Abstract — In  the  distribution  of  electrical  energy  in transmission and distribution networks can not be separated from  any  interference  that  can  Disrupt  the  process  of distribution of electrical energy, whether it was interference from  inside  or  outside  interference.  It  required  protection tools  to  protect  it.  It  required  protection  tools  to  protect  it. One  of  the  outside  distractions  that  lead  to  failure  of equipment  in  the  transmission  line  is  a  lightning  strike. Based  on  the  analysis  in  2014,  the  number  of  lightning strikes in the transmission network is more or less as much as  95  times.Top  protection  against  lightning  strikes  on Transmission  Network  is  a  lightning  rod.  Where,  for  a review  analyzing  the  boarding  costs  AT  150  kV Transmission Line.
Keywords: Boarding cost Analysus, Lightning Arrester, Network Transmission, Protections
Abstrak — Didalam  penyaluran  energi  listrik  pada  jaringan transmisi  dan  distribusi  tidak  lepas  dari  adanya  gangguan yang dapat mengganggu proses penyaluran energi listrik, baik itu  gangguan  dari  dalam  atau  gangguan  dari  luar.  Untuk  itu diperlukan  alat-alat  proteksi  untuk  memproteksinya.  Salah satu  gangguan  dari  luar  yang  menyebabkan  kegagalan  pada peralatan  di  jaringan  transimisi  yaitu  sambaran  petir. Berdasarkan hasil  analisa  pada tahun 2014, jumlah  sambaran petir pada jaringan transmisi ini kurang lebih sebanyak 95 kali sambaran.  Proteksi  utama  terhadap  sambaran  petir  pada jaringan  transmisi  adalah lightning  arrester .  Dimana,  untuk menganalisa kinerja pada jaringan transmisi 150 kV.
Kata  kunci:  Analisis  kinerja,  Jaringan  transmisi, Lightning Arrester , Protektsi.

## I. PENDAHULUAN
Didalam  penyaluran  energi  listrik  pada jaringan transmisi dan distribusi tidak lepas dari adanya gangguan  yang  dapat  .mengganggu  proses  penyaluran energi  listrik,  baik  itu  gangguan  dari  dalam  atau gangguan dari luar.
Untuk  itu  diperlukan  alat-alat  proteksi  untuk memproteksinya.  Salah  satu  gangguan  dari  luar  yang menyebabkan  kegagalan  pada  peralatan  di  jaringan transimisi  yaitu  sambaran  petir.  Peralatan  yang  biasa digunakan     untuk    memproteksi    gangguan     akibat
sambaran  petir  di  sebut  Lightning  Arrester.  Alat  ini biasanya  dipasang  pada  gardu-gardu  induk  dan  juga dijaringan-jaringan  transmisi.  Yang  berfungsi  untuk melindungi  peralatan-peralatan  di  gardu  induk  dan jaringan-jaringan  transmisi  dari  tegangan  surja  (baik surja hubung  maupun surja petir)
Demikian pula  dengan  Sistem  Minahasa tidak lepas  dari  gangguan  berupa  sambaran  petir.  Karena jumlah sambaran petir yang tinggi pada daerah ini. Hal ini  dikarenakan,  perlu  dikaji  kembali Lighning  Arester yang di pasang pada jaringan .
Gangguan  yang  terjadi  pada  sistem  tenaga listrik sangat beragam besaran dan jenisnya. Gangguan dalam sistem tenaga listrik adalah keadaan tidak normal dimana keadaan ini dapat mengakibatkan terganggunya kontinuitas  pelayanan  tenaga  listrik.  Secara  umum klasifikasi  gangguan  pada  sistem  tenaga  listrik disebabkan oleh gangguan dari dalam dan dari luar.
Dimana  gangguan  yang  berasal  dari  dalam merupakan gangguan yang berasal dari dalam sistem itu sendiri,  contohnya  kerusakan  material  peralatan  akibat proses penuaan, sedangkan gangguan yang berasal dari luar  merupakan  gangguan  dari  luar  sistem  tersebut seperti  sambaran  petir.  Untuk  gangguan  akibat sambaran  petir  akan  mengakibatkan  tegangan  lebih pada jaringan.

