Abstrak
Energy listrik sangat penting
perananya dalam kehidupan manusia. Pertumbuhan penduduk yang pesat
mengakibatkan meningkatnya kebutuhan energy listrik di Indonesia. Oleh karena
itu PLN sebagai penyedia energy listrik semaksimal mungkin untuk memenuhi
kebutuhan tersebut. Salah satu langkah yang dilakukan yaitu dengan merencanakan
membangun Gardu induk 150 kV Bambe. Dengan adanya rencana pembangunan gardu
induk tersebut, perlu juga dilakukan perencanaan penyaluran energy listrik
yaitu melalui saluran transmisi (SUTT) 150 kV.
Dalam Tugas Transmisi Daya
listrik ini akan dibahas tentang perencanaan pembangunan saluran transmisi 150
kV sepanjang +/- 2.445.114 m mulai dari gardu induk 150 kV Karangpilang sampai
Gardu induk 150 kV Bambe yang melalui 2 kota/kabupaten dan 3 kecamatan.
Pembangunan SUTT 150 kV Bambe incomer direncanakan akan menyalurkan daya
sebesar 400 MVA/sirkit. Dengan pembahasan tersebut diharapkan dapat diperoleh
dasar peralatan penyaluran energy listrik melalui jaringan transmisi tegangan
tinggi 150 kV yang tepat. Sehingga dapat dilakukan penyaluran energy listrik
yang sesuai secara teknis dan ekonomis. Saluran transmisi 150 kV Bambe incomer
ini diharapkan dapat mensuplai energy listrik dan meningkatkan kehandalan
system kelistrikan didaerah kabupaten gresik dan kota Surabaya yang merupakan
daerah perkembangan industry di wilayah masing-masing.
BAB 1
PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG MASALAH
Energi listrik
sangat penting peranannya
dalam kehidupan
manusia. Pertumbuhan penduduk
yang
pesat mengakibatkan meningkatnya kebutuhan energi listrik.
Oleh karena itu PLN sebagai
penyedia
energi listrik
semaksimal mungkin untuk
memenuhi
kebutuhan tersebut. Salah satu langkah yang dilakukan
yaitu dengan
merencanakan membangun
Gardu Induk 150 kV Bambe. Dengan adanya rencana pembangunan
gardu Induk tersebut,
perlu
juga dilakukan
perencanaan penyaluran energi
listrik yaitu melalui saluran transmisi (SUTT)
150 kV yang direncanakan
akan menyalurkan daya sebesar
400
MVA / sirkit sepanjang ± 2.445,114
m mulai dari Gardu Induk 150
kV Karangpilang
sampai Gardu Induk 150 kV Bambe
(baru) yang
melalui 2 Kota/Kabupaten
dan 3 Kecamatan.
Sebelum pembangunan saluran transmisi diatas tentu
saja harus
memperhatikan hal
-hal yang
mempengaruhi perancangan peralatan tegangan
tinggi yang
nantinya digunakan dalam proses penyaluran energi listrik misalnya kondisi
tanah tempat tower-tower,
jarak antar kawat – kawat (konduktor),
pemilihan kawat (konduktor) yang
ekonomis, jumlah isolator, perhitungan tarik andongan dari kawat
yang dibentang, pentanahan kaki tower transmisi dan penentuan kawat pelindung
petir. Sehingga hasil yang diharapkan dari perencanaan peralatan tegangan
tinggi adalah dapat menghasilkan proses penyaluran energy listrik yang efektif
dan efisien.
B.
PERUMUSAN
MASALAH
Dari uraian tersebut, permasalahan yang timbul sebagai berikut:
a. Bagaimana menyalurkan daya
untuk mengurangi beban dari GI 150 kV Karangpilang dan GI 150 kV Waru.
b. Bagaimana menentukan peralatan saluran udara tegangan tinggi 150 kV.
c. Bagaimana menentukan sistem pentanahan dari Overhead Ground Wire
dan pentanahan
kaki-kaki tower transmisi
d. Bagaimana meminimalkan
dampak lingkungan dari pembangunan saluran transmisi SUTT 150 kV Bambe Incomer
C.
TUJUAN
Tujuan perancangan sistem penelitian ini yaitu untuk mendapatkan perhitungan dan pemilihan
peralatan saluran transmisi 150 kV yang sesuai secara teknis sehingga dapat
menunjang pemenuhan kebutuhan energy listrik di daerah perkembangan industry di
wilayah kabupaten Gresik dan Kota Surabaya
D.
