## PEMUTUS TENAGA SISTEM HEMBUS PADA RANGKAIAN TRANSMISI LISTRIK
Oleh: Juwarta
Staff Pengajar Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto SH, Tembalang, Semarang – 50275

## Abstrak
Pada  umumnya  lokasi  sumber  energi  primer  konvensional  tidak  selalu  dekat  dengan  pusat  beban sehingga pusat pembangkit tenaga listrik dibangun di lokasi yang terpisah (jauh) dari pusat beban dan penyaluran  daya  dilakukan  melalui  instalasi  penyaluran  (saluran  transmisi  gardu  induk).  Gardu  induk merupakan suatu instalasi yang terdiri dari peralatan yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan  sistem  pengukuran,  pengawasan  operasi  serta  pengaturan  pengamanan  dari  system  tenaga listrik  dan  mengatur  penyaluran  daya  ke  gardu  lain  melalui  jaringan  transmisi.  Di  dalam  suatu  gardu induk  terdiri  dari  berbagai  macam  peralatan  tegangan  tinggi,  salah  satu  diantaranya  adalah  pemutus tenaga  (PMT)  /  circuit  breaker,  yang  merupakan  saklar  yang  dapat  digunakan  untuk  menghubungkan dan memutuskan arus beban dan arus gangguan. Pada jaringan transmisi sangat dibutuhkan peralatan yang disebut dengan pemutus tenaga system hembus.
Kata Kunci: Transmisi, Pemutus, Hembus

## 1. Pendahuluan
Sistem  tenaga  listrik  merupakan  salah  satu sistem  untuk  mengubah  dan  memindahkan energi  yang  mempunyai  peranan  yang sangat  penting  dalam  kehidupan  manusia. Pemanfaatan  tenaga  listrik  untuk  kemajuan industri berpengaruh pada peningkatan taraf hidup masyarakat secara berkesinambungan.  Untuk  mengupayakan pemenuhan  kebutuhan  tenaga  listrik  secara memadai diperlukan suatu sistem kelistrikan yang mempunyai tingkat keandalan tinggi.
Gangguan  yang  terjadi  pada  saluran transmisi  dapat  menimbulkan  kerusakan yang  besar  pada  sistem  tenaga  listrik. Banyak  studi  pengembangan  alat  dan design yang  telah  dibuat,  sehingga  pada saat  ini  pencegahan  kerusakan  pada  alat pembangkitan,  transmisi,  distribusi  dan peralatan yang lain
Dalam  suatu  sistem  transmisi,  terdapat suatu pemutus tenaga (PMT) yang berfungsi  untuk  memutuskan  hubungan tenaga  listrik  dalam  keadaan  gangguan maupun  dalam  keadaan  berbeban  dan proses  ini  harus  dapat  dilakukan  dengan cepat apabila terjadi gangguan. Oleh karena itu  PMT  harus  selalu  dipelihara  dan  dijaga dengan baik, karena sangat erat
hubungannya  dengan  penyaluran  daya listrik ke pelanggan.