## A. Tegangan Lebih
Dalam pengoperasian system tenaga listrik perlu perhatian khusus pada system proteksi Terhadap tegangan lebih.Tegangan lebih adalah tegangan yang hanya dapat ditahan untuk waktu yang terbatas.
Tegangan lebih berdasarkan sumbernya, ditimbulkan oleh :
1)  Tegangan  lebih  petir  ( lightning  over  voltage )  pada peralatan  listrik  baik  sambaran  langsung,  tidak langsung, maupun secara induksi.
2)    Tegangan  lebih  surja  hubung  ( switching  over voltage )  baik  akibat  operasi  penutupan  maupun operasi pembukaan saklar.
3)  Tegangan  lebih  sementara ( temporary  over  voltage ) disebabkan  gangguan  disistem  Untuk  bentuk gelombang dari tegangan lebih akibat surja petir dan
Analisis Kinerja Lightning Arester Pada Jaringan

## Transmisi 150 kV Sistem Minahasa Khususnya Pada
Penyulang Kawangkoan - Lopana
Maruli Ch.M. Barasa, Lily S. Patras, Hans Tumaliang . Teknik Elektro Fakultas Teknik UNSRAT Manado,Jl. Kampus Bahu Unsrat, Manado-95115 Email: Marulych@gmail.com , Lilypatras@yahoo.com, Hanstumaliang@yahoo.com
Gambar 1. Pelepasan Muatan
surja hubung merupakan tegangan yang naik dalam waktu singkat sekali disusul den lebih lambat.

## B. Mekanisme Terjadinya Petir
Petir merupakan proses alam yang terjadi diatmosfir pada waktu hujan. Muatan akan terkonsentrasi didalam awan  atau  bagian  dari  awan  dan  muatan  yang berlawanan  akan  timbul  pada  permukaan  tanah bawahnya.  Jika  muatan  bertambah,  beda  potensial antara  awan  dan  tanah  akan  naik,  maka  kuat  medan diudara  pun  akan  naik.  Jika  kuat  medan  ini  melebihi kuat  medan  di  antara  awan-awan  tersebut  maka  akan terjadi pelepasan muatan (seperti pada gambar 1)

## C. Parameter Petir
Didalam  parameter  ini  berfungsi  untuk menghitung efek pengrusakan akibat sambaraban petir, antara lain:
1) Arus  puncak  untuk  menentukan  jatuh Tegangan resistif , misalnya pada tahanan pentanahan.
2) Kecuraman kenaikan arus ( menentukan  tegangan  jalan  induktif, misalnya pada konduktor.
3) Muatan  arus  (Q  = ukuran  energi  arus  petir  sebagai  arus loncatan petir ke logam

## D. Efek kedekatan dengan konduktor pentanahan.
Di  saat  konduktor  pengankal  petir  dilalui  arus sambaran  petir,  sangatlah  mungkin  orang  ata bangunan  di  sekitarnya  akan  diloncati  oleh  arus sambaran tersebut ini sangat membahayakan.

## E. Kepadatan sambaran petir
Dalam perencanaan pengaman terhadap sambaran  petir,  angka  kepadatannya  (frekuensi)  harus ditinjau  dulu,  untuk  menentukan  mutu  pengaman  yang akan  di  pasang.  Hal  ini  dapat  diketahui  dengan mempergunakan  peta  hari  guruh  per  tahun.  Kemudian mencari korelasinya dengan kepadatan sambaran petir
Maruli Ch.M. Barasa – Analisa Kinerja Lightning Arrester Pada Jaringan Transmisi Sistem Minahasa Khususnya Pada
. Pelepasan Muatan
surja hubung merupakan tegangan yang naik dalam waktu singkat sekali disusul dengan penurunan yang
Petir merupakan proses alam yang terjadi diatmosfir pada waktu hujan. Muatan akan terkonsentrasi didalam awan  atau  bagian  dari  awan  dan  muatan  yang berlawanan  akan  timbul  pada  permukaan  tanah ambah,  beda  potensial antara  awan  dan  tanah  akan  naik,  maka  kuat  medan diudara  pun  akan  naik.  Jika  kuat  medan  ini  melebihi awan  tersebut  maka  akan (seperti pada gambar 1)
parameter  ini  berfungsi  untuk menghitung efek pengrusakan akibat sambaraban petir,
Arus  puncak  untuk  menentukan  jatuh
Tegangan resistif , misalnya pada tahanan
Kecuraman kenaikan arus ( )
menentukan  tegangan  jalan  induktif, lnya pada konduktor.
Muatan  arus  (Q  =  ƪ  I  dt)  merupakan ukuran  energi  arus  petir  sebagai  arus loncatan petir ke logam

