kelas_smk_teknik-transmisi-tenaga-listrik-jilid-2_aslimeri

BAB VISISTIM PENTANAHAN TITIK NETRAL6. 1. Sistem pentanahan titik Timbulnya gejala-gejala “busur netral listrik ke tanah (arching ground)” Pada saat sistem tenaga listrikmasih dalam skala kecil, gangguan sangat berbahaya karenahubung singkat ke tanah padainstalasi tenaga listrik tidak menimbulkan tegangan lebihmerupakan suatu masalah yangbesar. Hal ini dikarenakan bila transient yang dapat merusakterjadi gangguan hubung singkatfasa ke tanah arus gangguan masih peralatan.relatif kecil (lebih kecil dari 5Amper), sehingga busur listrik yang Apabila hal diatas dibiarkan,timbul pada kontak-kontak antara maka kontinuitas penyaluranfasa yang terganggu dan tanah tenaga listrik akan terhenti, yangmasih dapat padam sendiri. Tetapi berarti dapat menimbulkan kerugiandengan semakin berkembangnya yang cukup besar. Oleh karena itusistem tenaga listrik baik dalam sistem-sistem tenaga listrik tidakukuran jarak (panjang) maupun lagi dibuat terapung (floating) yangtegangan, maka bila terjadi lajim disebut sistem delta, tetapi titikgangguan fasa ke tanah arus netralnya ditanahkan melaluigangguan yang timbul akan besar tahanan, reaktor dan ditanahkandan busur listrik tidak dapat lagi langsung (solid grounding).padam dengan sendirinya. Pentanahan itu umumnya dilakukan dengan menghubungkan netral transformator daya ke tanah, seperti dicontohkan pada gambar 6.1. berikut.Sistem tegangan primer Trafo Sistem tegangan sekunder Trafo TRAFO TENAGA RESISTORGambar 6.1. Contoh Pentanahan Titik Netral Sistem. 246

6.2. Tujuan Pentanahan Titik disebabkan oleh penyalaan Netral Sistem bunga api yang berulang-ulang (restrike ground fault).Adapun tujuan pentanahan titik 5. Memudahkan dalam menentu- netral sistem adalah sebagai kan sistem proteksi serta berikut : memudahkan dalam menentu- kan lokasi gangguan.1. Menghilangkan gejala-gejala 6.2.1.Sistem Yang Tidak Ditanah-busur api pada suatu sistem. kan (Floating Grounding)2. Membatasi tegangan-tegangan Suatu sistem dikatakan tidak diketanahkan (floating grounding)pada fasa yang tidak terganggu atau sistem delta. Jika tidak ada hubungan galvanis antara sistem itu(pada fasa yang sehat). dengan tanah, untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar 6. 2 berikut :3. Meningkatkan keandalan Sistem tegangan sekunder(realibility) pelayanan dalampenyaluran tenaga listrik.4. Mengurangi/membatasitegangan lebih transient yangSistem tegangan primerTidak ada hubungan Tidak ada hubungan TRAFO TENAGATanah TanahGambar 6. 2 Contoh Sistem yang Tidak ditanahkan6.2.2. Metoda Pentanahan Titik ‰ Pentanahan langsung (effective Netral grounding) Metoda-metoda pentanahan titik ‰ Pentanahan melalui reaktornetral sistem tenaga listrik adalah yang impedansinya dapatsebagai berikut berubah-ubah (resonant grounding) atau pentanahan‰ Pentanahan melalui tahanan dengan kumparan Petersen (resistance grounding) (Petersen Coil).‰ Pentanahan melalui reaktor (reactor grounding) 247

6.3. Pentanahan Titik Netral dihubungkan langsung dengan Tanpa Impedansi tanah, tanpa memasukkan harga (Pentanahan Langsung/Solid suatu impedansi (perhatikan Grounding) gambar 6.3 Sistem pentanahan langsung Radalah dimana titik netrral sistem N S T Zs ZT ZRGambar 6.3 Rangkaian Pengganti Pentanahan Titik Netral Tanpa Impedansi (Pentanahan Langsung/Solid Grounding) Pada sistem ini bila terjadi - setiap gangguan phasa kegangguan phasa ke tanah akanselalu mengakibatkan terganggu- tanah selalu mengakibatkannya saluran (line outage), yaitugangguan harus di isolir dengan terputusnya dayamembuka pemutus daya. Salahsatu tujuan pentanahan titik netral - arus gangguan ke tanah besar,secara langsung adalah untukmembatasi tegangan dari fasa-fasa sehingga akan dapatyang tidak terganggu bila terjadigangguan fasa ke tanah. membahayakan makhluk hidupKeuntungan : didekatnya dan kerusakan- Tegangan lebih pada phasa- peralatan listrik yang dilaluinya phasa yang tidak terganggu relatif kecil 6.4 Pentanahan Titik Netral- Kerja pemutus daya untuk Melalui Tahanan (resistance melokalisir lokasi gangguan grounding) dapat dipermudah, sehingga letak gangguan cepat diketahui Pentanahan titik netral melalui- Sederhana dan murah dari segi tahanan (resistance grounding) pemasangan dimaksud adalah suatu sistem yangKerugian : mempunyai titik netral dihubungkan dengan tanah melalui tahanan (resistor), sebagai contoh terlihat pada gambar 6.3 dan rangkaian pengganti ditunjukkan pada gambar6.4 248

Grounding RResistor S TGambar 6.4 Rangkaian Pengganti Pentanahan Titik Netral melaluiTahanan (Resistor) Pada umumnya nilai tahanan menentukan besarnya aruspentanahan lebih tinggi dari pada gangguan tanah.reaktansi sistem pada tempatdimana tahanan itu dipasang. Besarnya tahanan pentanahanSebagai akibatnya besar arus pada sistem tenaga listrikgangguan fasa ke tanah pertama- (contohnya di PLN P3B Jawa Balitama dibatasi oleh tahanan itu Region Jabar), adalah sebagaisendiri. Dengan demikian pada berikut :tahanan itu akan timbul rugi daya - Sistem 70 kV sebesar 62 Ohmselama terjadi gangguan fasa ke - Sistem 20 kV sebesar 12 Ohmtanah. atau 42 Ohm. Secara umum harga tahanan Jenis pentanahan (Resistor)yang ditetapkan pada hubung netraladalah : yang dipakai adalah jenis logam (metalic resistor) atau jenis cairan (liquid resistor), perhatikan gambar 6. 5, 6.6, 6.7 dan 6. 8R = Vf Ohm Idimana : Gambar 6.5. PentanahanR = Tahanan ( Ohm ) 249Vf = Tegangan fasa ke netralI = Arus beban penuh dalam Ampere dari transformator. Dengan memilih harga tahananyang tepat, arus gangguan ketanahdapat dibatasi sehingga harganyahampir sama bila gangguan terjadidisegala tempat didalam sistem bilatidak terdapat titik pentanahanlainnya. Dalam menentukan nilaitahanan pentanahan akan

Gambar 5.6 Resistor Jenis Logam Gambar 5.8. Resistor Jenis Cairan (metalic resistor) (liquid resistor) Gambar 5.7 Resistor Jenis Pentanahan titik netral melalui tahanan (resistance grounding) mempunyai keuntungan dan kerugian yaitu : - Keuntungan : ‰ Besar arus gangguan tanah dapat diperkecil ‰ Bahaya gradient voltage lebih kecil karena arus gangguan tanah kecil. ‰ Mengurangi kerusakan peralatan listrik akibat arus gangguan yang melaluinya. - Kerugian : ‰ Timbulnya rugi-rugi daya pada tahanan pentanahan selama terjadinya gangguan fasa ke tanah. ‰ Karena arus gangguan ke tanah relatif kecil, kepekaan rele pengaman menjadi berkurang dan lokasi gangguan tidak cepat diketahui. 250

6.5.Pentanahan Titik Netral dengan menggunakan tap gambar Melalui Kumparan Petersen 6.9. memperlihatkan petersen coil yang terpasang di PT PLN Sistem pentanahan dengan (Persero) P3B Region Jawa Barat,kumparan Petersen adalah dimana yaitu pada sistem 30 kV Plengan-titik netral dihubungkan ke tanah Lamajan. Rangkaian penggantimelalui kumparan Petersen sistem pentanahan dengan(Petersen Coil). Kumparan kumparan Petersen ditunjukkanPetersen ini mempunyai harga pada gambar 6.10.reaktansi (XL) yang dapat diatur Sistem tegangan 30 kV Plengan-Lamajan Sistem tegangan 70 kVRESISTOR TRAFO Kumparan TENAGA PetersenGambar 6. 9. Contoh Pemasangan Pentanahan Titik Netral dengan Kumparan Petersen.Kumparan RPetersen S TGambar 6 10 .Rangkaian Pengganti Pentanahan Titik Netral dengan Kumparan Petersen Pada hakekatnya tujuan dari singkat fasa ke tanah yangpentanahan dengan kumparan sementara sifatnya (temporaryPetersen adalah untuk melindungi fault), yaitu dengan membuat arussistem dari gangguan hubung gangguan yang sekecil-kecilnya 251

dan pemadaman busur api dapat ‰ Kerusakan peralatan sistemterjadi dengan sendirinya. dimana arus gangguan mengalirKumparan Petersen berfungsi untuk dapat dihindari.memberi arus induksi (IL) yangmengkonpensir arus gangguan, ‰ Sistem dapat terus beroperasisehingga arus gangguan itu kecil meskipun terjadi gangguan fasasekali dan tidak membahayakan ke tanah.peralatan listrik yang dilaluinya.Arus gangguan ke tanah yang ‰ Gejala busur api dapatmengalir pada sistem sedemikian dihilangkan.kecilnya sehingga tidak langsungmengerjakan relai gangguan tanah - Kerugian :untuk membuka pemutusnya (PMT)dari bagian yang terganggu. ‰ Relai gangguan tanah (groundDengan demikian kontinuitas fault relai) sukar dilaksanakanpenyaluran tenaga listrik tetap karena arus gangguan tanahberlangsung untuk beberapa waktu relatif kecil.lamanya walaupun sistem dalamkeadaan gangguan hubung singkat ‰ Tidak dapat menghilangkansatu fasa ke tanah, yang berarti gangguan fasa ke tanah yangpula dapat memperpanjang umur menetap (permanen) padadari pemutus tenaga (PMT). sistem. Sebaliknya sistem pentanahan ‰ Operasi kumparan Petersendengan kumparan Petersen ini harus selalu diawasi karena bilamempunyai kelemahan, yaitu sulit ada perubahan pada sistem,melokalisir gangguan satu fasa ke kumparan Petersen harustanah yang bersifat permanen dan disetel (tuning) kembali.biasanya memakan waktu yanglama. Gangguan hubung singkat 6.6. Transformator Pentanahanyang permanen itu dapatmengganggu bagian sistem yang Bila pada suatu sistem tenagalainnnya. Oleh karena itu hubungsingkat tersebut tetap harus listrik tidak terdapat titik netral,dilokalisir dengan menggunakanrelai hubung singkat ke tanah sedangkan sistem itu harus(Ground fault relai). diketanahkan, maka sistem itu Pentanahan titik netral melaluikumparan Petersen mempunyai dapat ditanahkan dengankeuntungan dan kerugian yaitu : menambahkan “Transformator- Keuntungan : Pentanahan” (grounding‰ Arus gangguan dapat dibuat kecil sehingga tidak berbahaya transformer), contoh gambar bagi mahluk hidup. pemasangan Trafo Pentanahan seperti ditunjukkan pada gambar 6.11. berikut : 252