## 2. Pemutus Tenaga Hembus
Pada  dasarnya  PMT  terdiri  dari  satu  atau lebih ruang pemutus yang terdapat satu unit kontak  tetap.  Mekanisme  penggerak  dari pemutus  tenaga  memberikan  energi  yang dibutuhkan  untuk  membuka  dan  menutup kontak-kontak tersebut. Pada kondisi gangguan  relay  mendeteksi  dan  menutup “tripcircuit”,  “tripenergize”.  Mekanisme penggerak  siap  beroperasi  dan  kemudian kontak-kontak  pemutus  tenaga  membuka, maka gangguan hilang. Ketika terjadi waktu pemutusan  /  menghubungkan  arus  atau daya  listrik  terjadi  bususr  api  diantara kontak-kontak dalam ruang pemutus.
PMT  tipe  udara  hembus  ini  mempunyai beberapa  kekurangan  yaitu  pembangunan pusat  sistem  kompresi  udara  sangat  mahal dan polusi suara yang sangat tinggi. Setelah pemadam  busur  api  dengan  udara  tekanan tinggi,  udara  ini  juga  berfungsi  untuk mencegah  restriking  voltage  (tagangan pukul). Kontak PMT ditempatkan di  dalam isolator  dan  juga  katup  hembusan  udara. Pada  PMT  kapasitas  kecil,  isolator  ini merupakan satu kesatuan dengan PMT-nya. Tetapi untuk kapasitas besar tidak demikian halnya.
2.1. Pengertian Pemutus Tenaga Hembus
Pemutus  tenaga  tipe  udara  hembus  juga disebut compressed  air  circuit  breker , udara tekanan tinggi dihembuskan ke busur api  melalui  nozzle  pada  kontak  pemisah ionisasi  media  diantara  kontak  dipadamkan oleh  hembusan  udara.  Sampai  sekarang PMT  jenis  ini  mendominasi  pada  aplikasi tegangan  tinggi  dan  tegangan  extra  tinggi dari  170  sampai  dengan  800  KV  dan memiliki kapasitas breaking sebesar 20 KA sampai dengan 100 KA.
Meskipun peningkatan tekanan udara mengakibatkan peningkatan terhadap kecepatan  regenerasi  dielektrik,  tapi  ini masih terhitung lambat. Selain itu disisipkan  resistor  sebagai  pengurang  surja tegangan.  Sebagai  contoh  penambahan resistor  tunggal  maupun  ganda  untuk mengurangi  surja  tegangan  sangat  mudah dilakukan,  dan  juga  PMT  ini  mampu menerima  waktu  pemutusan  yang  sangat cepat yaitu dua siklus atau kurang, sehingga meningkatkan stabilitas jaringan.
Pada  umunya  PMT  udara  hembus  adalah alat  berteknologi  tinggi  yang  memiliki kekuatan mekanik dan elektrik  yang tinggi. Ruang kontaknya rendah agar memperpendek  durasi  busur  api  dan tegangan busur api yang rendah.

## 2.2. Prinsip  Kerja  Pemutus  Tenaga Hembus
Dalam  proses  ini  PMT  membutuhkan media  udara  untuk  menggerakkan  kontak dan  mematikan  busur  api  pada  saat  terjadi gangguan
maupun dalam
keadaan berbeban.  Udara  tersebut  dihasilkan  oleh suatu sistem kompresor. Biasanya menggunakan dua unit kompressor, dimana sistem  kompresor  tersebut  dihubungkan dengan  tabung-tabung  besar  untuk  suppy menuju ke PMT. Dan dalam sistem tersebut tersedia juga beberapa tabung-tabung cadangan yang menampung udara bertekanan.  Sehingga  tidak  perlu  khawatir jika  terjadi  kekurangan  udara.  Udara  yang
dikeluarkan oleh kompresor tersebut memiliki tekanan 180 bar.
PMTmemutuskan  hubungan  tenaga  listrik dalam  keadaan  gangguan  maupun  dalam keadaan  berbeban  dan  proses  ini  harus dapat dilakukan dengan cepat, dalam proses membuka  dan  menutupnya  kontak  PMT yang  digerakkan  oleh  udara  bertekanan. Setelah  magnetic  valve  trip  coil  mendapat supply 110 volt DC maka udaramengalir ke piston, sehingga  mendorong piston  ke atas. Gerakan  piston  ini  menyebabkan  aliran udara  yang  menekan  control  rod  drive, sehingga  menggerakkan  control  valve. Control  valve  membuka  katub  sehingga mengalirkan  udara  secara  bersamaan  ke control  isolator  menuju  driving  mechanism yang satuannya ke dalam blast valve.
Aliran  tekanan  udara  yang  ke  driving mechanism  untuk  mengerjakan  kontak gerak (moving contact) membuka PMT dan yang ke blast valve adalah untuk pemadaman  busur  api.  Dalan  driving mechanism  terdapat  exhaust  valve,  dimana exhaust  valve tersebut  ikut  terbuka  seiring dengan  terbukanya  kontak  gerak  yang disebabkan  oleh  udara  bertekanan  yang menekan pegas yang terdapat dalam driving mechanism.  Karena  katub  buang  (exhaust valve)  terbuka  maka  udara  bertekanan  dari blast valve keluar lewat celah kecil menuju ke udara bebas.