## D. Efek kedekatan dengan konduktor pentanahan.
Di  saat  konduktor  pengankal  petir  dilalui  arus sambaran  petir,  sangatlah  mungkin  orang  ataupun bangunan  di  sekitarnya  akan  diloncati  oleh  arus sambaran tersebut ini sangat membahayakan.
Dalam perencanaan pengaman terhadap sambaran  petir,  angka  kepadatannya  (frekuensi)  harus ditinjau  dulu,  untuk  menentukan  mutu  pengaman  yang akan  di  pasang.  Hal  ini  dapat  diketahui  dengan mempergunakan  peta  hari  guruh  per  tahun.  Kemudian dengan kepadatan sambaran petir
Gambar 2.Skema dasar untuk sebuah sistem tenaga listrik
ke  tanah.  Menentukan  kepadatan  sambaran  petir  dapat di peroleh dari hubungan empiris
F = 0,25 . T sambaran/ Km Jumblah  sambaran  petir  ke  tanah  hanya  ±  25%  dari seluruh  pelepasan  muatan  yang  terjadi  di  alam  (awan awan antar muatan di dalam awan, awan

## F. Saluran Transmisi
Saluran  Transmisi adalah salah satu bagian yang  penting  didalam  sebuah  sistem  tenaga  listrik. Saluran  transmisi  berperan  dalam  pengiriman  tenaga listrik  yang  dihasilkan  oleh  pembangkit  listrik  menuju ke  gardu-gardu  induk  transmisi,  dimana  dari  gardu gardu induk transmisi akan disalurkan ke beban melalui saluran  distribusi.  Tegangan  kerja  pada  saluran transmisi merupakan  tegangan  tinggi 150 kV, 500 kV, dst.

## G. Impedansi Saluran
Pada  sistem  tenaga  listrik beberapa parameter  yang  digunakan  untuk  menghitung atau  mencari  nilai  dari  impedansi  (Z)  saluran,  yaitu nilai  resistansi  (R)  dan  reaktansi  (X)  dimana  nilai  dari reaktansi bisa  didapat  dari  2 parameter  juga  yaitu  nilai kapasitansi  dan  induktansi.  Oleh  k dapat dijabarkan dalam persamaan 1.

## Z  =  R  +  jX

## Impedansi saluran terdiri dari

## 1) Resistansi Saluran
Resistansi  merupakan penghantar  dan  merupakan  penyebab  utama  rugi rugi  daya  pada  saluran  transmisi persamaan 2).
daya rugi - (Rugi P R 
G1 G2 G3 Trafo Step Up Trafo P.S Saluran Transmisi Rel T.T ter Pada Jaringan Transmisi 150KV Penyulang Kawangkoan - Lopana dasar untuk sebuah sistem tenaga listrik
ke  tanah.  Menentukan  kepadatan  sambaran  petir  dapat di peroleh dari hubungan empiris sebagai berikut:
/tahun
Jumblah  sambaran  petir  ke  tanah  hanya  ±  25%  dari seluruh  pelepasan  muatan  yang  terjadi  di  alam  (awan- awan antar muatan di dalam awan, awan-tanah)
Saluran Transmisi  adalah salah satu bagian yang  penting  didalam  sebuah  sistem  tenaga  listrik. Saluran  transmisi  berperan  dalam  pengiriman  tenaga listrik  yang  dihasilkan  oleh  pembangkit  listrik  menuju gardu  induk  transmisi,  dimana  dari  gardu- induk transmisi akan disalurkan ke beban melalui saluran  distribusi.  Tegangan  kerja  pada  saluran transmisi  merupakan  tegangan  tinggi  misalnya:  70  kV,
Pada  sistem  tenaga  listrik  (gambar  2)  ada beberapa parameter  yang  digunakan  untuk  menghitung atau  mencari  nilai  dari  impedansi  (Z)  saluran,  yaitu nilai  resistansi  (R)  dan  reaktansi  (X)  dimana  nilai  dari reaktansi bisa  didapat  dari  2 parameter juga  yaitu  nilai kapasitansi  dan  induktansi.  Oleh  karena  itu, impedansi dapat dijabarkan dalam persamaan 1.
Z  =  R  +  jX (Ω) (1)
terdiri dari:
nilai  tahanan  dari  sebuah penghantar  dan  merupakan  penyebab  utama  rugi- rugi  daya  pada  saluran  transmisi  (lihat  pada
  2 ) penghantar dalam daya I (2)
Saluran Transmisi Trafo Step Down Trafo P.S Gardu Induk Jaringan Distribusi
Rumus  untuk  mencari  nilai  resistansi  dari  suatu penghantar dirumuskan pada persamaan 3.
(3)
Dimana,  =  resistivitas penghantar
 =  panjang
A =  luas penampang
2) Reaktansi Saluran Reaktansi saluran yaitu nilai tahanan yang didapat dari  nilai induktansi dan kapasitansi penghantar yang  ada  di  saluran.  Rumus  untuk  mencari  nilai reaktansi dijelaskan pada persamaan 4 dan 5.
(4)
(5)
Dimana, X L = reaktansi induktif (Ω) f = frekuensi (Hz) X C = reaktansi kapasitif (Ω) L = induktansi (H)  = 2 π f  = kecepatan sudut C = kapasitansi (F)