Sistem tegangan 70 kVTRAFO TRAFO RESISTORGambar 6.11 Contoh Pemasangan Trafo Pentanahan Transformator pentanahan itu 1. Pentanahan netral untuk sistemdapat terdiri dari transformator Zig- ini adalah pentanahan denganzag atau transformator bintang- tahanansegitiga (Y-ǻ). Trafo pentanahanyang paling umum digunakan 2. Pengamanan sistemadalah transformator zig-zag tanpa dilaksanakan dengan pemutusbelitan sekunder. cepat dan penutup cepat6.7. Penetapan Sistem Sistem 20 KV Pentanahan di Indonesia Sistem 150 KV Pentanahan netral sistem 20 KV beserta pengamannya ditetapkan Pentanahan netral sistem 150 KV sebagai berikut :beserta pengamannya ditetapkansebagai berikut: 1. Pentanahan netral untuk sistem ini adalah pentanahan dengan1. Pentanahan netral untuk sistem tahanan Pengaman Sistem ini adalah pentanahan efektif. Dilaksanakan Sebagai Berikut : Penambahan reaktansi pada netral sistem ini dimungkinkan a. Bagi saluran udara maupun selama persyaratan pentanahan saluran dalam tanah dipakai efektif dipenuhi (X0/X1 ” 3) pemutus dengan rele arus lebih untuk gangguan2. Pengaman sistem dilaksanakan hubung singkat fasa ke fasa dengan pemutus cepat dan dan rele tanah untuk penutup cepat gangguan hubung singkat fasa ke tanah. Pada garduSistem 66 KV distribusi dipasang penunjuk gangguan. Pentanahan netral sistem inibeserta pengamannya ditetapkan b. Bagi saluran udara dipakaisebagai berikut : pula penutup cepat atau lambat, sedang bagi saluran 253

dalam tanah tidak dipakai dilakukan dengan sistem penutup kembali.c. Selanjutnya berdasarkan pentanahan Solid Grounding (tanpa SPLN 26:1980 telah ditetapkan besar tahanan impedansi). pentanahan sebagai berikut 6.8.PENTANAHAN/PEMBUMIAN PERALATAN1). Tahanan rendah 12 ohm dan 1. Pengertian Pentanahan Peralatanarus gangguan tanah Pentanahan peralatan adalahmaksimum 1000 ampere pentanahan bagian dari peralatan yang pada kerja normal tidak dilaluidipakai pada jaringan kabel arus. Bila terjadi hubung singkat suatu penghantar dengan suatutanah. peralatan, maka akan terjadi beda potensial (tegangan), yang2). Tahanan rendah 40 ohm dan dimaksud peralatan disini adalah bagian-bagian yang bersifatarus gangguan maksimum 300 konduktif yang pada keadaan normal tidak bertegangan sepertiampere dipakai pada jaringan bodi trafo, bodi PMT, bodi PMS, bodi motor listrik, dudukan Bateraisaluran udara dan campuran dan sebagainya. Bila seseorang berdiri ditanah dan memegangsaluran udara dengan kabel peralatan yang bertegangan, maka akan ada arus yang mengalirtanah melalui tubuh orang tersebut yang dapat membahayakan. Untuk3). Tahanan tinggi 500 ohm dan menghindari hal ini maka peralatan tersebut perlu ditanahkan.arus gangguan maksimum 25 Pentanahan yang demikian disebut Pentanahan peralatan, sebagaiampere dipakai pada saluran contoh pemasangan ditunjukkan seperti pada gambar 6.12 berikut :udara Khusus untuk sistem fasa tiga,empat kawat, pengetanahandilakukan tanpa impedansi danbanyak titik (multiple grounding).Sistem 275 kV PT Inalum danSistem 500 kV Walaupun belum diatur dalamSPLN, tetapi pentanahan Sistem275 kV PT Inalum di Asahan danSistem 500 kV di Pulau Jawa sudahPentanahan TRAFOPeralatan DAYA Gambar 6.12 Contoh Pemasangan Pentanahan Peralatan 254

Pentanahan peralatan merupakan distribusi. Beberapa peralatan/hal yang sangat penting dan perlu standar yang telah disepakatidiperhatikan, baik pada adalah bahwa saluran transmisi,pembangunan Gardu Induk, Pusat- substation harus direncanakanpusat listrik, Industri-industri bahkan sedemikian rupa, sehingga tahananrumah tinggal juga perlu dilengkapi pentanahan tidak melebihi hargadengan sistem pentanahan ini. satu ohm, Dalam Gardu-gardu Induk distribusi, harga tahanan Tujuan pentanahan peralatan maksimum yang diperbolehkandapat dipormulasikan sebagai adalah 5 ohm. Demikian jugaberikut : halnya pada menara transmisi, untuk menghindarkan lompatana. Untuk mencegah terjadinya karena naiknya tegangan/potensial tegangan kejut listrik yang pada waktu terjadi sambaran petir berbahaya bagi manusia dalam maka tahanan kaki menara perlu daerah itu. dibuat sekecil mungkin (di Amerika kurang dari 10 Ohm). Untukb Untuk memungkinkan timbulnya memahami mengapa tahanan arus tertentu baik besarnya pentanahan harus rendah, dapat maupun lamanya dalam digunakan hukum Ohm yaitu : keadaan gangguan tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau V = I x R volt ledakan pada bangunan atau isinya. Dimana :c. Untuk memperbaiki penampilan V = tegangan (volt) (performance) dari sistem. I = Arus (ampere)2. Tahanan Pentanahan R = Tahanan (ohm) Adalah besarnya tahananpada kontak/hubung antara masa Sebagai contoh terdapat(body) dengan tanah. tegangan sumber 415 volt (240voltFaktor-faktor yang mempengaruhibesarnya pentanahan : terhadap tanah) dengan tahanan 4a. Tahanan jenis tanah ohm. Ada masalah/trouble ataub. Panjang jenis elektroda gangguan, sehingga kabel dari pentanahanc. Luas penampang elektroda sumber yang mencatu motor listrik pentanahan menyentuh badan motor. Hal ini Harga pentanahan makin kecil berarti kabel tersebutmakin baik. Untuk perlindunganpersonil dan peralatan perlu menghubungkan ke sistemdiusahakan tahanan pentanahanlebih kecil dari 1 Ohm. Hal ini tidak pentanahan yang mempunyaipraktis untuk dilaksanakan dalamsuatu sistem distribusi, saluran tahanan 20 ohm ke tanahtransmisi, ataupun dalam substation (perhatikan gambar 6.13). Menurut hukum Ohm akan ada arus mengalir sebesar 10 amper melewati badan motor. Apabila seseorang menyentuh badan motor, maka dia akan menerima tegangan sebesar 200 volt (20ohm x 10amper). Hal ini 255

dapat berakibat fatal, tergantung bervariasi dengan tegangan yangpada tahanan orang tersebut yang disentuhnya. Gangguan 4Ÿ Motor Badan motor Listrik Sumber 415 volt, 240 20Ÿ volt terhadap tanahBangunanlogamsistempentanahan Tahanan ke tanah yang sebenarnyaGambar 6.13. Ilustrasi Gangguan yang Tinggi pada Tahanan Tanah6.9. Exposur Tegangan Commission (IEC) mengusulkan (Voltage Exposure) besar tegangan sentuh yang sebagai fungsi dari lama gangguanJika ada kontak yang tidak seperti pada tabel 6.1 dibawah ini. Tabel ini biasanya digunakan untukdisengaja antara bagian-bagian sistem tegangan konsumen. Jadi misalnya untuk sistem pentanahanyang dilalui arus dengan kerangka pengaman (PUIL Fasal 324). Jika terjadi kegagalan isolasi padametal dari kerangka peralatan, peralatan, maka besar arus gangguan If dari titik gangguan kekerangka metal itu menjadi badan peralatan tersebut, dan dari badan peralatan ke tanah melaluibertegangan yang sama dengan tahanan pentanahan RE2, maka timbulah tegangan sentuh padategangan peralatan. Untuk badan peralatan sebesar :mencegah terjadinya tegangan VS = If . RE2kejut yang berbahaya kerangkaperalatan metal peralatan tersebutharus dihubungkan ke tanahmelalui impedansi yang rendah.Impedansi pentanahan itu harussedemikian kecilnya sehingggategangan I.Z yang timbul padakerangka peralatan harus cukupkecil dan tidak berbahaya.International Electrotechnical 256

Tabel 6.1 Besar dan lama tegangan sentuh maksimum.Tegangan sentuh volt (rms) Waktu pemutusan maksimum (detik) < 50 5,0 50 1,0 1,5 75 0,2 90 0,1 110 150 ; 220 0,05 280 0,03Agar persyaratan dalam tabel = 2,5 ….. 5, Untuk pengamantersebut dapat dipenuhi. maka lebur atau sikeringtahanan diberikan oleh: = 1,25 …. 3,5, Untuk pengaman RE2 < 50 ohm lainnya. k.ln Biasanya Impedansi Trafo kecildimana : terhadap RE1 atau RE2, maka arus hubung tanahRE2 = Tahanan pentanahanIn = Arus nominal dari alat Ir = Vph pengaman lebur atau alat RE1  RE 2  Rsaluran 3pengaman arus lebih (amper)k = Bilangan yang besarnyatergantung dari karakteristik alatpengaman B C A NRE1 If E3 RE2Gambar 5.12. Hubung tanah pada peralatan dalam suatu sistem yang netralnya diketanahkan. 257

Contoh : harus dipasang (jumlah Suatu peralatan listrik isolator makin panjangdiperoteksi/diamankan dengansikering 6A. d. Tahanan tanah 50 mempengaruhi penampilan RE2 < 3 u 6 ohm = 2,78 ohm saluran (line Performance).(k diambil = 3) Misalnya diambil : 6.10.1. Pengaruh Tahanan RE2 = 2,5 ohm Pentanahan Yang Kecil RE1 = 2,0 ohm Pada Sistem Rsal = kecil dan diabaikan. Vph = 220 Volt 1. Mengurangi tegangan pada Maka, puncak tiang 220 Ir = 2,5  2,0 = 48,9 Amper 2. Mengurangi tegangan padaTegangan sentuh ; kawat penghantarVS = 48,9 x 2,5 = 122,25 Volt. 3. Mengurangi tegangan pada Jadi tegangan sentuh yangtimbul 122,25 volt (lebih tinggi isolatordari 50 volt). Tetapi jika sekringyang dipakai memenuhi 4. Mengurangi gangguan sampaipersyaratan standar, makadengan arus 48,9 amper (8 xln) beberapa gawangsikering tersebut akan putusdalam waktu 0,1 detik, jadi 5. Mengurangi waktumemenuhi persyaratan dalamtabel6.2 Sebagai aturan umum berlangsungnya tegangandisebutkan bahwa seseorangtidak boleh menyentuh walau merusak (Break Downsekejap pun peralatan dengantegangan diatas 100 Volt. voltage).6.10. Pengaruh Besar Tahanan 6.10.2. Macam-Macam Terhadap Sistem Tenaga Elektroda Pentanahan Listrik Pada dasarnya terdapat tigaa. Makin besar tahanan tanah, macam elektroda pentanahan tegangan sentuh makin yaitu : besar 1. Elektroda Pita, berupa pitab. Makin besar tahanan tanah atau kawat berpenampang pada tiang transmisi, makin bulat yang ditanam di dalam besar tegangan puncak tiang tanah umumnya penanaman- nya tidak terlalu dalam.c. Makin besar tahanan tanah (0,5 - 1 meter) dan caranya pada tiang tranmisi, makin ada bermacam-macam, banyak jumlah Isolator yang perhatikan gambar 6.13 258

Bentuk Radial Bentuk Grid Bentuk LingkaranGambar. 6.13. Macam-macam cara penanaman eletroda pita2. Elektroda Batang, berupa batang yang ditanam tegak lurus dalam tanah, lihat gambar 6.14Gambar 6.14 Cara penanaman Elektroda batang. Untuk membuat agartahanan pentanahan cukup kecil elektroda batang tersebut ditanam lebihdalam atau menggunakan beberapa batang elektroda.3. Elektroda pelat, berupa pelat yang ditanam tegak lurus dalam tanah sepertipada gambar 6.15 Gambar 6.15. Cara Penanaman elektroda pelat 259