BATASAN
MASALAH
Dalam penelitian ini permasalahan akan dibatasi pada perencanaan peralatan saluran udara tegangan tinggi
yang digunakan untuk menyalurkan energi
listrik
dari Gardu Induk 150
kV Karangpilang
sampai Gardu Induk 150 kV
Bambe (baru). Menggunakan tegangan 150 kV dan perhitungan sistem pentanahan dari Ground Wire untuk melindungi kawat penghantar dari sambaran
petir dan pentanahan kaki- kaki tower transmisi.
E.
METODOLOGI
Metodologi yang digunakan dalam skripsi ini adalah:
· Studi pustaka.
Metodologi perpustakaan adalah sebuah
cara mengumpulkan data dengan
melalui media buku-buku atau sumber-sumber lain yang dapat kita temukan melalui
media pustaka/perpustakaan baik itu perpustakaan nyata ataupun
perpustakaan maya/e-library.
· Perancangan software.
Metodologi software adalah sebuah cara membangun alat melalui simulasi software.
· Pengujian sistem.
Pengujian
dilakukan dengan melihat
reaksi hubung singkat, load flow
analisis dll.
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Konsep Perencanaan Jaringan Transmisi
Pusat - pusat listrik tenaga itu umumnya terletak
jauh dari tempat - tempat dimana tenaga listrik itu
digunakan
atau pusat - pusat beban (load centers), karena itu tenaga listrik yang dibangkitkan harus
dis alurkan melalui kawat - kawat atau saluran transmisi
kemudian
dengan pertolongan transformator daya tegangan yang tadinya rendah yaitu 6 kV sampai 24 kV ditingkatkan ke tegangan yang lebih tinggi
hingga 30
kV sampai 500 kV (bahkan dinegara maju
sampai 1000 kV).
Ada dua kategori
saluran trasmisi (overhead lines) dan sauran kabel
tanah
(underground
cable). Yang pertama menyalurkan tenaga listrik melalui
kawat - kawat yang digantung
pada menara atau tiang
transmisi dengan perantaraan
isolator - isolator, sedang
kategori yang kedua menyalurkan tenaga listrik melalui kabel
- kabel yang ditanam dibawah permukaan tanah. Keduanya
mempunyai keuntungan dan kerugian sendiri - sendiri, dibandingkan saluran
udara,
saluran bawah tanah
tidak
terpengaruh oleh cuaca
buruk.
Lagipula, saluran bawah tanah
lebih
estetis karena tidak mengganggu pemandangan.
Karena alasan
terakhir. saluran bawah
tanah lebih disukai, terutama untuk daerah
yang
padat penduduknya dan di kota - kota
besar. Namun biaya pembangunannya
jauh lebih mahal dibandingkan dengan saluran udara,
dan
perbaikannya jauh lebih sukar bila terjadi
gangguan hubung
singkat dan kesukaran - kesukaran lain.
2.2
Komponen Utama Jaringan Transmisi
Komponen - komponen utama
dari
saluran transmisi terdiri dari :
a.
Menara
transmisi
atau tiang
transmisi beserta pondasinya
b.
Isolator –
isolator
c.
Kawat
penghantar (conductor)
d.
Kawat tanah
(ground wire)
2.3
Perencanaan Pembangunan Tower Transmisi
Dalam merencanakan pembangunan tower
ada beberapa tahapan antara lain meliputi; pembuatan pondasi tower, pemasangan
stub, pemasangan struktur tiang transmisi, pemasangan isolator dan pemasangan
konduktor.
2.3.1
Dasar pemilihan
Tegangan
Pemilihan tegangan
saluran transmisi berkaitan erat dengan kapasitas
daya
yang disalurkan. Pada penyaluran tenaga listrik dengan daya besar dan jarak yang relatif panjang, banyak hal - hal yang perlu
dipertimbangkan terutama
ditinjau dari segi ekonomisnya seperti efisiensi, losses,
factor cuaca,
jenis konduktor, temperature
dan lain
- lain.
Untuk mengatasi hal itu, maka dalam
transmisinya
biasanya
cenderung untuk naikkan tegangannya ketingkat tegangan yang lebih tinggi. Dengan cara ini maka daya guna
penyaluran akan lebih efektif karena karena rugi – rugi transmisi dapat
diturunkan.