## H. Diagram Segaris
Didalam suatu sistem, tiga fasa jarang dipergun akan  untuk  menjelaskan  suatu  sistem  karena  itu  suatu sistem  tiga  fasa  selalu  di  selesaikan  dengan  rangkaian fasa tunggal. Dimana diambil salah satu fasa

## I.   Diagram Impedansi dan Reaktansi
Untuk  menghitung  sifat  suatu  sistem  dalam keadaan  berbeban  atau  pada  saat  timbulnya  suatu hubung-singkat, diagram segaris harus diubah menjadi
Gambar 3. Skema diagram impedansi .
diagram  impedansi (gambar  3)  yang  menunjukkan rangkaian  setara  masing-masing  komponen  sistem dengan  berpedoman  pada  salah  satu  sisi  yang  sama pada transformator.

## J. Besaran per Unit
Besaran per unit merupakan metode yang digunakan untuk  mengubah  satuan  dari  besaran-besaran  seperti tegangan,  arus,  daya  dan  impedansi  menjadi  per  unit (p.u). Nilai  per  unit  tiap  besaran  biasanya  dinyatakan sebagai  suatu  persen  dan  juga  sebagai  perbandingan besaran  itu  dengan  nilai  dasar  yang  telah  ditentukan (dirumuskan dalam persamaan 6,7 dan 8).
Dasar Nilai Sebenarnya Nilai (pu) Per Unit Satuan 
(6) Rumus untuk Arus: Ø (7)
Rumus untuk Impedansi:
( ) 2 Ø (8)
Ada kalanya impedansi per unit suatu komponen dalam suatu  sistem  dinyatakan  dengan  dasar  yang  berbeda Karena itu untuk mengubah impedansi per unit dengan suatu dasar  yang  telah diberikan ke impedansi per unit dengan dasar yang baru digumakan persamaan 9.
Z baru = Z lama (pu) = (9)

## K. Penangkapan Petir di Saluran Transmisi
Suatu  saluran  transmisi  di  atas  tanah  dapat dikatakan membentuk bayang-bayang listrik. Lebar bayang-bayang  listrik  untuk  suatu  saluran  transmisi telah ditentukan oleh Whitehead (lihat gambar 4)
Gambar 4. Lebar jalur perisaian terhadap sambaran kilat
Dimana, b =  jarak  pemisah  antara  kedua  kawat tanah,meter (bila kawat tanah hanya satu, b=0)
A ρ R   f L L ω X L  2   f C C ω X c  2 1 1  
kV 10 3
75 , 0 2 1 % 50    
     t K K U h =  tinggi  rata-rata  kawat  tanah  diatas  tanah, meter
h t = tinggi kawat tanah pada menara, meter. L = Jumlah Sambaran Petir ke Bumi
Dalam perencanaan pengaman terhadap sambaran  petir,  angka  kepadatannya  harus  ditinjau dulu,  untuk  menentukan  mutu  pengaman  yang  akan dipasang.  Hal  tersebut  dapat  diketahui  dengan mempergunakan peta hari guruh pertahun (Iso Keraunic Level). Kemudian  cari  harga  korelasinya  dengan kepadatan petir ditanah.Semakin besar harga kepadatan sambaran  petir  pada  suatu  daerah,  maka  kegagalan perlindungan  dari  saluran  transmisi  atau  gardu  induk semakin  besar.  Banyak  para  penyelidik  memberikan perhatian  dengan  memberikan  rumus-rumus  tersendiri. Untuk  indonesia  digunakan  rumus  (10)  sebagaimana berikut ini:
(10)
Dimana,
N =  Jumlah sambaran per km 2 per tahun IKL =  Jumlah hari guruh per tahu
Untuk  jumlah  sambaran  pada  saluran  transmisi sepanjang 100 km dibuat seperti pada persamaan 11.