6.11.Metode/Cara Pentanahan6.11.1.Pentanahan dengan Driven Ground. Adalah pentanahan yang dilakukan dengan cara menancapkan batangelektroda ke tanah. Perhatikan gambar 6.16. dan 6.17.Gambar 6.16. Pentanahan dengan Driven Ground SSatu Batang Elektroda Dua Batang ElektrodaGambar 6.17 Pentanahan Dengan Counter Poise Adalah pentanahan yang dilakukan dengan cara menanam kawat elektrodasejajar atau radial, beberapa cm di bawah tanah (30 cm - 90 cm). PerhatikanGambar 6.18 260

Pentanahan menara dengan counterpoiseRadial paralel Gambar 6.18. Pentanahan menara dengan counterpoise Pentanahan dengan counter elektroda membujur dan melintangpoise biasanya digunakan apabila di bawah tanah, yang satu samatahanan tanah terlalu tinggi dan lain dihubungkan di setiap tempattidak dapat di kurangi dengan cara sehingga membentuk jala (Mesh).pentanahan driven ground, Perhatikan gambar 6.19biasanya karena tahanan jenistanah terlalu tinggi. Sistem pentanahan Mesh biasanya dipasang di gardu induk6.11.2. Pentanahan Dengan Mesh dengan tujuan untuk mendapatkanatau Jala harga tahanan tanah yang sangat kecil (kurang dari 1 ohm). Adalah cara pentanahandengan jalan memasang kawat 261

.... Gambar 6.19 Pentanahan dengan Mesh (jala)6.12. Tahanan Jenis Tanah Harga tahanan jenis selalu Harga tahanan jenis tanah pada bervariasi sesuai dengan keadaandaerah kedalaman yang terbatas pada saat pengukuran. Makin tinggitergantung dari beberapa faktor, suhu makin tinggi tahanan jenisnya.yaitu : Sebaliknya makin lembab tanah ituJenis tanah = tanah liat, berpasir, makin rendah tahanan jenisnya.berbatu, dll Secara umum harga-harga tahanan- Lapisan tanah = berlapis-lapis jenis ini diperlihatkan pada tabeldengan tahanan jenis berlainan berikut ini :atau uniform.- Kelembaban tanah- Temperatur. 262

Tabel 6.3. Tahanan Jenis Tanah Jenis tanah Tahanan jenis tanah (ohm m)Tanah Rawa 30Tanah Liat Dan Tanah LadangPasir Basah 100Kerikil BasahPasir Dan Kerikil Kering 200Tanah Berbatu 500Sering dicoba untuk merubah 1,000komposisi kimia tanah dengan 3,000memberikan garam pada tanah tahanan antara besi atau plat tembaga yang ditanam dalam tanahdekat elektroda pentanahan yang digunakan untuk melindungi peralatan listrik terhadap gangguandengan maksud untuk petir dan hubung singkat. Dengan demikian pelat tersebut harusmendapatkan tahanan jenis tanah ditanam hingga mendapatkan tahanan terhadap tanah sekitaryang rendah. Cara ini hanya baik yang sekecil-kecilnya. Untuk mengukur tahanan pentanahanuntuk sementara sebab proses digunakan alat ukur tahanan pentanahan (Earth Resistancepenggaraman harus dilakukan Tester), seperti diperlihatkan pada gambar 6.20. Cara penggunaansecara priodik, sedikitnya enam \"Earth Resistance Tester\" akan dijelaskan lebih lanjut pada materibulan sekali. Dengan memberi air yang lain.atau membasahi tanah juga dapatmengubah tahanan jenis tanah.6.13. Pengukuran Tahanan Pentanahan Pengukuran tahanan pentana-han bertujuan untuk menetukan 263

Gambar 18.2.13. 1. OK Lamp 2. Function Switch Buttons 3. Ohm Range Switch Buttons 4. Terminals 5. Scale Plate 6. PanelGambar 6.20 Alat ukur tahanan pentanahan . 264

BAB VII KONSTRUKSI KABEL TENAGA Dalam penyaluran tenaga listrik x Electrostatic Screendari pusat-pusat pembangkit ke x Penguat dan Selubung logamkonsumen biasanya dilakukan x Pengaman karat.melalui Saluran Udara TeganganTinggi (SUTT), seiring dengan 7.1.2. Konduktorperkembangan daerah, makadidaerah perkotaan SUTT sulit Konduktor yang digunakan yaitudipergunakan karena kesulitanlahan untuk tower maka digunakan tembaga atau aluminium, logamSaluran Kabel Tegangan Tinggi(SKTT). Selain itu kabel juga tersebut dipilih dengandigunakan untuk penyaluran tenagalistrik antar pulau dengan pertimbangan beberapa hal yaitumenggunakan Saluran Kabel LautTegangan Tinggi. (SKLT). arus beban dan keekonomisan. Kabel yang digunakan untuk Konduktor Hollow dibuat denganSKTT maupun SKLT biasanyakabel berisolasi kertas yang diberi segmental Strip yaitu untukminyak dan disebut kabel minyakatau kabel yang berisolasi Cross- kekukuhan atau kekuatan yanglinked polyethylene (XLPE) yangdisebut kabel XLPE. lebih tinggi dan telah digunakan sampai dengan penampang 2000 mm2. Untuk mentransfer beban listrik yang besar (very Heavy load) biasanya digunakan konduktor “Milliken”. Konduktor tersebut umumnya dibuat “Six Stranded Segmen” dan terisolisasi antara segmen satu dengan yang lain,7.1. Kabel Minyak tersusun disekeliling kanal yang berisi spiral penyangga dan diikatKabel ini menggunakan isolasi bersama dengan pita Bronze.yang terbuat dari jenis isolasi padat Masing – masing segmen dibentukterdiri dari kertas yang diresapi oleh sejumlah konduktor bulat dandengan Viskos Compon dan terpasang kompak pada bentukdilakukan treatment dengan segmen yang dibutuhkan.minyak untuk membuang Konstruksi harus dibuat equal,kelembaban serta udara, karena itu untuk mengurangi rugi-rugi akibatdinamakan kabel minyak.. efek kulit, Skin efek juga dipengaruhi oleh ukuran kanal7.1.1. Bagian bagian kabel (Duct), misalnya untuk konduktor minyak 1600 mm2, jenis ‘ Conci’ pada 50 Bagian-bagian dari kabel minyak Hz dan suhu 85qC akanini terdiri dari: mempunyai Skin efek 24,5% jika x Konduktor. x Kanal minyak kanal 12 mm dan 60% jika 40 m. x Insulation x Minyak impregnasi Dengan konduktor “Milliken”, karena masing-masing sektor secara automatik ditransposed, maka pembesaran diameter kanal 265

mengurangi pengaruh skin efek dan dilakukan treatment untukcukup banyak. Nilai rugi-rugi akibatSkin efek untuk konduktor cooper membuang kelembaban serta“Milliken” cukup rendah yaitu untukdiameter 2500 mm2 pada 85q C udara.dan 25 mm kanal adalah 14%. Nilairugi-rugi akibat Skin efek yang Isolasi kabel terdiri darirendah yaitu 2 s.d 4% dapat dicapaidengan konduktor yang disusun “Cellulose Paper” yang dilapiskanelemen terisolasi satu dengan yanglainnya menggunakan enamel. pada konduktor yang membentuk7.1.3.Kanal Minyak suatu dinding isolasi yang uniform Pada kabel inti tunggal, dan kompak dan tidak mengkerutkonduktor dilengkapi dengan kanalminyak yang terbuat dari Steel Strip atau terjadi kerusakan selamaSpiral bulat terbuka yangmenggunakan kawat konduktor proses pembuatan atau ketikastranded. Untuk jenis SegmentalSelf Supporting Conductor tidak penanganan kabel dilapangan saatperlu menggunakan Steel Spiral. penggelaran. seperti pembeng- Diameter kanal minyakdisesuaikan dengan persyaratan kokan serta perlu diawasi baiksistem hidrolik, dan umumnyadengan batas 12 s.d 25 mm. terhadap tarikan maupun Pada sistem instalasi kabel, kelembabannya.dilengkapi dengan tangki-tangkiekspansi baik ujung yang satu Ketebalan kertas bervariasi,maupun ujung yang lainnya,bergantung pada sirkitnya, atau kertas yang tipis yang mempunyaijuga dapat dipasang tangkiditengah-tengah instalasi kabel. dielektrik strenght tinggi tetapi Instalasi kabel dirancang dengan kekuatan mekaniknya rendah danprinsip bahwa pada kondisipelayanan yang tidak normal, digunakan pada tempat yang palingtekanan minyak kabel akan lebihtinggi dari tekanan atmosfir dekat dengan konduktor.sepanjang kabel dari sisteminstalasi tersebut. Kertas yang digunakan1.Insulation mempunyai kemurnian dan Isolasi kabel ini terbuat dari jenis keseragaman tinggi, dicuciisolasi padat terdiri dari kertas yangdilapiskan pada konduktor yang menggunakan Deionize waterdiresapi dengan Viskos Compon selama pembuatannya. Sifat kerapatan dari kertas dipilih secara hati-hati untuk mendapatkan dielektrik strenght yang paling tinggi dan juga kompatibel dengan metode impregnasi yang lain. Isolasi tersebut mempunyai ketebalan bervariasi dari 3 mm untuk 30 kV dan 35 mm yang digabung dengan minyak bertekanan tinggi khususnya untuk tegangan 750 s.d 1000 kV. Untuk kabel-kabel yang besar dan apabila kabel menggunakan selubung aluminium, isolasi diamankan dari kerusakan mekanik menggunakan lapisan pita “Glass Fibre Coopen Threated Woven” 266

2. Minyak peresap ( impregnasi) struktur minyak mineral tersebut. Analisa molekul adalah cukup Pada kabel yang menggunakan banyak dipengaruhi oleh teknikselubung logam dari timah atau pengukuran. Analisa yangaluminium untuk mengamankan dilakukan oleh NDM, adalah salahkonduktor yang terisolasi terutama satu yang tekniknya sudah dikenaluntuk tegangan >50 kV, karena dan memberikan indikasi dariformasi pada saat pelayanan yang distribusi aromatik naphtenic dandisebabkan oleh Void akibat Heat paraffinic. Menggunakan teknikCycling dan pada waktu ada ini,minyak T-3570 berisi kira-kira 10tekanan tegangan yang lebih besar. % molekul aromatic yang (utama) predominantly single dan struktur Void-void ini membentuk ionisasi dua ring.The balance of the oilyang terus bertambah yang comprices a micture of naphtenicakhirnya dapat menyebabkan and paraffinic groupingkerusakan. Untuk membuang atau predominant.Tidak ada tambahanmenyingkirkan Void-void ini, kabel bahan kimia berkaitan pada T-3570.diberi minyak, dengan impregnasi karakteristik yang lain yang dapatpenuh memakai bahan yang membantu bahwa minyak &-3570viskositasnya rendah, dimana merupakan viscositas sangatpada waktu ada pemanasan kabel rendah menjamin bahwa dalam halminyak akan mengalir keluar ada kebocoran kabel, minyak akanmenuju reservoir dan akan kembali segera muncul pada permukaan airlagi pada waktu kabel dalam bentuk film yang sangatbertemperatur rendah. Kabel yang tipis.Tambahan lagi, penguapanberdiri sendiri (Self-Contained Oil yang tinggi dari minyak ini, akanFilled ) umumnya digunakan memberi vasilitas mengurangi rugidengan jenis tekanan rendah, yaitu akibat penguapan.dirancang untuk untuk tekananminimum namun masih diatas 7.1.4. Data kimiatekanan udara luar. Nilai aktualtekanan itu dapat lebih tinggi pada Acid value (inorganic) : nilsuatu lokasi dan akan bervariasisepanjang panjangnya instalasi Acid value (organic) : 0,01mg KOH/bergantung pada profil instalasinya.Nilai tekanan yang lebih tinggi lagi, g maxumumnya > 10 atm digunakanuntuk instalasi kabel dengan Sulphur content : non corrosivetegangan tinggi supaya menaikkanDielektrik Strenght Isolasi. Physical data : Informasi tentang minyak yang Coefisien of expansion: 0,00089/rendah viskositasnya dari minyakkabel T-3570. Minyak T-3570 murni °C Viscops100 % jenis hidrokarbon. Tidakmemungkinkan untuk memberikan Viscosity at 60° C : 2 cStinformasi secara lengkap dari Viscocity 20° C : 5 cst Viscosity pada 0°C : 10 cst Flash point (open) : 115 °C min Pour point : -27 °C Cloud point : -25 °C General information Extra low viscocity 267