## Gambar Bagan Prinsip Kerja PMT
Pada  saat  terjadi  gangguan,  PMT  secara otomatis  trip  dan  menginterlock  PMS. Kemudian dimonitoring oleh petugas Gardu Induk (Operator) dan segera menginformasikannya kepada petugas lapangan  untuk  mengatasi  gangguan  yang ada.  Setelah  gangguan  teratasi,  maka petugas  lapangan  menghubungi  operator
Gangguan PMT Operator Petugas PMS
untuk  melakukan  control  switching  open terhadap
PMT, setelah melakukan penutupan terlebih dahulu pada PMS.
Setelah  gangguan  teratasi,  maka  magnetic close  coil  diaktifkan.  Maka  tekanan  yang ada  di  dalam  piston  terbuang  ke  udara bebas, sehingga piston terdorong ke bawah. Gerakan  piston  ini  menyebabkan  control rod  drive  tertarik  ke  bawah,  sehingga menggerakkan control valve untuk membuka  katup  yang  menyebabkan  udara di dalam control isolator terbuang keluar ke udara  bebas.  Dengan  hilangnya  tekanan  ini maka  tenaga  yang  menahan  driving mechanism menjadi hilang sehingga menggerakkan  kontak  penggerak  (moving contact) untuk kemudian menutup PMT.

## 2.3. Karakteristik PMT Hembus
Bagian-bagian  utama  atau  karakteristikdari PMT tipe udara hembus yang tidak dimiliki oleh pemutus tenaga tipe lainnya adalah:
a. Ruang  pemutus  tenaga  (circuit  breaker compartment)
b. Kontak-kontak (contact)
c. Pengatur busur api (arc control device)
d. Bagian penyangga (supporting
compartment)
e. Katub  hembus  dan  katub  pembuangan (blast valveand exhaust valve)
f. Tangki (tank)
g. Mekanisme penggerak (operating mechanism)
h. Sistem  udara  tekan  (compressed  air system)
Unit  pemutus  utama  dari  pemutus  tenaga tipe udara hembus ini berupa ruangan yang diselubungi  bagian  luar  oleh  isolator  dari porselin  dan  disebelah  dalamnya  terdapat ruangan  udara,  kontak-kontak  bergerak serta  dilengkapi  oleh  pegas  penekan,  torak dan kontak tetap sebagai penghubung  yang terletak melekat pada isolator porselin.
I=0 Simulasi Karakteristik PMT I PMT Bekerja 0 P

## Grafik Karakteristik Kerja PMT
Sesuai  dengan  grafik  karakteristik  PMT Udara  Hembus,  pada  dasarnya  seperti PMT-PMT  pada  umumnya.  Yaitu  bekerja sesuai  dengan  beban  yang  diberikan. Apabila beban yang diberikan melebihi dari kerja  PMT  atau  terdapat  kesalahan  sistem (short sirkit / hubungan singkat) maka PMT bekerja dan melakukan pemutusan terhadap arus  yang  melewati  PMT  tersebut  menuju ke  beban  dan  sumber.  PMT  seperti  halnya dengan  CB  (Circuit  breaker)  mini  namun dalam  bentuk  yang  lebih  besar,  karena tegangan,  arus  dan  beban  yang  diberikan pun  lebih  besar  dibandingkan  dengan circuit breaker mini.
Sedangkan  unit  pemutus  bantu  dari  PMT udara  hembus  ini  berfungsi  sebagai pemutus  arus  yang  melalui  tahanan,  unit pemutus pembantu ini nerupa ruangan yang diselubungi  bagian  luar  oleh  isolator  dari porselin  dilengkapi  oleh  pegas  penekan, torak dan kontak tetap sebagai penghubung yang terletak melekat pada porselin.
I ~ I ~ Busur Api ~