## (11)

## M. Kecepatan Rambat Gelombang
Suatu  gelombang  yang  merambat  dengan konstanta L dan C di  sepanjang  kawat,  membuat gelombang tegangan dan arus merambat dengan dengan kecepatan yang sama. Selain itu, kecepatan rambat dari gelombang  tersebut  juga  dipengaruhi  oleh  suatu  faktor proporsional, yaitu karakteristik dari kawat yang dilalui. Maka  didapat  kecepatan  rambat  gelombang  untuk kawat udara sebagaimana persamaan (12) berikut:
(12)
Dimana, r merupakan  jari-jari  kawat  dan h adalah tinggi kawat diatas tanah.
Dari  persamaan  diatas  didapat  nilai  kecepatan rambat  gelombang  ( v )  pada  kawat  udara  ada  sebesar 300 m/ μ det.
N. Impedansi Surja
Impedansi  surja merupakan  nilai impedansi yang didapat pada saat terjadi surja baik itu merupakan surja petir  ataupun surja hubung. Impedansi surja juga dipengaruhi  oleh  konstanta L dan  C  yang  merambat pada  kawat  penghantar,  dimana  kedua  konstanta  itu juga dipengaruhi oleh karakterik dari kawat itu juga.
Impedansi  surja  untuk  kawat  udara  adalah sebagaimana dapat dilihat dari persamaan (13) berikut:
(13)
Dimana : r  = jari-jari  kawat  dan h adalah  tinggi  kawat diatas tanah.

## 1). Tegangan Tembus Isolator Udara
Besaran  tegangan  yang  timbul  pada  isolator transmisi  tergantung  pada  kedua  parameter  petir,  yaitu puncak  dan  kecuraman  muka  gelombang  petir.  Tidak semua  sambaran  petir  dapat  mengakibatkan  lompatan api (flashover )  pada  isolator  karena  juga  bergantung dari  besar  tegangan  yang  timbul  dan  tidak  melebihi tegangan tembus pada isolator ( U 50% ). Rumus tegangan tembus isolator, dapat dilihat pada persamaan (14).
(14)
Dimana,
U 50% =  tegangan tembus isolator, kV K 1 =  0,4 W K 2 =  0,71 W W
=  panjang rentengan isolator, meter
t
=  waktu tembus atau waktu lompatan api pada isolator, μ det

## 2). Prinsip Kerja Arester
Pada  saat  terjadi  gangguan  tegangan  lebih akibat surja petir, maka harga tahanan dari arester akan naik  dengan  cepat  jika  tegangan  dan  arus  naik. Tegangan  sisa  ( Residual  Voltage atau  tegangan  yang timbul  diantara  terminal  arester  pada  saat  terjadinya tembus  tegangan)  akan  dibatasi  walaupun  arus  yang mengalir cukup besar. Sebelum tegangan terpa mencapai trafo, dalam waktu ± 0,25 μ det tegangan terpa akan  mencapai  harga  tegangan  kerja  dari arester , sehingga  arester  bekerja.  Tegangan  terpa  yang  naik dengan cepat ini menyebabkan energi terpa di lepas ke tanah, dengan  demikian tegangan terpa  yang  masuk ke peralatan  yang  dilindungi  sudah  tidak  membahayakan sistem. Cara kerja lightning arrester dapat dilihat pada gambar 5.
IKL , N 15 0  A N L N   det m/ 300 cm/detik 10 x 3 10 . / 2 ln 2 10 . / 2 ln 18 / 1 10 9 11       r h r h LC v ) ( / 2 ln 60 /    r h C L z
  saluran km 17 per 2 km 09 1 4 017 0 , h b , A   Gambar 5. Cara kerja lightning arrester .

## II.  METODOLOGI PENELITIAN

## A. Umum
Gardu induk Kawangkoan dan gardu induk Lopana merupakan salah satu gardu induk yang termasuk dalam sistem Minahasa. Kedua Gardu induk ini  dihubungkan oleh  saluran  transmisi  dengan  tegangan  150kV. Dimana, panjang saluran mencapai lebih dari 100 KM, didalam  penyaluran  daya  antara  kedua  gardu  induk  ini seringkali mengalami gangguan dari luar, dan gangguan yang  seringkali dialami yaitu  gangguan yang disebabkan  oleh  petir.Hal  ini  terjadi,  karena  pengaman dari  surja  petir  untuk  saluran  transmisi  ini  sudah terpasang tapi, perlu di kaji kembali.
Oleh karena itu arus surja yang sebabkan oleh petir yang  sangat  besar  itu  tidak  dapat  diamankan,  sehingga akan  menuju  ke  gardu  induk  dan  dapat  menyambar peralatan-peralatan yang ada. Maka didalam mengamankan semua peralatan-peralatan baik yang ada dijaringan  transmisi  maupun  yang  ada  digardu  induk, diperlukan lightning  arrester .  Didalam  menentukan arester  yang  tepat  untuk  digunakan,  maka  harus  di perhatikan  kinerja  dari aresternya .  Didalam  penentuan kinerja  dari arester tersebut  maka  diperlukan  analisa sistem  untuk  mengetahui  rating  yang  cocok  untuk digunakan  dalam  saluran  transmisi  ini.Berikut  ini (gambar  6)  adalah  diagram  segaris  dalam  menganalisa kinerja dari arester:

## B. Data Teknis
Data yang di dapat dari penelitian adalah:
1) Data  teknis  saluran  transmisi,  meliputi data  panjang  saluran,  dan  arus  Nominal serta  jumblah  tower  dari  saluran  untuk
Tragi Lopana .
Gambar  6.  Diagram  segaris  sub  transmisi  untuk  penentuan  Kinerja Arester
2) Data Thunderstorm atau  hari  guruh  pada tahun  2014.  Data  ini  diambil  dari  stasiun geofisika Manado. Dapat dilihat pada lampiran.
3) Data untuk menentukan tegangan kerja(U C ) dari arester dan kecuraman dari gelombang datag(du/dt)
4) Data  untuk  menentukan  Tingkat  Isolasi  Dasar (TID) /  Basic  Insulation  Level  (BIL) peralatan yang  dilindungi.  Didalam  hal  ini  peralatan yang dilindungi adalah trafo.

## III. HASIL
A. Penentuan  Jumlah  Sambaran  Petir  di  Saluran transmisi 150 kV GI Kawangkoan-Lopana Dalam  menentukan  jumlah  atau  banyaknya  sambaran petir  yang  terjadi  disaluran  transmisi  150  kV  GI Kawangkoan-Lopana,  maka  diperlukan  beberapa  data atau  parameter-parameter  yang  digunakan  untuk menghitungnya.  Diantaranya  adalah  luas  bayang- bayang  listrik,  dan  jumlah  hari  guruh  per  tahun  atau IKL ( Iso Keraunic Level ) .
1). Luas bayang-bayang listrik (A)
Untuk  perhitungan  luas  bayang-bayang  listrik di  saluran  transmisi  150  kV  Kawangkoan-Lopana dengan menggunakan persamaan 2.21
Dimana : b =  0 (untuk satu kawat tanah) h = tinggi rata-rata kawat tanah diatas tanah.Untuk keadaan geometris lintasan saluran transmisi Kawangkoan – Lopan merupakan lintasan jenis tanah berbukit h = 2h t . dimana h t = 28,5 meter (sesuai lampiran). h  =  2h t
  kV 894 10 544 , 0 35 , 0 10 14 , 1 62 , 0 35 , 0 10 2 , 1 62 , 0 35 , 0 kV 10 3 3 3 75 , 0 3 75 , 0 2 1 % 50                                t K K U =  2(28,5) =  57 meter. Maka,
A =  0,017  (0  +  4.  57 1,09 )    km 2 per  17  km saluran = 0,017 ( 4 . 82,01) = 0,017 (328,06) = 5,57 km 2 per 17 km saluran
2). Jumlah sambaran petir (N L ) pada saluran transmisi perhitungan  jumlah  sambaran  petir  (N L )  pada  saluran transmisi 150 kV Kawangkoan-Lopana diperlukan data thunderstorm atau hari guruh  maka banyaknya jumblah hari  guruh  atau  IKL  ( Iso  Keramic  Level )  diperoleh berdasarkan  data  hari  guruh  pada  tahun  2014  (sesuai lampiran)  maka nilai IKL = 95. Nilai ini didapat dari :
- Bulan Januari :  9 kali
- Bulan Februari :  7 kali
- Bulan Maret
:  5 kali
- Bulan April :  7 kali
- Bulan Mei :  10 kali
- Bulan Juni :  6 kali
- Bulan Juli :  4 kali
- Bulan Agustus :  4 kali
- Bulan September :  14 kali
- Bulan Oktober   :  8 kali
- Bulan November :  14 kali
- Bulan Desember  :  7 kali
TOTAL :  95 kali dalam tahun 2014 Dengan menggunakan persamaan N L = N  A N L = Jumlah sambaran per km 2 per tahun A = Total hari guruh = (0,15 x 95)(5,57) = (14,25)(5,57) = 79,37 kali sambaran per 17 km per tahun Saluran  transmisi  Kawangkoan-Lopana  150  kV menggunakan  kawat  jenis  ASCR  (sesuai  lampiran). Berdasarkan  table  3.6  maka  diameter  kawat  tersebut adalah : Jari-jari kawat = 17,1 / 2  = 8,55 mm = 8,55 x 10 -3 m
Dengan  menggunakan  pada  2.14  maka  diperoleh impedansi surja
=  60 ln 2(28,5) / 8,55 x 10 -3 =  60 ln 57/8,55 x 10 -3 =  60 ln 6666,667 =  60 . 8,
=  528 Ω
3). Tegangan Tembus Isolator Udara
Tegangan  tembus Isolator dapat  di  peroleh dengan menggunakan persamaan 2.15  Dimana,
: W =    panjang  rentangan isolator untuk tegangan 150 kV 0,886 meter (lampiran) K 1 =  0, 4 x W = 0,4 x 0,886  = 0,35
Gambar 7.  Rangkaian pengganti berdasarkan gambar
K 2 =  0,7 x W = 0,7 x 0,886  = 0,6 t =    tegangan  yang  dihitung  berdasarkan waktu muka gelombang, 1,2 μ det Sehingga di peroleh,
B. Parameter Sistem
Penentuan nilai pengenal dari arester, diperlukan  analisa  sistem  untuk  mendapatkan  nilai impedansi  urutan positif dan impedansi urutan nol dari sistem  tersebut.  Sistem  yang  di  analisa  adalah  bagian sistem minahasa yang dilakukan pengamatan yakni dari Gardu  Induk  kawangkoan  samapai  Gardu  Induk Lopana.  Dimana  didalam  sistem  ini  terdapat  beberapa parameter  yang  diperlukan  untuk  menganalisa,  yaitu Gardu  Induk  Kawangkoan, Inter  Bus dan  Gardu  Induk Lopana.   Gambar 7 adalah rangkaian pengganti.