7.2. Karakteristik Minyak sama dengan minyak mineral diatas dan bahkan lebih rendah titik Minyak kabel merupakan tuangnya. Selanjutnya, mempunyaikomponen instalasi kabel yang titik nyala yang tinggi dansangat penting, dan hanya minyak kemampuan menyerap gas padabagian dari sistem isolasi kabel waktu terjadi tekanan listrik. Bahkanyang dapat diperiksa setelah kabel lebih rendah Viskositas Dodecyldipasang, yang harus diperhatikan Benzene (DDB). yang padapada karakteristik minyak yaitu: penggunaan normal cocok untukx Viskositas pemasok tekanan kabel laut yangx Koefisien muai termal sangat panjang.x Tegangan tembusx Tangen delta Contoh pengunan minyak inix Penyerapan terhadap gas yaitu untuk instalasi Angke– Ketapang dan petukangan dan1. Viskositas petukangan kearah Senayan yang mempunyai viscositas 5cSt pada Dapat dilihat pada perhitungan 20°C.sistem hidrolik, viskositas minyakadalah sangat penting. Minyak 2. Koefisien Ekspansi Panasharus dipertimbangkan dengandesain dari kanal minyak kabel Koefisien ekspansi panas adalahpanjang seksi pemasok minyak dan sangat penting .hal ini memberikanjenis tangki ekspansion. Viskositaas ukuran dari aliran minyak,dan jugadiukur dalam senti stokes atau menentukan ukuran ruangan untukcentipoise (centipoise adalah ekspansi. Koefisien panas ini jugacentistoke dikalikan dengan spesifik akan mempengaruhi pada tekanangrafiity minyak). dinamik,dan dengan demikian juga diameter kanal minyak (oil duct), Viskositi harus serendah panjang seksi pemasok minyak danmungkin kompatibel dengan titik jenis vesel pemuai yang dipilih. Duanyala dan titik mengembun. jenis karaktersitik ini merupakanViskositas yang rendah mengijinkan parameter hidrolik yang sangatoperasi dengan suhu yang sangat penting.Tetapi agar cairan isolasirendah dan membantu desain mempunyai isolasi yang terbaik,sistem yang ekonomis dengan minyak juga harus mempunyaimengurangi banyaknya titik karakteristik listrik yang baik.pasokan minyak. 3. Tegangan tembus Minyak mineral Viskositasrendah yang digunakan mempunyai Pertama minyak kabel harusviskositas pada 20q C kurang lebih mempunyai tegangan tembus yang12 cst dan titik tuang 45qC atau tinggi. Tegangan tembus ini dapatkurang. diukur dengan tes cell spesial. Pengujian dengan alat uji tersebut Salah satu minyak yaitu memberikan indikasi kondisi minyakDodecyl Benzene (DDB) yang isolasi kabel. Air dan kotoran-dikenalkan pada tahun 60 an,mempunyai viskositas pada 20q C 268

kotoran akan merendahkan kuat yang baik, sehingggadielektrik. penimbulan gas tidak terjadi.4. Tangen Delta 6. Pelepasan Gas (degassifying)Mengukur tan delta minyak Jika minyak menjadi cairanadalah pengukuran yang terbaik isolasi yang baik, maka perluyang dilakukan untuk memeriksa mempunyai minyak yang tanpa gaskemurnian minyak kabel. Cairan atau jenis kontaminasi yang lain.isolasi listrik yang baik diperlukan Gas dan air akan dilepas dariharga tan delta yang rendah. minyak pada mesin pelepas gas.Kotoran yang terdapat pada minyak Mesin pelepasan gas bekerjaseperti: air, ageing product,rest of sebagai berikut: minyak yang akanlubricant, debu, udara dan benda diolah dihamparkan (spread)lain. Kontaminasi yang berbahaya didalam ruangan vaccum, dimanaadalah kontaminasi yang minyak akan mempunyaimemberikan kenaikan tan delta. permukaan yang luas dibanding volume gas atau air akan mengurai5.Penyerapan Gas didalam ruang vacuum dan minyak Karakteristik lain dari minyak yang bebas gas ada dibawahisolasi kabel adalah kemampuanmenyerap gas pada kondisi ada dipompa kedalam tangki yangtekanan listrik (electrical stress).Untuk beberapa alasan, itu dapat rapat. Jika minyak mempunyaiterjadi bahwa kita dapatmendapatkan gas entah dimana. kontaminan yang tinggi padaApabila susunan gas itu tidak dapatdiserap, maka akan terjadi proses ini dapat diulang-ulanggelembung-gelembung. Tegangantembus dari gelembung gas adalah sampai minyak menjadi kering danlebih kecil dari pada minyak dankertas. hal ini kemudian akan bebas gas.membentuk ionisasi dan akhirnyagagal isolasi. Oleh karena itu Penyerapan kotoran minyakbahwa minyak harus mempunyaikemungkinan untuk menyerap gas yang lain dari air dan gas tidakapabila tegangan diberikan padakabel. dapat dilepas selama prosesHal yang penting adalah :1. Minyak harus menyerap gas pelepasan gas (degasifying). pada terjadi gangguan Hasil penyerapan ini harus2. Pembuatan,splicing(sambungan dilepas dengan menyaring minyak dan terminating pada kabel harus dikerjakan dengan cara menggunakan fuller, s earth. Fuller,s earth akan menyerap semua partikel–partikel dimana partikel tersebut akan menaikkan tan delta. Penyaringan melalui fuller,s earth adalah dengan cara memompa minyak melalui suatu penyaring dengan desain khusus. Hal ini dapat dilakukan terpisah, tetapi sangat sering dilakukan secara seri dengan degassifying. 269

Tabel 7. 1.Karakteristik Minyak( Dobane J.N (Decylbenzene)Penunjukan HargaDensity pada 15°C 0,865Viscocity pada 20°C 6,46 Cst 50°C 2,94 Cst 80°C 1,39 CstDielectric losses pada 80°C after <0,002ageingSpesific heat 10°C 0,442 Kcal/kg/°C 37°C 0,465 Kcal/kg/°CExpansion coefficient between 20 8,2 10-4 °Cdan 80 °C Tabel 7. 2. Karakteristik MinyakSuhu Cinematic Viscocity(Cst) Dynamic viscocity (cpoise) 0 20 17,5 10 11,4 9,9 20 7,5 6,46 30 5,8 4,96 40 4,5 3,82 50 3,5 2,94 60 2,85 2,38 70 2,3 1,9 80 1,64 85 2 1,39 1,837.3. Macam-macam minyak kabel dapat digunakan. Secara teknik Sekarang kita telah melihat ketiga jenis minyak kabel ini, dansyarat dasar isolasi kabel minyak.Minyak yang digunakan untuk hidrolik sistem dirancangAngke – Ketapang dan Petukangan– Senayan adalah jenis minyak sedemikian sehingga dapatmineral. Minyak kabel yangdigunakan oleh pembuat kabel De memelihara perbedaan viskositasLyon dan Pireelli adalah dari jenissintetic. Jika karena beberapa dan koefisien pemuaian panas.alasan, perlu mengisi kabel STKdengan minyak dari pemasok lain, 1. Electrostatic Screenminyak dari de Lyon dan Pirelli Pita pada kertas karbon semi konduktif dipasang melapisi konduktor dan isolasi, screen ini mempunyai sifat meningkatkan tegangan breakdown pada 270

frekuensi power dan memperbaiki 4. Assesories Kabel minyakumur dari isolasi. Assesories pada instalasi kabel2. Penguat dan selubung logam. minyak terdiri dari: Stop Joint, Suatu selubung logam daritimah atau aluminium digunakan pemasok minyak dan Sealing Endsesudah pemasangan isolasi,sebelum dan setelah peresapan atau terminasi untuk penggunaanmenurut teknologi yang dipakai.Jika digunakan timah ini dilengkapi pada ujung kabel.dengan suatu penguat untukmenahan ekspansi radial. Material Stop Joint untuk membagiini umumnya suatu tembaga tipisatau pita alloy yang sangat ketat minyak pada sirkit kedalam seksidilapiskan pada selubung gunamembentuk suatu penutup. minyak yang terpisah. Straight Joint Dalam hal kabel tekanan untuk menyambung kabel,tinggi yang dipasang secaravertikal atau sloop yang terjal Trifurcating Joint untukatau curam,ketentuannya dibuatjuga untuk memperkuat gaya menyambung Three Core ke Singlelongitudinal.Selubung aluminium,umumnya untuk menaikkan Core kabel. Assesories Kabelfleksibility. Ketebalan selubungaluminium umumnya bergantung minyak lainnya adalah pembataspada diameter dan operasitekanan yang bermacam-macam tegangan untuk sistemyaitu dengan range 1,5 mmsampai 5,5 mm. Crossbonding pada seksi3. Pengaman terhadap Karat berikutnya (Anti Corrosion Protection) 5. Terminasi (Sealing End) Pengaman terhadap karat atauAnti Corrosion Protection Sealing End dilengkapi denganmenggunakan “Adhering Layer seal yang tertutup rapat, danCovered” atau PVC bergantung pemisahan secara fisik antara ujungpada jenis kabel. Bagian ini untuk konduktor dan selubung logammengamankan Pita penguat (sheath) dimana tekanan dielektrikselubung timah atau aluminium berkurang dari beberapa ributerhadap korosi. volt/milimeter pada pertemuan secara radial, pada kabel menjadi beberapa ratus volt/milimeter. Isolasi bagian luar umumnya terbuat dari porselin yang tahan cuaca umumnya jenis antifog. Sealing end dibuat untuk tahan terhadap uji sama dengan kabel, tetapi harus mempunyai tegangan impulse yang tinggi. Untuk terminasi kabel inti tiga spliter bok digunakan untuk memisahkan inti kabel yang masing-masing dipasang pada sealing end. Sealing end yang direndam dalam minyak didesain guna beroperasi pada tekanan minyak yang tinggi. Terminasi untuk kabel yang masuk ke saluran GIS umumnya mempunyai sebuah insulator voltalit 271

yang terdiri dari porselin juga, kan untuk membatasi tekanandengan demikian mempunyai minyak tidak melebihi keamanankemampuan mekanik yang lebih harga desain dan membagibesar. Sealing end jenis ini beberapa bagian panjang kabeldipasang pada boks yang dirangkai menjadi beberapa seksi tekanandengan trafo dan disambung denga minyak untuk memudahkantrafo menggunakan bushing. pemeliharaan.Susunan seperti ini gunamemudahkan dapat melepas trafo 7.4. Tangki minyak. (Pengumpultanpa harus melepas kabel dan minyak)mudah memeriksa minyak padaboks kabel. Karena tahanan listrik pada6. Sambungan Lurus (Straight konduktor dan selubung logam, Joint) maka arus beban kabel akan Sambungan Lurus menunjukankeistimewaan dari joint three core membangkitkan rugi listrik yangkabel, pada joint seperti ini,konduktor aluminium disambung akan dirubah menjadi panas padadengan mengelas/mengecor danpada saat menyambung tekanan kabel itu sendiri. Karena pemuaianminyak dijaga pada tekanan yangrendah pada sisi ujung kabel. panas minyak isolasi lebih tinggiMasing-masing ujung kabelmempunyai boks tekanan minyak dibandingkan dengan pemuaianyang mempunyai katup-katup untukmengatur sehingga minyak dapat volume dari kabel, tidak akan cukupterus-menerus meresapi pekerjaansambungan .Sebuah steel spiral tempat didalam selubung logamdipasang pada kanal pusatkonduktor dengan tujuan untuk untuk mengakomodasi jumlahsupport dan konduktor danmenjamin aliran minyak. Joint minyak yang panas. Perbedaantersebut sesuai untuk penggunaaninstalasi kabel tanah yang volume antara minyak dingin danmenggunakan sistem crossbonding. minyak panas harus diserap oleh7. Sambungan Henti (Stop joint) pengumpul (tangki) minyak Stop joint digunakan untukmembagi sirkit kedalam seksi-seksi bertekanan yang ditempatkan padatekanan minyak yang terpisahmasing-masing dan dilengkapi salah satu ujung atau kedua ujungdengan peralatan untuk ekspansiminyak. Seksionalisasi dimaksud- dari panjang kabel. Penurunan dari arus beban kabel akan mengurangi produksi panas dan minyak akan menjadi dingin dan menyusut. Minyak dari tangki minyak akan mengalir ke kabel untuk menjaga isolasi kertas penuh dengan minyak dan bebas dari void. sehingga fungsi utama dari tangki minyak (reservoir) adalah untuk mengakomodasi kelebihan minyak sesaat kapan saja. Maksud lain yang sangat penting adalah bahwa tangki minyak untuk mengumpulkan cadangan minyak yang dapat dipasok kedalam kabel apabila ada kebocoran pada kabel. 272