## 2.4. Fungsi PMT Hembus
Pada  umumnya  pemutus  tenaga  tipe  udara hembus  ini  memiliki  fungsi  yang  sama dengan pemutus udara tipe lain, yaitu untuk memutuskan hubungan listrik dalam keadaan  gangguan  maupun  dalam  keadaan berbeban  sesuai  dengan  rating  dan  proses ini  harus  dapat  dilakukan  dengan  cepat. Setelah  pemadam  busur  api  dengan  udara tekanan  tinggi,  udara  ini  juga  berfungsi untuk mencegah restriking voltage (teganga pukul). Kontak PMT ditempatkan di  dalam isolator  dan  juga  katup  hembusan  udara. Pada  PMT  kapasitas  kecil,  isolator  ini merupakan  satu  kesatuan  dengan  PMTnya. Tetapi untuk kapasitas besar tidak demikian halnya.
Pemutus  tenaga  listrik  dalam  keadaan gangguan  menimbulkan  arus  yang  relatif besar.  Pada  saat  tersebut  PMT  bekerja sangat  berat.  Bila  kondisi  peralatan  PMT menurun  karena  kurangnya  pemeliharaan sehingga  tidak  sesuai  antara  kemampuan dengan daya yang diputuskannya, maka alat tersebut  rusak  (meledak).  Adapun  jenis  / tipe  dari  PMT  udara  hembus  ada  dua  yaitu tipe
DLFVK (tipe PMT yang mempergunakan  closing  resistor)  dan  tipe DLFK (tipe PMT
yang tidak mempergunakan closing resistor).
3. Kesimpulan
Dari uraian-uraian dan penjelasan-
penjelasan dapat diambil kesimpulan
a. Gangguan  yang  terjadi  pada  saluran transmisi
dapat menimbulkan
kerusakan  yang  besar  pada  sistem tenaga listrik.
b. Pemutus  tenaga  (PMT)  yang  berfungsi untuk  memutuskan  hubungan  tenaga listrik  dalam  gangguan  maupun  dalam keadaan  berbeban  dan  proses  ini  harus dilakukan dengan cepat.
c. Kontak  PMT  ditempatkan  di  dalam isolator  dan  juga  katup  hembusan udara.
d. PMT Tipe udara hembus mendominasi pada  aplikasi  tegangan  tinggi  dan tegangan  extra  tinggi  dari  170  sampai
dengan 800 KV dan memiliki kapasitas breaking sebesar 20 KA sampai dengan 100 KA.
e. Terdapat dua jenis/tipe dari PMT udara hembus  yaitu  tipe  DLFVK  (tipe  PMT yang  menggunakan  closing  resistor) dan  tipe  DLFK  (tipe  PMT  yang  tidak menggunakan closing resistor).

## DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar.A,  Kuwara  .  S.  1991. “Teknik Tenaga Listrik” . PT. Pradnya Paramita: Jakarta.
Arismunandar, Artono.1984. “Teknik Tegangan  Tinggi”. Pradnya  Paramita : Jakarta.
Kadir,  Abdul.  1996. “Pembangkit  Tenaga Listrik”. Penerbit UI Press : Jakarta. L.  Weeks,  Walter.  1981. “Transmission
And Distrbution Of Electrical
Energy”. Publishers  :Harper  &  Row.
New York.
Marsudi,  Djiteng.  2005. “Pembangkit Energi Listrik”. Erlangga : Jakarta. Muslimin.  M.  1980. “Teknik  Tenaga Listrik”. Armico : Bandung.