## C. Analisis  kinerja  Arester  dan  Penentuan
Pengenal / Rating Arester.
Penentuan  pengenal/ rating  arester umumnya hanya pengenal tegangan, namun dalam tugas akhir ini untuk Analisi kinerja Arester dan pengenal/ rating dari arester diperlukan 4 hal untuk menentukan arester yang ekonomis  dan  efektif  dan  digunakan  pada  saluran transmisi  150  kV  antara  GI  Kawangkoan  dan  GI Lopana.  Berdasarkan  analisa  sistem,  didapatkan  nilai impedansi  urutan  positif  dan  impedansi  urutan  nol sebagai berikut :
Z eq urutan positif  =  0,00190 + j0,00981Ω
Z eq urutan nol       =  0,028+ j0,17Ω
) ( / 2 ln 60 /    r h C L z
Dari  persamaan  2.1  kita  bisa  jabarkan  kedua impedansi itu  untuk  menentukan  nilai resistansi dan reaktansinya.
Z  =  R  +  jX Ω
Z eq urutan positif  =  0,00190 + j0,00981Ω ;
R 1 =  0,00190 Ω X 1 =  j0,00981Ω
Z eq urutan nol       =  0,028+ j0,17Ω
R 0 =  0,028Ω X 0 =  j0,17 Ω
D. Arus pelepasan/ arus kerja arester (I A ) Dalam  penentuan  arus  pelepasan/  arus  kerja dari arester,  maka diperlukan  beberapa parameter  yang digunakan diantaranya tegangan gelombang datang(U d ),  tegangan  pelepasan/  tegangan  kerja(U A ) arester  dan  impedansi  surja(z)  .  Untuk  tegangan gelombang  datang  diambil  nilai  tegangan  tembus isolator ( % 50 U ) ,  karena  tegangan  yang  muncul  dari tegangan  tembus isolator akan  sama  dengan  tegangan kawat  penghantar  sehingga  tegangan  dari  kawat  juga merupakan tegangan gelombang yang datang.
Dimana,
U d =  894  kV  (berdasarkan  tegangan
tembus isolator % 50 U ) U A = 208,79 kV z           = 528 Ω maka,

## E. Faktor perlindungan (Protection Margin)
Seperti  yang  telah  dijelaskan  pada  landasan teori  dimana,  Faktor  perlindungan  adalah  besar perbedaan  tegangan  antara  BIL  dari  peralatan  yang dilindungi dengan tegangan kerja dari arester , dan pada umumnya  besar  faktor  perlindungan  adalah  20%    jika kurang dari 20% berarti tidak bekerja maksimal. FP = BIL peralatan – Tingkat perlindungan arester
Dimana,
- Tingkat perlindungan arester = U A + 10%
( panjang kawat + toleransi pabrik) =  208,79 x 1,1 =  229,6 kV
- Tingkat Isolasi Dasar  (TID)  berdasarkan peralatan  yang  dilindungi  yaitu transformato r 325 kV Maka, FP  =  325 – 229,6 =  95,4 =  95,4/325 =  0,29 = 29 %
Sehingga, untuk kinerja dari arrester sendiri sudah baik karena  dari  hasil  di  dapat arrester bekerja  secara maksimal