1. Jenis,Tangki Minyak tekanan minyak selalu positip.Dua jenis tangki dirancang Tekanan minyak jugauntuk mengakomodasi peruba- bergantung pada tekananhan isi minyak akibat perubahan hidrostatik akibat transien karenatemperatur. Tangki tersebut perubahan temperatur yang tiba-adalah tangki bertekanan tetap tiba. Pada umumnya untukdan tekanan berubah. Tangki daerah pemukiman yang padattekanan tetap terdiri dari digunakan variable pressuresejumlah piringan berbentuk tank .selfleksibel walled yang diisi 2. Tangki takanan rendah dan menengahminyak kabel. Susunan seltersebut dipasang pada wadahsilinder rapat (sealed) dan diisi Gambar 7.1 berikut memperlihatkan sebuah tangkiminyak untuk melindungi karat. minyak untuk memperlihatkan sel- sel didalam tangki besi.Jenis tangki ini dipasang padaketinggian tertentu gunamenjamin secara kontinyu Gambar .7.1 Tangki tekanan rendah dan menengahTangki tekanan rendah B-120 yang adalah tangki tekanan rendahberisi 40 sel yang masing-masing dengaan berbeda ukuran denganberisi 3 lt. Jumlah tipe operating tekana n 0,2 – 1,7 bar.mengindikasikan volume gas ketika Dengan memberikan tekanan padatangki minyak kosong dari isi sel-sel tekanan dapat dinaikanminyak. Ketika minyak dipompa sampai 0,3 – 3 bar seperti tangki A-diantara sel-sel baja dan sell-sell 130.Tangki tipe A dan B disebutkemudian sel tersebut akan tangki tekanan medium danmenekan dan mendesak (exert) tekanan rendah.gaya dari minyak. Gambar 7.2memperlihatkan tipikel karakteristik 3. Tangki tekanan tinggi.sebuah tangki tekanan rendah . Tangki tekanan tinggi dirancangTipe B-80 dan B-120 dan B-240 dengan berbeda cara dibandingkan 273

dengan tekanan rendah dan berisi gas terpisah pada shell steel.tekanan sedang dimana sel yang Gambar.7.2 Curva Kapasitas minyak Tangki.Pada tangki takanan tinggi sel- maka batang tersebut akansel gas terhubung melalui sebuah bergerak kedepan dan kebelakangpipa manifol yang dapat diperluas dengan melewati suatu skala yangke katup pada sisi luar dari tangki terbagai-bagi dalam liter. Gerakanbaja. Hal ini membuat kemungkinan batang ini mempunyai fungsi yanguntuk menaikkan tekanan minyak lain yaitu bekerja sebagai katupantara sel-sel dan tank simply pengaman. Pada batang ada pistondengan manaikan tekanan gas. yang akan menutup minyak masukPada awalnya untuk mengatur ke tangki jika sel-sel tersebuttekanan minyak sampai harga 0,2 tertekan dan akan menutup minyaksampai 12 bar pada tangki H-100 keluar apabila sel-sel mempunyaidan H-150. tekanan maksimum yang diijinkan sehingga menghindari kerusakanKarena tekanan dapat diset bagian sel.untuk harga awal antara 0,2 sampai12 bar maka kurva tekanan tidak 4. Ukuran tangki minyaksingle volume dan tidak bisa (reservoir)dievaluasi volume denganmembaca tekanan dari manometer Agar ukuran volume tangkisebagai mana pada tangki tekanan (pengumpul) minyak diketahui, kitarendah. Untuk mengkompensasi harus mengetahui beberapa datatangki tekanan tinggi (H-tank), spesifik instalasi kabel seperti:tangki ini mempunyai indikator x v = volume minyak per metervolume minyak yang ditempatkan kabelpada flange tangki. Indikator x l = panjang kabel yangvolume adalah sebuah batang tetap diakomodasi olehkeluar dari sel. Karena sel akan pengumpul (reservoir)tertekan apabila minyak mengalir ke minyaktangki, dan akan mengembangapabila minyak keluar dari tangki 274

x ș = perbedaan suhu rata-rata timbul tekanan minyak didalam antara minyak panas dan kabel yang akan mendorong dingin minyak keluar kedalam tangki- tangki yang bertekanan.x ß = Koefisien volum minyak kabel. Bagian penting dari rancangan kabel minyak adalah menghitungVolume minimum dihitung dengan tekanan minyak dinamik danrumus : volume minyak yang sesuai. Perhitungan tekanan minyak V0 = v . L . s . o dinamik lebih komplek dan dilakukan dengan bantuan programSebagai contoh : komputer dimana semua parameterKabel minyak OKEP 170 kV , 1 x seperti: viskositas, suhu, diameter240 mm2 kanal, kondisi permukaan dihitung bersama dengan arus beban dan v = 0,832 l / m rugi konduktor.ß = 8,9 x 10 -4 untuk kabelminyak T 3570 = 60 o C Gambar 7.3. Tangki minyak tipesuhu konduktor bermacam-macam B130yaitu 18 s.d 85o C maka kenaikansuhu rata-rata adalah: 0,9 (85 - 6. Operasi tangki bertekanan18 ) = 60L = 2000 m panjang rute satu kabel. Pada tangki tekanan statikMaka: misalnya tangki A, B dan H tekananv = 0,832 . 2000 . 0,00089 . 60 = minyak disebabkan oleh gas yang89 liter bertekanan. Hubungan antaraJika kita memerlukan spare minyak volume dan tekanan minyaksetiap kabel masing - masing selanjutnya diatur oleh hukum, gasjumlah untuk mengatasi kebocoran yang menyatakan bahwa hubungansebesar 2 liter/jam maka untuk 24 antara tekanan ,volume danjam harus ditambah 48 liter maka temperatur adalah konstan untukkapasitas tangki yang dibutuhkan jumlah gas yang tetap. Hal ini dapatadalah = 89 + 48 = 137 liter. dijelaskan dengan rumus berikut:5. Tekanan minyak dinamik vxP K T Ketika minyak mengalir masukdan keluar kabel karena perubahan 275suhu dari kabel akan menyebabkanperubahan tekanan tertentusepanjang kabel. Karena ada gesekan antaraminyak dan kanal konduktor makatekanan tangki pengumpul(reservoir) harus mempunyaitekanan minyak yang tetap, agartekanan minyak ke dalam kabelseperti kondisi dingin. Selamaterjadi pemanasan pada kabel akan

K = konstanta beban penuh. Jika kita memerlukanv = Volume gas dalam liter tekanan minyak minimum tidakP = absolut pressure in bar lebih rendah dari 0,5 bar, berapaP = ( p + 1) atau pembacaan jumlah tangki A-130 yang diperlukan dan berapa tekanan tekanan pada manometer dalam maksimum ? bar diatas tekanan atmosfir misalnya suhu bervariasi antara 20T = temperatur absolut dalam – 40 °C Kelvin (kelvin = ° Celcius + 273 ) Penyelesaian: Pada tekanan tangki V1 adalah Kita mempunyai jawab Gv = 89 litervolume gas ketika kosong, dan V2 T1 = 273 +2 0 = 293adalah volume gas ketika isi penuh. T2 = 273 + 40 = 313,v1 – v2 = G v dimanaG v = Volume minyak aktif tangki P1 = 1 + 0,5 = 1,5 , P2 = 1 + 3 = 4,0 (maksimum = K T1/P1 – KT2/P2 tekanan untuk A -130 adalah 3 = K( T1/P1 – T2/P2) bar).karena sel-sel gas dibuat pada Banyaknya tangki yang diperlukantemperatur 20 °C maka konstanta K adalah = 89/Gvuntuk: Gv = 0,444(293/1,5 - 313/4)Tangki B- 80 adalah =0,444(195,3 – 78,25 ) = 52 sehingga banyaknya tangki adalah K 80 = 80/293 = 0,273 = 89/52 = 1,7 dibulatkan menjadi =Tangki B-120 adalah 2 buah . Dengan dua tangki maka berapa K 120 = 120/293 = 0,410 tekanan aktual maksimum yangTangki B-240 adalah terjadi ? Gv = 89/2 = 44,5 liter K 240 = 240/ 293 = 0.891 G v = 0,444(293/1,5-313/P2 ) = 44,5 liter. 86,73 - 44,5 = 138,97/P2Contoh 1: maka P2 = 3,29 dan P2 = 2,29,Tangki A-130 adalah K130 = sehingga tekanan maksimum minyak akan menjadi 2,29 bar. 130/293 = 0,443Jika temperatur dipertahankan Untuk tangki tekanan tinggi H-konstan, misalnya 10°C, kemudian 100 atau H-150 tidak ada nilaitekanan minyak dari tangki A-130 umum untuk konstanta K . Volumeterbaca 2 dan 1 bar pada P1 dan P2 minyak yang keluar dari tangkimaka pertambahan volume dapat tekanan tinggi sepanjang waktudihitung sebagai berikut : dapat dihitung dari ekspresi sebagai berikut:P2 = P2 + 1 bar + 3 barP1 = P1 + 1 = 2 bar Gv = v1-v2T1 = T2 = 273 + 10 = 283 °K v1P1/T1 = v2P2/T2,Gv = K (T1/P1 – T2/P2) = 0,444(283/2 karena v2 = v1 (P1T2/T1P2) maka : -283 /3 )= 47 liter. Gv = v1-v2 = v1 (1 – P1T2/T1P2) . Untuk tangki bertekanan tipe H-150,Contoh 2.Pada contoh 1 didapat kabel 276panjang 2000 m jenis OKEP 170kV, 1 x 240 mm2 akan ber expansi89 liter antara tanpa beban dan

