WORKSHOP DISTRIBUSI 2012 JAKARTA, 23 – 24 24 FEBRUARI 2012 PERHITUNGAN TITIK GANGGUAN ISOLATOR RETAK RAMBUT MENGGUNAKAN MEGGER 1
2
Adnan Anwar , Ayi Miftahusurur 1
Assistant Engineer Perencanaan Dan Evaluasi Sistem Distribusi, Area Cianjur 2 Manajer Rayon Mande, Area Cianjur
Salah satu permasalahan yang masih dihadapi oleh PT. PLN(Persero) khususnya bidang distribusi adalah gangguan yang terjadi di jaringan tegangan menengah. Hal ini menyebabkan padamnya aliran listrik untuk sementara yang lamanya tergantung pada kesigapan petugas dalam menyelesaikan gangguan tersebut. Padamnya aliran listrik akibat gangguan bisa dipercepat dengan cara segera menemukan lokasi gangguan Prinsipnya, jika lokasi gangguan cepat diketahui maka juga bisa segera disingkirkan dan aliran listrik bisa dinormalkan kembali. Pada makalah ini, penulis mencoba menelaah cara memprediksi lokasi gangguan berdasarkan arus gangguan yang muncul dan bantuan alat satu buah megger . Cara ini didapat dari penelitian langsung atas gangguan yang pernah terjadi di Area Cianjur. Perhitungan hanya menggunakan prinsip aljabar perbandingan(kali dan bagi), sementara penggunaan megger di lingkungan PLN bukan hal yang asing lagi. Dari studi kasus kejadian gangguan di Sub Penyulang Ciloto akibat isolator retak rambut, penulis menerapkan metode ini dan hasilnya akurat. Di mana dari hasil perhitungan dengan metode ini didapat titik gangguannya terletak di tiang CMC TO 01R28L2, setelah dilakukan penelusuran, ternyata titik gangguan isolator retak rambut ada di tiang yang sama. Keunggulan dari metode ini adalah lebih mudah sehingga bisa dipahami oleh semua petugas PLN serta hanya menggunakan megger yang yang sudah sangat familiar di lingkungan PLN. Dengan demikian, diharapkan pemadaman akibat gangguan di jaringan tegangan menengah bisa segera diketemukan dan akhirnya waktu pemadamannya pun tidak terlalu lama. Gangguan , padam, padam, ar us gangguan, megger megger
1. Pendahuluan
maka semakin cepat pula menyingkirkannya dan otomatis akan semakin cepat pula padamnya.
Bagian distribusi adalah ujung tombak penyaluran tenaga listrik dari pembangkit kepada masyarakat. Banyak permasalahan yang muncul pada bidang ini dan salah satunya adalah terhentinya aliran listrik kepada pelanggan. Hal ini bisa dikarenakan oleh kesengajaan dengan tujuan untuk melakukan pemeliharaan tetapi bisa juga karena ada gangguan yang tidak diinginkan.
Ada suatu cara untuk menghitung jarak titik gangguan menggunakan rumus-rumus fisika dan matematika. Tetapi hal itu terlalu rumit dan tidak semua orang bisa memahaminya dengan mudah. Diperlukan diklat khusus yang waktunya tidak sebentar dan pesertanya terbatas.
Lamanya padam akibat gangguan tidak bisa dipastikan karena sangat tergantung pada jenis gangguan yang terjadi serta kesigapan petugas PLN dalam menanganinya. Intinya, aliran listrik dapat dinormalkan kembali ketika penyebab gangguan sudah ditemukan dan dihilangkan. Semakin cepat petugas menemukan penyebab beserta lokasinya
Untuk itu, perlu kiranya meneliti cara menentukan titik gangguan dengan metode yang sederhana dan tidak membutuhkan peralatan yang canggih tetapi bisa memberikan acuan dalam menelusuri penyebab gangguan ketika listrik padam. Dengan tujuan agar lebih mudah dipahami dan diterima oleh semua kalangan petugas di dinas gangguan.