2.3.2
Pemilihan
Ukuran konduktor
Perencanaan
suatu jaringan juga meliputi penentuan
ukuran tipe
konduktor.
Ukuran dan
tipe
konduktor ditentukan oleh arus yang lewat melalui konduktor, karena besar penampang konduktor berbanding lurus
dengan kapasitas
kuat arusnya.
Maka makin besar kuat arus yang mengalir melalui saluran transmisi maka semakin besar pula daya yang mampu dikirim oleh saluran transmisi.
Gambar Konduktor
2.3.3
Bundle
Konduktor (Kawat Berkas)
Kawat jenis
ini terdiri dari
dua
kawat
atau lebih dalam satu fasanya masing - masing terpisah dengan jarak tertentu. Kawat ini mempunyai
kelebihan-kelebih dibandingkan kawat padat, karena dengan menggunak kawat
berkas
dapat
mengurangi gejala
korona, juga kapasitasnya
lebih
besar serta reaktansinya
lebih kecil.
Kawat berkas (bundle conductor) lebih tepat digunakan pada
tegangan transmisi
dengan
tegangan diatas 230 kV, tetapi dapat juga digunakan
untuk tegangan transmisi yang lebih rendah apabila dibutuhkan kapasitas saluran transmisi yang lebih baik dan tinggi. Pada penerapannya diperlukan pula
perentang (spacer) yang berfungsi untuk menghindarkan terjadinya tumbukan antar sub konduktor karena gejala elektro mekanis atau angin.
Gambar Bundle Conductor
2.3.4
Perencanaan
Isolasi Saluran transmisi
Dalam sistem tenaga sangat dimungkinkan timbulnya tegangan lebih. Tegangan lebih dapat disebabkan oleh kilat dan switching. Berkenaan dengan tegangan ini
erat
sekali
hubungannya
dengan isolasi. Pada perencanaan jaringan transmisi
perlu juga
mempertimbangkan jenis serta jumlah isolasi yang akan digunakan.
Langkah-langkah dalam perencanaan isolasi adalah sebagai berikut:
A. Data Input berupa tegangan sistem V (kV), konfigurasi saluran yang dipilih-KS (horizontal ataukah vertikal), Tipe Insulator yang dipilih (tipe string I atau string V ).
B. Penentuan tegangan
flashover lightning (Tegangan Critical flashover) VCFO
dan tegangan
flashover swhching
(Tegangan withstand
Switching Surge Crest),
C. Perhitungan koefisien keamanan k,
(koefisien keamanan phasa tengah) dan k2 (koefisien
keamanan phasa pinggir)
D. Perhitungan jumlah isolator optimal
Perhitungan ini
dimaksudkan
untuk
menentukan jumlah isolator
pada
tiap-tiap yang mampu menahan tegangan lebih switching dan lightning pada daerah tertentu.
Gambar Isolator
2.3.5
Pentanahan
Kaki Menara
Untuk melindungi kawat fasa terhadap sambaran
langsung
dari petir digunakan
satu atau dua kawat tanah yang terletak
diatas kawat fasa dengan sudut perlindungan lebih
kecil 18°. Dengan demikian kemungkinan
terjadiya loncatan
api karena
sambaran petir
secara langsung dapat
diabaikan.
Kemungkin terjadinya loncatan balik (back flashover)
karena sambaran
kilat
secara
langsung
pada puncak menara atau kawat tanah letap masih ada, dan
untuk mengurangi tahanan kaki menara
harus dibuat tidak melebihi 10 ohm. Tahanan
kaki menara 10 ohm dapat diperoleh
dengan menggunakan satu atau lebih bata pengetanahan (ground road) dan atau
sistem counterpoise. Pemilihan
penggunaan bata
pengetanahan dan atau sistem counterpoise tergantung dari tahanan jenis tanah dimana
menara transmisi tersebut berada.
Gambar
Grounding
REFERENCES
1. Turan Gonen,
Electric
of
Power Transmission System Engineering, Mc Gr
Hill, 1988
2. Zuhal, Dasar Teknik Tegangan Listrik dan Elektronika Daya, Pustaka Utama, Jakarta 2000
3. Electric Power
Research,
Transmission Line Reference Book, 345 kV and above,
1987