v1 =150 - Gv, variasi keseimbangan dari volumedi mana v volume minyak yang minyak kabel oleh perubahan suhuterbaca pada indikator volume pada pada waktu perubahan musim dantekanan P1. fluktuasi beban. Unuk menjaga sifat Dari contoh perhitungan diatas dielektrik dari kabel diperlukanterlihat bahwa suatu instalasi kabel tekanan minyak minimum 0,3 bar,minyak memerlukan suatu tangki pada titik tertinggi dari instalasi.pengumpul minyak (reservoir) untuk Tangki minyak harus dipasangmenjaga tekanan minyak. Tangki- dekat dengan titik tertinggi daritangki tekanan statik dimana saluran kabel (instalasi) termasukminyak didalam tangki besi dan sealing end.diberi tekanan dengan Memperhatikan pre-inflationmenggunakan gas nitrogen tekanan rata-rata dari sel-sel padabertekanan. Minyak isolasi kabel kira-kira 0,6 bar suhu 20°C,harus bebas dari lembab dan udara tekanan kerja minimum bergantungagar sifat isolasinya tetap. Oleh pada suhu. Misalnya tekanan 0,45karena itu gas tidak boleh kontak bar pada suhu 0°C dan kira-kiralangsung dengan minyak, tetapi pada suhu 50°C. Dibawah suatuberada dalam fleksibel corrogated suhu, slope diagram tekanan/aliransel-sel baja. akan berubah dengan cepat.Sel-sel dibuat dengan Variasi volume minyak adalahtekanan dari dua flanes yang rendah untuk variasi tekanan yangberbeda dari tined steel ,disolder besar. Tekanan maksimum adalahbersama pada ring support (33% 2,5 bar yang dijamin kerja elastiktin dan 67 % lead solder). dari dinding sel. Standar tangkiBentuk kedua flanes saling minyak tipe MP-120 terdiri dari 38melengkapi, yang dikatakan sel-sel udara yang menggembung.lower–face dari sel. Masing-masing sel terdiri dari 5 liter udara. Ruang antara body tangkiPenggembungan sel-sel adalah dengan sel terisi dengan minyakdijamin dari deformasi dari diolah yang sesuai.kedua flanes oleh penggunaan Batas tekanan tangki MP-120vaccum. Kekencangan sel-sel adalah : 0,6 sampai 2,5 bar dandiuji dengan menggunakan batas suhu -20 °C dan 35 °C.vaccum pada 0,1 mm Hg selama Tangki dapat bekerja antara20 jam,akhirnya sel dibersihkan tekanan 0 sampai 60°C dan dapatdan dikali brasi. Ada beberapa dipasang pada berbagai posisicontoh tangki pengumpul yang pasangan dalam atau luar tanpadigunakan seperti: perhatian yang khusus. Walaupun demikian disarankan tangki-tangki7. Tangki minyak tekanan dipasang pada tempat yang rata-rata tipe MP-120 terlindungi dari matahari untuk daerah tropis. Tangki tekanan minyak secaraabsolut diperlukan untuk menjaga 277

8. Tangki minyak tekanan tinggi 7.5. Perhitungan Sistem Hidrolik. tipe–HP 80(CDL) Dalam menghitung jumlahDesain dari tipe HP secara kebutuhan tangki dan tekan yang akan terjadi pada masing-masinglengkap berbeda dengan tipe MP. tangki akan dibahas dalam perhitungan sisyem hidrolik ini.Tipe MP dibuat dari material Karaktaristik Umum :galvanize steel,sementara tipe HPmenggunakan stainless steel(sstandart internasional : 316 Liter). 1. Volume minyak pada setiap bagian (Kabel dan asoseris)Tipe MP terdiri sejumlah sel-selyang identik sedangkan tipe HPterdiri dari satu pipa corugated Kabel : 1,16 lt/mstainles steel Straight joint : 18 ltTipe HP dilengkapi dengan : Stop joint bagian utama : 150 ltdua buah handel,plat khusus untuk bagian lain : 35 ltpentanahan dan plat nama. Sealing end out door : 30 ltKeuntungan yang utama tangki tipe SF6 Sealing end : 10 ltHP adalah dapat diatur tekanan Tangki utama (maksimum) : 100 lt.udaranya,kemudian tekanankerja,sebagaimana yang diperlukan 2. Perubahan temperaturepada instalasi.Tipe HP dapatdiguanakan pada tekanan antara Tempartur minyak maksimum0,6 bar sampai 10 bar pada saluran kabel =maksimum,tetapi hanya dengan 85ºC.daerah terbatas pada 2 Rata-rata temperature minyak padabar,misalnya pada tekanan 8 kabel = 80º C.sampai 10 bar atau 4 sampai 6 Temperature minimum tanah=25ºCbar,tekanan udaranya harus diatur Temperature minimum ambient =lagi sebelum selesai dan tidak akan 25º C.dirubah sesudahnya. Temperature maximum pada9. Perlakuan terhadap tangki matahari penuh (siang hari)= 55º C. Maka perbedaan temperatur (ǻ T)- Memvaccum sampai 0,1 mmhg selama 10 menit untuk pada masing-masing peralatan mengeluarkan lembab adalah:- Cuci dengan minyak panas yang difilter dan sirkulasi selama satu Kabel 80º C - 25º C = 55º C jam Straight joint80º C - 25º C = 55º C- Tuang sampai bersih- Vaccum 0,1 mmhg selama 10 Stop joint 80º C - 25º C = 55º C menit Sealing end 55º C - 25º C = 30º CIsi dengan minyak yang difilter SF 6 S.E. 65º C - 25º C = 40º C sampai 2,5 barIsi minyak sampai 1,5 bar pada Tangki 55º C - 25º C = 30º C suhu ambient 20°C 3 Coeff muai minyak adalah :8,4.10-4 /º C) Volume pemuaian minyak. pada masing-masing peralatan adalah 278

Kabel 1.161x 8,4. 10-4 x 55º C = Perhitungan tekanan static0.0536 lt/m.Straight joint 18 x 8,4. 10-4 x 55º C minyak kabel yang tertinggi,= 0.83 ltStop joint (utama) 150 x 8,4. 10-4 x tererndah dan menengah,55º C = 6.93 lt(Bantu) 36 x 8,4. 10-4 x 55º C = menggunakan formula sbb :1.62 ltSealing end 30 x 8,4.10-4 x 30º C = Fs(x) = P ± 0,0853 x Hx ( kg/cm² )0.75 ltSF 6 S.E.10 x 8,4. 10-4 x 40º C = Dimana : 0,0853 adalah density0.34 ltTangki 100 x 8,4. 10-4 x 30º C = minyak pada temp 25º C2.52 lt. 0,0853 x Hx x 0,981 (dlm Bar)a. Seksi 1 (GI - J6). adalah nilai yang akan ditambahkanTotal Volume pemuaian minyakKabel atau dikurangkan sesuai0.0536 lt. x 2820 m = 151.15 ltr.Straight joint pertimbangkan titik “x” berada0.83 lt x 5 unit = 4,15 ltrStop Joint (Bantu) diatas atau dibawah titik referensi.1.62 lt x 1 unit = 1.62 ltrSealing end (Sf6) Data level peralatan antara GI – J60.34 lt x 1 unit = 0.34 ltrTotal volume pemuaian =157, 17 ltr dari permukaan laut :b. Tekanan Statik Tinggi permukaan tanah di GI = 27m Tinggi pemukaan tanah stop joint = 24,75 m Tinggi tiang struktur penyangga = 2,50 m. Tinggi insulator = 1,90 m. Titik tertinggi 1st manometer adalah = 31,4m. Tinggi pondasi = 0,10 m Tinggi peralatan di GI (terminal SE) = 31,50 m. Tinggi manometer = 1,40 m Tinggi manometer diatas permuka- an laut = 27 + 1,4 = 28,40 m.Tinggi/level kabel dapat dilihat pada tabel 7.2 Tabel 7.2 Tinggi/level kabelPoint. Level.(H) Jarak.1 25.80 3002 25.25 4653 28.90 9024 26.40 9405 18.20 14006 20.55 14507 18.10 15008 27.30 19809 25.40 235010 23.80 273011 24.75 2820 279

7.6. Keselamatan kerja dan 0.6 – ( 31,5 – 28,40) x 0.0853 x peralatan. 0.981 = 0.34 bar dengan demikian titik referensinya Tekanan keselamatan (safety) adalah dibagian atas tangki utamaminimum adalah 0,3 bar pada yang adamanometer yang terletak diatas. di Gardu Induk yaitu : 27,0 + 1,4 =Tekanan minimum pada tangki 28, 40.mutama adalah 0,6 bar. ket : tinggi manometer dari tanah =Maka tekanan minimum pada 1,4 meter.manometer adalah sbb : Hasil perhitungan tekanan pada setiap point (titik)Tabel 7.3.Tekanan pada kabel minyakPoint. Formula. Tekanan. (bar)1 0.6 + (28,40 – 25.80) x 0.0853 x 0.82 0.9812 0.6 + (28,40 – 25.25) x 0.0853 x 0.86 0.9813 0.6 – (28.90 – 28,40) x 0.0853 x 0.604 0.9814 0.6 + (28,40 – 26.40) x 0.0853 x 0.77 0.9815 0.6 + (28,40 – 18.20) x 0.0853 x 1.45 0.9816 0.6 + (28,40 – 20.55) x 0.0853 x 1.26 0.9817 0.6 + (28,40 – 18.10) x 0.0853 x 1.46 0.9818 0.6 + (28,40 – 27.30) x 0.0853 x 0.68 0.9819 0.6 + (28,40 – 25.40) x 0.0853 x 0.85 0.98110 0.6 + (28,40 – 23.80) x 0.0853 x 0.98 0.98111 0.6 + (28,40 – 24.75) x 0.0853 x 0.91 0.981Tekanan minimum pada tangki bagian atas di J6 0.6 + (28,40 – 26.15) x 0.0853 x 0.981 0.79Tekanan TransientǻP max dingin = - 1.98 ( 2lx - x²) 10-7 x 0,981ǻP max panas = + 13 ( 2lx - x²) 10-7 x 0,981Keterangan : 2820l = L/2 = 2 = 1410 meter 280

Hasil perhitungan tekanan minyak berdasarkan level kabel dapat dilihat padatabel 7.3. Table 7.3. Hasil perhitungan tekanan minyak berdasarkan level kabel.Jarak Point Tinggi Static ǻP ǻP Mini Mini Maxi minyak (m) max max press dingin static press static level selisih panas ure pres with pres ǻP sure cooling sure0 GI SE 31.5 - 3.10 - 0.26 0 0 0.44 0.44 2.050 Tangki 28.4 0 0 0 0 0.70 0.70 2.31300 1 25.8 2.60 0.22 - 0.15 0.98 0.92 0.77 2.53465 2 25.2 3.15 0.26 - 0.21 1.38 0.96 0.75 2.57 5902 3 28.9 - 0.50 - 0.04 - 0.34 2.23 0.66 0.32 2.27 0940 4 26.4 2.00 0.17 - 0.34 2.23 0.87 0.53 2.48 01400 5 18.2 10.20 0.85 - 0.39 2.56 1.55 1.16 3.16 01410 5’ 18.2 10.20 0.85 - 0.39 2.56 1.55 1.16 3.16 01370 6 20.5 7.85 0.66 - 2.53 1.36 0.975 2.97 5 0.3851320 7 18.1 10.30 0.86 - 0.38 2.49 1.56 1.18 3.17 0840 8 27.3 1.10 0.09 - 0.32 2.10 0.79 0.47 2.40 0470 9 25.4 3.00 0.25 - 0.21 1.38 0.95 0.74 2.56 09 10 23.8 4.60 0.38 - 0.05 0.33 1.08 1.03 2.69 00 SJ6 24.7 3.65 0.31 0 0 1.01 1.01 2.62 50 tangki 26.1 2.25 0.19 0 0 0.89 0.89 2.5 5L=1410 Tekanan minyak minimum pada tangki di GI=0,7 barDari rumus dibawah ini diperoleh kelebihan volume minyak pada tangkitekanan :' V pt K ª N 1 §¨ T min  T max ¸·  N 2 ¨§ T min  T max ·¸ º « ¨© P opt 1 P 2 pt 1 ¸¹ ¨© P P 2 pt 2 ¸¹ » ¬« opt 2 »¼ 281