1
WORKSHOP DISTRIBUSI 2012 JAKARTA, 23 – 24 FEBRUARI 2012 2. Deskripsi Masalah Pada tanggal 27, 28, dan 29 Maret 2007 terjadi gangguan di penyulang Cipanas, tepatnya di sub penyulang Ciloto. PMT yang mengalami trip adalah di GH Cimacan dengan catatan arus gangguan sebagai berikut : Fasa R S T N
27 Maret 81,2 343 87 203
28 Maret 81,2 197 87 116
29 Maret 99 285 97 168
Dari ketiga kejadian tersebut, rele yang bekerja adalah GFR fasa 2. Maka, petugas mempunyai hipotesa bahwa penyebab gangguan masih tetap ada dan jika tidak segera diketemukan maka akan terus terjadi gangguan setiap hari khususnya pada waktu beban puncak. Permasalahannya adalah bagaimana cara mengetahui titik gangguan hanya dengan berdasarkan peralatan seadanya, yaitu kalkulator dan megger saja. Dan ini harus dilakukan dengan cepat sebelum terulang lagi kejadian tersebut. Di waktu yang lain pernah terjadi gangguan dengan arus gangguan netral sebesar 420 A di mana titik gangguan diketemukan di tiang MKA PRN 39L181R02 atau setara dengan jarak 16,8 Kms. Data yang sudah ada ini dijadikan sebagai acuan awal untuk menentukan letak titik gangguan selanjutnya.
Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan kuat arus. Jika nilai hambatan konstan maka hubungan antara kuat arus dan beda potesial adalah berbanding lurus, dengan kata lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya. Secara matematika dapat ditulis,
Penggabungan kedua persamaan dapat ditulis,
Persamaan di atas disebut hukum Ohm, dengan R adalah hambatan yang dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol Ω (omega). Berdasarkan hukum Ohm, 1 ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian yang dilewati kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt. Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan kuat arus.
3. Landasan Teori Hukum Ohm Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika. Apa sebenarnya fungsi dari hambatan tersebut? Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang menarik antara kuat arus dan hambatan. Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap, sehingga bisa ditulis,
Grafik 3.1 Grafik V terhadap I Hambatan listrik suatu penghantar merupakan karakteristik dari suatu bahan penghantar tersebut yang mana adalah kemampuan dari penghantar itu
2
WORKSHOP DISTRIBUSI 2012 JAKARTA, 23 – 24 FEBRUARI 2012 untuk mengalirkan arus listrik, yang secara matematis dapat dituliskan:
R =
Karena hambatan jenis keduanya sama maka dapat dihilangkan sehingga menjadi :
=
Hasil akhirnya L2 menggunakan rumus :
dengan : R ρ L A
: Hambatan listrik suatu penghantar (Ω) : Resitivitas atau hambatan jenis (Ω. m) : Panjang penghantar (m) : Luas penghantar ( m²)
L2 =
dapat
dicari
dengan
x L1
L2 =
4. Diskusi
x 6,49 Kms
L2 = 3,0302 Kms
Jika dilihat kejadian padamnya aliran listrik pada sub penyulang Ciloto pada tanggal 27, 28, dan 29 Maret 2007 maka dapat kita hitung rata-rata arus gangguan pada fasa netral adalah :
= 168 A
Sudah dijelaskan sebelumnya bahwa pada kejadian sebelumnya pada arus gangguan fasa netral sebesar 420 A jarak titik penyebab gangguannya adalah 16,8 Kms. Data ini dijadikan sebagai dasar perhitungan awal dengan membandingkan arus gangguan tersebut dengan arus gangguan rata-rata yang sudah didapatkan sebelumnya sebagai berikut :