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  dari  hasil  analisa  dan  pembahasan diperoleh kesimpulan adalah sebagai berikut :
1) Untuk  jumlah  sambaran  petir  pada  saluran transmisi 150 kV  Kawangkoan -  Lopana pada tahun  2014  berdasarkan  data  hari  guruh  di dapatkan  jumlah  sambaran  sebesar  95  kali dalam tahun 2014 kali dalam setahun.
2) Dari  hasil  penyederhaan  rangkaian  pengganti impedansi untuk  urutan  positif  dan  nol  di dapat:
Z eq urutan positif  =  0,00190 + j0,00981Ω Z eq urutan nol       =  0,028+ j0,17Ω
3) Kinerja  dari arester sendiri  sudah  tergolong maksimal  untuk  lingkup  Kawangkoan  – Lopana.
B. Saran
1)    Dari  hasil  analisa  dan  pembahasan  untuk kinerja Arester pada saluran transmisi 150 kV Kawangkoan -
Lopana, kiranya dapat digunakan sebagai referensi untuk jenis arester.
2). Untuk kedepannya kiranya bisa dikembangkan lagi penelitian untuk saluran transmisi 150 kV.
3) Perlu  di  pelajari  lebih  mendalam  dalam Analisa sistem tenaga listrik dan proteksi.
4) Untuk  pengembangan  penelitian  ini  kiranya dapat  diaplikasikan  pada  jaringan  transmisi yang lain.

## KUTIPAN
[1] D.  Marsudi. Operasi  Sistem  Tenaga  Listrik ,  Balai Penerbit & HUMAS ISTN,  Jakarta, 1990.
[2] G.  Darwanto  Dr.  Konsep  Dasar  Sistem  penangkal  Petir Eksternal & Internal Terintegrasi, ITB, Bandung.
[3] G.  Paul, Electrical  Power  Equipment  Maintenance  and Testing, Florida.
  kA 99 , 2 528 21 , 1579 528 79 , 208 1788 528 79 , 208 894 2 kA 2        z A - U d U a I
[4] H.R.Zoro. Proteksi  Terhadap  Tegangan  Lebih  Pada Sistem Tenaga Listrik , Penerbit ITB, Bandung.
[5] Paraisu  Misael,  Analisa  Rating  Lightning  Arrester  Pada Jaringan  Transmisi  70  kV  Tomohon-Teling,  Manado, 2013.
[6] PLN  7_1978,  Pedoman  Pemilihan  Tingkat  Isolasi Transformator Dan Penangkal Petir.
[7] RE. James and Q. Su, Condition Assement of hight voltage Insulation in power equipment, London, 2008.
[8] SPLN  41-7_1981,  Hantaran  Aluminium  Berpenguat  Baja (ACSR).
[9] T.  Kawengian.  Analisa  Perbandingan  Perbandingan Perhitungan  Aliran  Daya  Sistem  Minahasa  Dengan Metode Gaus  Seidel,  Newton-Raphson  dan  Fast Decoupled. Manado, 2014.
[10] T.S. Hutauruk. Gelombang Berjalan Dan Proteksi Surja , Penerbit Erlangga, Jakarta, 1991.
Maruli  Ch.  M.  Barasa lahir  Mei 1992  pada  tahun  2009  memulai pendidikan  di  Fakultas  Teknik Universitas  Sam  Ratulangi  Manado di  Jurusan  Teknik  Elektro,  dengan mengambil konsentrasi Minat Teknik  Tenaga  Listrik  pada  tahun 2011.  Dalam  menempuh  pendidikan penulis  juga  pernah  melaksanakan Kerja Praktek  yang bertempat  di PT MSM  dan  Toka  Tindung  Likupang dari  tanggal  9  Agustus  2014  dan  selesai  melaksanakan pendidikan  di  Fakultas  Teknik  Elektro  Universitas  Sam Ratulangi  Manado  31    Agustus  2016,  minat  penilitiannya adalah  tentang  Analisis  Kinerja    Lightning  Arester  pada jaringan Transmisi 150 kV Sistem Minahasa Khususnya pada penyulang Kawangkoan – Lopana .