keterangan :Tmin = 273º + 25º = 298º KelvinTmax = 273º + 45º = 318º Kelvin (45º real ambient temperature)Popt1 = tekanan kerja minimum tangki di GI = 1,713 bar absolutePopt2 = tekanan kerja minimum tangki di J6 = 1,903 bar absoluteP2pt1 = tekanan kerja maksimum tangki di GI = 3.323 bar absoluteP2pt2 = tekanan kerja maksimum tangki di J6 = 3.513 bar absoluteN1 = Jumlah tangki di GI.N2 = Jumlah tangki di J6.K = 0,6 untuk tangki tekanan utama (type MP120).' V pt 0 . 6 ª N 1 §¨ 1 298  318 ¸·  N 2 ¨§ 298  318 ·¸ º « © .713 3 .323 ¹ © 1 .903 3 .513 ¹ » ¬ ¼ ' V pt 47 N 1  66 ,1N 2ǻV total = ǻ V expansion + ǻ V tankDimana : Total kelebihan minyak = 434,13 – 157,17 = 276,96 ltr.ǻ V exp = 157,17 ltr sehingga didapat jumlah tank di stop joint 6 dan 12 adalah : N1 = N2ǻ V tank = 2.52 (N1 + N2). = 3 buah untuk kapasitas tanki 100 ltr.(2.52=koefisien tangki)ǻV total= 157,17 + 2.52 (N1 + N2).Maka didapat : 1. Setting tekanan alarm157,17 + 2.52 (N1 + N2). = 47 N1 + Berdasarkan batasan66,1 N2157,17 = 44,5 N1 + 63,6 N2 keselamatan yang mengizinkan bahwa volume minyak adalah 20 liter yang dibutuhkan sebelumJika : N1=N2 alarm yaitu : 167,13 + 2.52 x 6 + 20 = 202,25 ltr. 157 .17 1,5 Ÿ 2 Jika Po = absolute tekanan alarm di = 44 .5  63 .6 tangki minyak di GI (bag atas). 202.25 0.6«ª¬«3§©¨¨ 298 33.31283¸¹¸·  3©¨§¨ Po 298  33.51183¹¸¸·»»º¼ Po  0.19Karena N1=N2=2 makakemampuan tanki menampung 202.25 536.4 172.3 536.4 162.9 Po Po 0.19kelebihan minyak hanya 200 ltrPada hal volume minyak akan 537.5 536.4  536.4 Po Po 0.19berlebih sebesar :ǻv total = 44,5 . 3 + 63,6 . 3 =157,17 Po = 1,905 bar (abs). 282

Po = 0,89 bar (manometer atau Pso = 70 kPa (manometer).89 kPa). Tekanan Pso pada manometerPo = alarm pada manometer di adalah = 68 kPa.GI. = 87 kPa. Kelebihan minyak pada saat P alarm dan Pso.2. Setting tekanan off / Trip. Penunjukan tekanan padamanometer diatas tangki di GI = 0,7bar.' V so ª ¨§ 1 1 ·¸  3 u T min ¨©¨§ Pso 1  1 ¸¸¹· º 0 . 6 « 3 u T min © Pso Po ¹  0 ,19 Po  0 ,19 » ¼ ¬dimana :Tmin = 273º + 25º = 298º KelvinPso = 0.70 + 1.013 = 1,713 bar abs.Po = 1,905 bar abs.' Vso 0.6 ª u Tmin §¨ 1  1 ·¸  3 u Tmin §¨¨© Pso 1  1 ·¸¸¹ ¼º» «3 © Pso Po ¹  0,19 Po  0,19 ¬' Vso 1,8 u 298 «ª¬©§¨ 1  1 ¸·  §¨ 1  1 ¸¹· º»¼ 1.73 1.905 ¹ © 1.92 2.095'Vso 51,8 ltr3. Setting tekanan pada kondisi temperature ambient.Diketahui jika :Ta = temperature setempat dimana akan men setting tekanan.Tmin = temperature minimum setempat.ǻ va = volumetric expansion minyak pada Ta dan Tmin, dirumuskan sbb:ǻ va = 8,4 x 10-4 ( Ta – Tmin)(volume minyak)Ta = 30º + 273º = 303º K.Tmin = 25º + 273º = 298º Kǻ va = 8,4 x 10-4 ( Ta – Tmin)(volume minyak) = 8.4 x 10-4 ( 5)(4154) = 17.4 ltr.Adanya marjin sebesar 15 liter maka :ǻ va = 17,4 + 15 = 32,4 liter.Variasi volume minyak pada tangki pada temperature antara 298º K dan 303º Kpemuaiannya/expansinya akan stabil, dengan perhitungan rumus sbb :'va N 1K 1 §¨©¨ T min  Ta ·¸¹¸  N 2K 2 ©¨§¨ T min  Ta ¸¸¹· Pal 1 Ps 1 Pal 2 Ps 2 283

dimana :Pal 1 = tekanan alarm minimum pada saat Tmin pada tangki minyak dilokasi tertinggiPal 2 = tekanan alarm minimum pada saat Tmin pada tangki minyak dilokasi terendah.Ps 1 = Setting tekanan pada saat Ta pada tangki minyak dilokasi tertinggiPs 2 = Setting tekanan pada saat Ta pada tangki minyak dilokasi terrendah.32 . 4 0 .6 u 3 ª §¨ 298  303 ¸·  ¨§ 298  Pset 303 ¸· º « © 1 . 905 Pset ¹ © 2 . 095  0 . 19 ¹ » ¬ ¼32 . 4 281 . 57  545 . 4  256 . 03  545 . 4 Pset Pset  0 . 19505 . 2 1 1545 . 4 P P  0 ,190 . 926 P  0 ,19  P 2 P  0 ,19 P ( P  0 ,19 ) P 2  0 ,19 P0 . 926 P 2  0 . 176 P  2 P  0 ,19 00 . 926 P 2  1 , 83 P  0 ,19 0diperoleh : P = 2,07 bar (absolute) P = 106 KPa (relative) Penujukan pada manometer 104 kPa. Tabel 7.4 Setting tekanan pada kondisi temperature ambient Gardu Induk. Joint 6. Jumlah tangki minyak 3 3 106 kPa Tekanan Alarm 87 kPa 87 kPa 123 kPa Tekanan Trip 68 kPa Tekanan setting pada 30º 104 kPa CSEKSI J6 – J12Total Volume pemuaian minyak.Kabel 0.0536 lt. x 2990 m = 160.30 ltr.Straight joint 0.83 lt x 5 unit = 4,15 ltrStop Joint (Utama) 6.93 lt x 1 unit = 6.93 ltr (Bantu) 1.62 lt x 1 unit = 0.34 ltrTekanan pada tangki 173.00 ltr 284

Tekanan StatiKPs(x) = P ± 0,0853 x Hx ( kg/cm² )= P ± 0,0853 x Hx x 0,981 (dlm Bar)Hx adalah nilai perbedaan level anatra stop joint = 24,75 m dan level tangkibagian atas = 26,15 m pada lokasi stop joint J6Dimana : 0,0853 adalah density minyak pada temp 25º CTinggi/level kabel pada tabel 7.4. Point. Level.(H) Jarak 1 19.30 340 2 20.20 960 3 21.60 1460 3’ 21.25 1495 4 15.50 1830 5 23.15 2430 6 26.45 2910 7 23.10 2990 Tinggi tangki minyak di J12 24.50 2990dengan demikian titik referensinya adalah dibagian atas tangki utama yang adadi Gardu Induk yaitu :24.50 + 1,65 = 26, 15 m.ket : tinggi manometer dari tanah = 1,65 meter.Hasil perhitungan tekanan pada setiap point (titik) Tabel 7.5.Tekanan minyak Tekanan.Point. Formula. (bar) 1.1731 0.6 + (26, 15 – 19.30) x 0.0853 x 0.981 1.102 0.6 + (26, 15 – 20.20) x 0.0853 x 0.981 0.983 0.6 + (26.15 – 21.60) x 0.0853 x 0.981 1.013’ 0.6 + (26.15 – 21.25) x 0.0853 x 0.981 1.494 0.6 + (26.15 – 15.50) x 0.0853 x 0.981 0.855 0.6 + (26.15 – 23.15) x 0.0853 x 0.981 0.5756 0.6 - (26.45 – 26.15) x 0.0853 x 0.981 0.867 0.6 + (26.15 – 23.10) x 0.0853 x 0.981Tekanan minimum pada tangki bagian atas di J12 0.74 0.6 + (26.15 – 24.50) x 0.0853 x 0.981 285

Tekanan TransientǻP max dingin = - 1.98 ( 2lx - x²) 10-7 x 0,981ǻP max panas = + 13 ( 2lx - x²) 10-7 x 0,981Keterangan : l = L/2 = 2990 = 1445 meter 2Table 7.6. hasil perhitungan tekanan minyak berdasarkan level kabel.Jarak Poi Tinggi Stati ǻP ǻP Mini Mini Maxi Maxi. nt. minyak (m) max max stati press stati pres c dingi pana c with c s level selisih n s pres coolin pres with pres sure g - hea- sure ting sure 2.36 ǻP 2.480 Tan 26.1 0 0 0 0 0.6 0.6 2.36 4.11 k 5 5.36 J6 5.360 SJ 24.7 -1.4 +0.1 0 0 0.72 0.72 2.48 5.62 65 2 5.94340 1 19.3 6.85 0.57 - 1.18 1.17 0.99 2.93 4.32 0 3 0.18 2.60960 2 20.2 5.95 0.50 - 2.50 1.10 0.72 2.86 0 0.38 2.621460 3 21.6 4.55 0.38 - 2.82 0.98 0.55 2.74 2.50 0 0.4395/14 3’ 21.2 4.90 - 96 5 0.41 0.43 2.85 1.01 0.58 2.77 4160/1 4 15.5 10.65 0.89 - 2.69 1.49 1.08 3.25 830 0 0.41560/2 5 23.1 3 0.25 - 1.71 0.85 0.59 2.61 430 5 0.2630/29 6 26.4 -0.30 - - 0.26 0.57 0.54 2.34 10 5 0.02 0.04 5 50/299 7(J 23.1 3.05 0.25 0 0 0.86 0.86 2.62 0 12) 00/299 Tan 24.5 1.65 0.14 0 0 0.74 0.74 2.5 0 gk 0 topDidapatkan kelebihan volume minyak.Dari rumus dibawah ini diperoleh kelebihan volume minyak pada tangkitekanan : 286

' V pt K ª N 1 §¨ T min  T max ¸·  N 2 ¨§ T min  T max ·¸ º « ©¨ P opt 1 P 2 pt 1 ¸¹ ©¨ P opt 2 P 2 pt 2 ¹¸ » «¬ »¼keterangan :Tmin = 273º + 25º = 298º KelvinTmax = 273º + 45º = 318º Kelvin (45º real ambient temperature)Popt1 = tekanan kerja minimum tangki di J6 = 1,613 bar absolutePopt2 = tekanan kerja minimum tangki di J12 = 1,753 bar absoluteP2pt1 = tekanan kerja maksimum tangki di GI = 3.373 bar absoluteP2pt2 = tekanan kerja maksimum tangki di J6 = 3.513 bar absoluteN1 = Jumlah tangki di GI.N2 = Jumlah tangki di J6.K = 0,6 untuk tangki tekanan utama (type MP120).' V pt 0 . 6 ª N 1 §¨ 1 298  318 ·¸  N 2 ¨§ 298  318 ·¸ º ' V pt ¬« © . 713 3 .323 ¹ © 1 .903 3 .513 ¹ ¼» 54 .3 N 1  47 . 71 N 2ǻ V total = ǻ V expansion + ǻ V tankDimana : ǻ V exp = 173 ltr ǻ V tank = 2.52 (N1 + N2). ǻ (2.52=koefisien tangki)ǻ V total = 173 + 2.52 (N1 + N2).Maka didapat :ǻ V total =173+ 2.52 (N1 + N2). = 54.3 N1 + 47.7 N2ǻ V total =173 = 51.8 N1 + 45.2 N2Jika :N1=N2= 173 1,78 Ÿ 251.8  45.2Karena N1=N2=2 maka kemampuan tanki menampung kelebihan minyak hanya200 ltrPada hal volume minyak akan berlebih sebesar :ǻ V total = 173 = 51,8 . 3 + 45.2 . 3Total kelebihan minyak = 291– 173 = 118 ltr. 287