x 16,8 Kms = 6,49 Kms
Hasil dari perhitungan tersebut adalah prediksi jarak gangguan dengan penampang 150 mm 2 sementara sub penyulang Ciloto mempunyai 2 penampang penghantar sebesar 70 mm . Untuk itu perlu dikalibrasi ulang. Dengan demikian maka jarak gangguan untuk 2 penampang 70 mm berdasarkan jarak gangguan untuk penampang 150 mm 2 adalah sebagai berikut : R 1 = R 2
=
Dengan demikian, prediksi jarak titik gangguan pada sub penyulang Ciloto adalah 3,0302 Kms dihitung dari titik pengukuran yaitu GH Cimacan. Jika kita asumsikan bahwa 1 gawang jaraknya 60 meter dan panjang kabel naik sebesar 100 meter maka pada jarak tersebut setara dengan 48,8 gawang atau bisa dibulatkan menjadi 49 gawang. Maka dilakukan penelusuran pada jarak tersebut. Di sini dibutuhkan ketelitian dari petugas untuk mengetahui potensi gangguan yang bisa menyebabkan gangguan. Karena jarak tersebut adalah prediksi maka bisa meleset beberapa gawang. Sehubungan tidak diketemukan penyebab gangguan secara visual maka dilakukan pengukuran dengan membuka jumper pada tiang CMC TO 01R28L21(50 tiang dari GH CMC). Pengukuran dilakukan secara dua arah yaitu pada tiang CMC TO 01R28L22 yang bertepatan dengan gardu PDR dan CMC TO 01R28L27. Hal ini dikarenakan pada tiang sebelumnya masih ada tegangan(titik pembukaan jumper). Hasilnya adalah sebagai berikut : Pada tiang CMC TO 01R28L22 arah ke L27 Phasa 1
4
GΩ
Phasa 2
3
GΩ
Phasa 3
6
GΩ
3
WORKSHOP DISTRIBUSI 2012 JAKARTA, 23 – 24 FEBRUARI 2012 Pada tiang CMC TO 01R28L27 KE ARAH L21 Phasa 1
10
GΩ
Phasa 2
12
GΩ
Phasa 3
10
GΩ
Satu gawang dari tiang CMC TO 01R28L22 adalah ditiang R21 dan R23 tetapi karena di tiang R21 bertegangan maka dilakukan pengamatan visual di tiang R23 dengan cara menaiki tiang tersebut. Hasilnya tidak diketemukan penyebab gangguannya.
Jarak antara tiang CMC TO 01R28L22 ke CMC TO 01R28L27 adalah 6 gawang dengan jarak tiap gawang adalah 60 meter, maka jarak seluruhnya adalah 360 meter. Sehubungan gangguan ada di fasa tengah maka dilakukan perhitungan di fasa tengah sebagai berikut :
Tindakan selanjutnya adalah memadamkan aliran listrik sehingga di tiang CMC TO 01R28L21 menjadi tidak bertegangan dan bisa dilakukan pengamatan visual dengan menaiki tiang. Hasilnya adalah diketemukan penyebab gangguan berupa isolator retak rambut di tiang tersebut.
Total tahanan = 3 GΩ + 12 GΩ = 15 GΩ
Setelah dilakukan perbaikan, ternyata tidak terjadi lagi gangguan di sub penyulang Ciloto. Dengan demikian dapat diambil kesimpulan bahwa penyebab gangguan pada tanggal 27, 28, dan 29 Maret 2007 di sub penyulang Ciloto adalah isolator retak rambut di tiang CMC TO 01R28L21.
Prediksi titik gangguan dihitung menggunakan rumus : Dihitung dari tiang CMC TO 01R28L22
=
x 6 gawang = 1,2 gawang
Dibulatkan menjadi 1 gawang Dihitung dari tiang CMC TO 01R28L27
=
5. Kesimpulan
x 6 gawang = 4,8 gawang
Dibulatkan menjadi 5 gawang
Dari hasil perhitungan di atas maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : a. Gangguan pada suatu penyulang dapat dijadikan panduan awal dalam memprediksi titik gangguan pada waktu setelahnya b. Dengan menggunakan megger dan aljabar sederhana dapat ditemukan jarak gangguan di sub penyulang Ciloto yaitu pada tiang CMC TO 01R28L21.
4
