif) B=karakteristik percikan (lompatan) dari isolator peralatan 4 unit (gel.1,5 x 40)(keadaan standard) Gbr 2. Karakteristik Alat Pelindung Sederhana
- 12. Pada dasarnya sebuah tabung pelindung terdiri dari sebuah tabung serat dimna terdapat sepasang elektroda pada kedua ujungnya. Pada tiang transmisi tabung dipasang dibawah tiap kawat hingga elektroda atas dapat dihubungkan denga sebuah tanduk logam yang terletak sejarak D dari kawat. Elektrod bawah dibumikan secara sempurna. Bila jarak antara elektroda atas dan bawah adalah D2 dan jarak isolasi D3, maka syarat perlindungan yang harus dipenuhi adalah : D1 + D2 < D3. Gbr3. Elektroda dan jarak pemasangannya
- 13. Lengkung volt-waktu ini lebih baik dari lengkung sela-bola. Tabung pelindung dipakai untuk melindungi isolator saluran transmisi, pemisahan( disconnect switches ) dan isolator rill(bus). Ini juga dipakai untuk melindungi tiang transmisi didekat gardu untuk mengurangi besarnya surja yang dating pada kawat sehingga ia dapat membantu tugas arrester. Tetapi ia masih dianggap tidak mampu untuk melindungi trafo berkapasitas besar Gbr4. Karakteristik impuls pada tabung pelindung
- 14. E. Karakteristik Arester Alat pelindung yang paling sempurna adalah arrester ( lightning arrester, kadang- kadang juga disebut surge diverter) dan tahanan tak linier atau tahanan kran (valve resistor), keduanya dihubungkan secara seri . Gbr5. Bentuk Arester
- 15. Bila tegangan lebih habis dan tegangan normal tinggal, tahanannya naik lagi sehingga arus susulnya dibatasi sampai kira-kira 50 ampere, arus susulan ini akhirnya dimatikan oleh sela api pada waktu tegangan sistemnya mencapai titik nol yang pertama sehingga alat ini bertindak sebagai sebuah kran yang menutup arus, dari sini didapatkan nama tahanan kran. Karakteristik arus tegangan dan tahanan terlihat pada gambar dibawah. Pada arrester modern pemadaman arus susulan yang cukup besar (200-230 A) dilakukan dengan bantuan medan magnet. Dalam hal ini, maka baik amplitude maupun lamanya arus susulan dapat dikurangi dan pemadamannya dapat dilakuakan sebelum tegangan system mencapai harga nol
- 16. Gbr6.Karakteristik arus- tegangan dan tahanan Kran Gbr7. Karakteristik arus tegangan dan tahanan kran dgn bantuan magnet permanen
- 17. F. Karakteristik Arester Seperti disinggu sebelumnya, arrester digunakan karena sesuai dengan ketetapan BIL. Maka karakteristiknya perlu diketahui dengan jelas, sbb : Arrester mempunya tegangan dasar (rated) 50 c/s yan tidak boleh dilampaui Arrester mempunyai karkteristik yang dibatasi oleh tegangan (voltage-limiting) bila dilalui oleh berbagai macam arus petir. Arrester mempunyai batas termis
- 18. Besarnya pengaruh arrester terhadap sebuah surja tegangan lebih dinyatakan dengan jelas sekali pada gambar dibawah ini. Effisiensi daripada perlindungan ditentukan terutama oleh tegangan pelepasan tegangan (D). tegangan percikan ( C ) , tegangan impuls curam mungkin lebih tinggi dan tegangan sisa kurang penting . artinya oleh karena waktunya yang sangat singkat sebelum kegagalan terjadi. Gbr9. Berubahnya tegangan pelepasan terhadap besarnya dan kecepatan naiknya arus surja untuk arrester transmisi dan gardu
- 19. Gbr10. Karakteristik gelombang surja digardu tanpa arrester dan dengan arrester