sehingga didapat jumlah tank di stop joint 6 dan 12 adalah : N1 = N2 = 3 buahuntuk kapasitas tanki 100 ltr.Setting tekanan alarmBerdasarkan batasan keselamatan yang mengizinkan bahwa volume minyakadalah 20 liter yang dibutuhkan sebelum alarm yaitu :173 + 2.52 x 6 + 20 = 208,12 ltr.Jika Po = absolute tekanan alarm di tangki minyak J6 (bag atas).'V 0 ,6 ª N 1 ©¨¨§ T min  T max ¸¹·¸  N 2 ©§¨¨ T min  T max ¹¸¸· º « Po P max J 6 P o  0 ,14 P max  0 ,14 » ¬« ¼»208 . 12 0 . 6 ª 3 ¨¨©§ 298  318 ¸¹¸·  3 ¨©¨§ Po 298  318 ·¸¹¸ º « Po 3 . 323  0 . 14 3 . 513 » ¬« »¼540 . 74 536 . 4  172 . 3  536 . 4  162 . 9 P o P o  0 . 191 . 01 1 1Po P o P o  0 . 14PoPo = 1,905 bar (abs). = 0,90 bar (manometer atau 90 kPa). = alarm pada manometer di GI. = 88 kPa.Setting tekanan off / Trip.Penunjukan tekanan pada manometer diatas tangki di GI = 0,6 bar.Pso = 60 kPa (manometer).Tekanan Pso pada manometer adalah = 58 kPa.Kelebihan minyak pada saat P alarm dan Pso.' V so ª u T min §¨ 1  1 ·¸  3 u T min §¨¨© Pso 1  Po 1 ¸·¹¸ º 0 .6 «3 © Pso Po ¹  0,19  0,19 » ¼ ¬dimana :Tmin = 273º + 25º = 298º KelvinPso = 0.60 + 1.013 = 1,613 bar abs.Po = 1,932 bar abs. 288

' V so ª u T min §¨ 1  1 ·¸  3 u T min ¨©§¨ Pso 1  1 ¹¸¸· º 0.6 «3 © Pso Po ¹  0 ,19 Po  0 ,19 »' V so ¼' V so ¬ 1,8 u 298 ª ¨§ 1  1 ·¸  ¨§ 1  1 ·¸ º « © 1 .613 1 .932 ¹ © 1 .753 2 .072 ¹ » ¬ ¼ 102 ltrSetting tekanan pada kondisi temperature ambient.Diketahui jika :Ta = temperature setempat dimana akan men setting tekanan.Tmin = temperature minimum setempat.ǻ va = volumetric expansion minyak pada Ta dan Tmin, dirumuskan sbb:ǻ va = 8,4 x 10-4 ( Ta – Tmin)(volume minyak)Ta = 30º + 273º = 303º K.Tmin = 25º + 273º = 298º Kǻ va = 8,4 x 10-4 ( Ta – Tmin)(volume minyak)= 8.4 x 10-4 ( 5)(4346)= 18.25 ltr.Adanya marjin sebesar 15 lter maka :ǻ va = 18,25 + 15 = 33,25 liter.Variasi volume minyak pada tangki pada temperature antara 298º K dan 303º Kpemuaiannya/expansinya akan stabil, dengan perhitungan rumus sbb :'Va N 1K 1 ¨¨§© T min  Ta ¸¸¹·  N 2K 2 ©¨§¨ T min  Ta ¸¸·¹ Pal 1 Ps 1 Pal 2 Ps 2dimana :Pal 1 = tekanan alarm minimum pada saat Tmin pada tangki minyak dilokasi tertinggiPal 2 = tekanan alarm minimum pada saat Tmin pada tangki minyak dilokasi terendah.Ps 1 = Setting tekanan pada saat Ta pada tangki minyak dilokasi tertinggiPs 2 = Setting tekanan pada saat Ta pada tangki minyak dilokasi terrendah. 289

33 . 25 0 .6 u 3 ª §¨ 298  303 ¸·  ¨§ 298  303 0 . 14 ¸· º « © 1 . 932 Pset ¹ © 2 . 072 Pset  ¹ » ¬ ¼33 . 25 281 . 57  545 . 4  256 . 03  545 . 4 Pset Pset  0 . 14503 . 3 1 1545 . 4 P P  0 ,140 . 922 P  0 ,14  P 2 P  0 ,14 P ( P  0 ,14 ) P 2  0 ,14 P0 . 922 P 2  0 . 176 P  2 P  0 ,19 00 . 922 P 2  1 ,83 P  0 ,19 0diperoleh :P = 2,099 bar (absolute)P = 109 Kpa (relative)Penujukan pada manometer 107 kPa.Setting tekanan pada kondisi temperature ambient. Seperti tabel 7.7Tabel 7.7 Setting tekanan pada kondisi temperature ambient. Gardu Induk. Joint 6. 3Jumlah tangki minyak 3 104 kPa 72 kPaTekanan Alarm 90 kPa 121 kPaTekanan Trip 58 kPaTekanan setting pada 107 kPa30º C7.7. Crossbonding dan yaitu selubung logam. Tegangan Pentanahan pada selubung logam atau screen akan tergantung pada arus1 Tegangan Induksi konduktor dan panjang kabel . Kabel power inti tunggal Hal ini dapat menimbulkandengan selubung logam akan bahaya tegangan dan sepanjangbersifat seperti transformator, saluran dan dapat merusak kabel.konduktor sebagai kumparan primer Kerugian lain mempercepatdan selubung logam merupakan terjadinya korosi, sebagai akaibatkumparan sekunder. Arus pada senyawa asam dengan garamkumparan primer atau arus tanah yang terkandung didalamkonduktor akan menginduksikan cairan tanah. Tegangan maksimumtegangan pada kumparan sekunder yang diijinkan tanpa menimbulkan korosi yang berlebihan adalah 290

cukup rendah (12 volt), sehingga akan bergeser 120qC. Apabila sistem tiga fasa tersebut seimbangdijadikan patokan untuk maka jumlah tegangan ketiga konduktor tersebut akan samamenentukan batas tegangan dengan nol. Kenyataan ini bila sistem kabel tanah tersebutselubung logam. Pada sistem tiga menggunakan sistem crosbondingfasa yang terdiri dari tiga kabel Kabelberinti tunggal akanmenginduksikan tegangan padamasing –masing selubung logamdan tegangan induksi yang timbul TRANSFORMER G LOAD G LOAD PRIMARY llilitan CONDUCTOR = WINDING sekunder PRIMARY CIRCUIT SHEAT/SCREEN = SECONDARY CIRCUIT Gambar 7.4. Tegangan Induksi Pada kabel. R RR G SSTG S 120 INDUCED SECONDARY T THREE SINGLE CORE CABLE INDUCED SHEAT VOLTAGES : Gambar 7.5. Representasi kabel sistem 3 fasa2. Ikatan (bonding) pada satu ditanahkan pada satu titik ujungnya titik tanpa resiko tegangan induksi selubung logam pada ujung yang Karena tegangan induksi pada lain.Kabel yang ditanahkan padaselubung logam proporsional titik tengah ,dapat mempunyaidengan panjang kabel ,maka untuk tegangan dua kali kabel yangkabel yang pendek dapat ditanahkan pada satu titik. 291

Es Es EsGambar 7.6 Kabel ditanahkan satu dan dua3. Penggabungan selubung singkat dan melalukan arus hubung logam pada kedua ujung. singkat. Arus selubung logam akan menimbulkan rugi selubung logam Untuk mencegah tegangan dan menimbulkan panas yanginduksi selubung logam yang tinggi harus dikompensasi dengandan berbahaya maka selubung mengurangi arus beban padalogam harus digabung dan konduktor. Hal ini berarti bahwaditanahkan pada pada kedua penggabungan selubung logamujungnya. Kabel inti tunggal dimana pada kedua ujungnya akanselubung logam diikat (bonding) berkurang kuat hantar arusnyapada kedua ujungnya akan bekerja dibandingkan sistem yang diikatseperti Transformator yang (bonding) satu ujung.kumparan sekundernya dihubung.Gambar 7. 7 Sistem crossbonding7.8. Cara konstruksi solid bentangan kabel,terutama pada bonding kedua ujungnya. Pentanahan selubung logam hanya dilakukan Pada pemasangan cara ini pada satu titik untuk tiap fasanyadiadakan penggabungan ketat yaitu pada ujung atau ditengah.selubung logam kabel fasa padabeberapa tempat sepanjang 292

selubung logam konduktorPenggabungan ketatGambar 7.7. Cara pemasangan kabel berinti tunggal dengan konstruksi solid - bonding1. Cara Konstruksi Sheath – selubung logam) untuk saluran Cross – Bonding bawah tanah yang memakai kabel berinti tunggal berlapisan selubung Cara pemasangan dengan logam (sheath) dapat ditunjukankonstruksi sheath – cross bonding pada gambar 7.8.(penggabungan menyilang lapisanselubung logam isolasi konduktorPengganbungan hubunganketat menyilang l” l” l”Gambar 7.8. Cara pemasangan kabel berinti tunggal dengan konstruksi sheath – cross - bonding 293

Pada konstruksi ini digunakan peralatan sambungan khusus,untukmembentuk sambungan silang selubung logam yaitu pada sepertiga atauduapertiga panjang salurannya.3. Konstruksi transposisi crossbonding. Pemasangan dengan konstruksi crossbonding untuk kabel bawah tanahyang menggunakan kabel inti tunggal seperti gambar 7.9. I II II 1 3 I1 D12Kabel -1 3 D13 2 D233 21 3Gambar 7.9. Pemasanagan kabel inti satu dengan konstruksi transposisicrossbonding Kabel kabel fasa ditransposisi konduktor dan selubung makaantara bentangan salurannya pemasangan kabel harus dekat dan,sehingga bentangan kabel terbagi selubung menempel dengan posisimenjadi tiga bagian sama panjang. “trefoil”. Namun posisi seperti iniPada sepertiga dan duapertiga tidak baik untuk disipasi panas.panjang bentangan dilakukanpenggabungan antara selubung Jika kabel sistem tiga fasa intilogam kabel fasa. satu ini dibagi menjadi tiga bagian yang sama dan selubung itu dapat7,9. Transposisi dan sambung diinterkoneksikan, maka tegangan silang induksi ini akan saling menghilangkan. Apabila kabel-1. Sambung Silang Selubung kabel inti satu ini digelar dengan Logam posisi mendatar (flat) maka Kabel distribusi umumnya tegangan induksi pada kabel yang ditengah tidak sama dengan duadipasang dengan selubung kabel yang berada diluarnya dandigabungkan dan ditanahkan. jumlah tegangan induksi tidak samaGuna membatasi arus sirkulasi dengan nol.kabel inti satu yang disebabkanoleh fluksi magnetik antara 294

Untuk itu setiap akan secara efektif selubung logammemasuki sambungan (joint) kabel tersambung lurus. Apabila instalasitenaga dilakukan penukaran fasa kabel tegangan tinggi dibuat(transposisi) dan hubung silang transposisi dan sambung silang,selubung logam dibuat dengan maka rugi-rugi menjadi samaperputaran fasa berlawanan dengan nol.dengan transposisi, sehinggaR RT R SS SR TT T S TRANSPOS CROSS BONDED T RS SINGLE CORE CLOCKWISE CA S TRANSPOSITIO NGambar 7.10 Sambungan silang selubung logam2. Peralatan Sambung Silang. secara listrik membagi dua tegangan selubung. Sambungan ini Sambungan Bersekat Pada diisolasi terhadap tanah dankabel yang menggunakan dipasang dengan menempatkansambungan silang, digunakan sambungan itu didalam fiberglasssambungan (joint) yang bersekat. yang diisi kompon.Pada tabung sambungan (joint)Cross Bonding Leads 220 270 Sectionalizing Fibern Glas Insulator Ring CiGambar 7.11 Sambungan bersekat 295