STUDI ANALISA PENGEMBANGAN DAN PEMANFAATAN GROUND FAULT DETECTOR (GFD) PADA JARINGAN 20 KV PLN DISJAYA
TANGERANG
Badaruddin 1 , Achmad Basofi 2 1,2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta, Indonesia
Universitas Mercu Buana
Email: bsulle@gmail.com
Abstrak  - Ground  Fault  Detector (GFD)  Yang merupakan  detector gangguan  hubung singkat ke  tanah yang  bertujuan  untuk  mempercepat melokalisir  gangguan  pada  saluran kabel  tegangan  menengah  (SKTM) 20  kV.  Jaringan  SKTM yang
gardunya  terpasang  Ground  Fault Detector  (GFD) lebih menguntungkan  dibandingkan dengan jaringan SKTM yang gardunya  masih  kurang  terpasang Ground    Fault    Detector  (GFD), karena    jaringan    yang  gardunya sudah    banyak    terpasang   Ground Fault   Detector   (GFD)   akan   lebih cepat mengisolir gangguan.
Kata     Kunci     : Ground     Fault Detector , Jaringan SKTM

## PENDAHULUAN
Salah   satu hal   yang  penting dalam  pendistribusian  energi  listrik adalah  bagaimana  cara  menyalurkan energi    listrik    dari    pembangkitan
sehingga  sampai  ke  konsumen  dapat berjalan     terus    menerus    karena listrik harus diusahakan sebisa mungkin  dapat  menyala      terus sebagai    upaya  peningkatan  mutu kualitas    pelayanan  Perusahaan Listrik Negara (PLN).
Jaringan SKTM (Saluran Kabel  Tegangan  Menengah)  yang gardunya  terpasang  Ground  Fault Detector (GFD) lebih menguntungkan dibandingkan dengan  jaringan  SKTM  (Saluran Kabel Tegangan  Menengah)  yang gardunya  masih  kurang  terpasang Ground    Fault  Detector      (GFD), karena    jaringan    yang  gardunya sudah    banyak    terpasang  Ground Fault  Detector (GFD)  akan lebih cepat  mengisolir    gangguan. Sehingga pemadaman  yang  terjadi dengan  cepat  ditangani,  dan  listrik dapat menyala dengan cepat.

## TUJUAN PENELITIAN
1.   Menganalisa jaringan SKTM 20 KV yang gardunya sedikit dan  banyak    terpasang Ground Fault Detector
2.   Menjelaskan  cara  kerja  dari alat Ground Fault Detector

## BATASAN MASALAH
a.  Pengusutan  gangguan   jaringan
SKTM dengan menggunakan Ground Fault Detector (GFD). b.  Ground   Fault  Detector   (GFD) yang dibahas    hanya    yang diwilayah  Jakarta  raya  dan tangerang.
c.  Gangguan  yang  terjadi  adalah gangguan hubung singkat.

## LANDASAN   TEORI   GROUND FAULT DETECTOR
Fungsi Alat Ground Fault Detector

## (GFD)
Ground  Fault  Detector  (GFD)  adalah alat  yang berfungsi  untuk  mendeteksi adanya  arus  lebih  atau  gangguan hubung singkat  antara fasa  ketanah pada  saluran  kabel    tegangan menengah (SKTM) 20 kV.

## Bagian-Bagian Dari Alat GFD
1.Kotak Relay Kotak    Relay    berfungsi    menerima arus    masukan       (induksi)       yang
dikirim       dari   hasil       tranformasi Trafo    Arus    (Current  Transfomer) karena  adanya  arus  gangguan   pada SKTM    yang   diterima  oleh  CT  itu sendiri   dengan   menjadikan   sinyal yang  dapat  memerintahkan  relai bekerja    dengan    kontak    langsung ke  lampu     indikator     luar     gardu sehingga dapat menyala berkedip. 2.Trafo Arus (Current Transformer) CT berfungsi membaca  adanya  arus gangguan pada kabel SKTM dengan merubah besaran arus besar menjadi arus kecil (dikonversi) untuk dikirim sebagai informasi ke kotak Relay. 3. Lampu Indikator
Lampu  indikator  dipasang  diatas pintu   luar   gardu   yang   berfungsi untuk memberikan  sinyal  dengan menyala  berkedip  yang  menandakan adanya      arus  gangguan  yang melewatinya.

## PERHITUNGAN  ARUS
GANGGUAN  HUBUNG SINGKAT
Aplikasi        Perhitungan        Arus Gangguan Hubung Singkat
Dimisalkan pada  suatu Gardu  Induk (GI)  A  terpasang  satu  trafo  tenaga 150/20 kV dengan  daya  sebesar  10 MVA   dengan   Impedansi   =   10%, netral   trafo   tenaga   ini   ditanahkan
melalui  Tahanan  40  Ohm.  Short Circuit  level  pada  bus  150  kV  di GI  A,  misalnya  sebesar 500 MVA. Dari  trafo  tenaga    ini     mengisi tegangan  kebusbar  20  kV dan terdapat    satu  buah  penyulang hubung  singkat  di  Jaringan  20  kV yang     panjang    penyulangnya sekitar  10  km.  Tentukan berapa besarnya  arus  gangguan hubung singkat    di    jaringan    20  kV   yang terjadi  di  25%,  75%, dan  100% panjang penyulang.

## Menghitung Impedansi Sumber
Data   hubung   singkat   di   bus   150 kV   Garda    Induk   (GI)    A   adalah sebesar  500 MVA, maka:
=
= = 45 Ω
Untuk  Mengkonversikan  impedansi yang  terletak  di  sisi  150  kV  ke  sisi 20  kV  (gambar  3.3), dilakukan dengan cara sebagai berikut:

## (sisi 20) = x 45 = 0,8 Ω
Menghitung          Reaktansi Trafo
Reaktansi  trafo  tenaga  10  MVA adalah  sebesar  10%.  Untuk  mencari nilai  dalam  ohm  dihitung  dengan cara sebagai berikut:
a.  Nilai  ohm  pada  100%  untuk  trafo 10  MVA  pada   sisi   20   kV   dicari terlebih dahulu, yaitu:
(pada 100%) = = 40 Ω
b.   Nilai reaktansi trafo tenaga,
dihitung sebagai berikut:
•  Reaktansi  urutan  positif,
negatif ( = ) = 10 % * 40
= 4 Ohm
Menghitung                    Impedansi Penyulang
Dalam  contoh  perhitungan,  disini diambil misal dengan nilai  Z = (R + jX) Ohm/km sebesar:
Z 1 = Z 2 = (0,12 + j0,23)/km Z 0 = ( 0,18 + j0,53 )/km
Menghitung Arus
Gangguan Hubung    Singkat  Gangguan hubung singkat 3 Fasa :
Rumus  dasar  yang digunakan untuk menghitung besarnya arus gangguan hubung Singkat 3 Fasa adalah:
ࢂ ࢂ െ◌ൗ ࢂ dimana:
I  = arus ganguan fasa 3 [A]
V   =   tegangan   fasa   netral sistem   20 kV[V]
Z   =   impedansi   urutan   positif   (

## [ Ω ]
Gangguan  hubungan  singkat  2 fasa
Vol.4 No.1 Januari 2013 3
Rumus  dasar  yang digunakan  untuk menghitung besarnya  arus  gangguan hubung Singkat 2 fasa adalah:

## =
Gangguan   hubung   singkat   1 fasa ke tanah
Rumus  dasar  yang digunakan  untuk menghitung  besarnya  arus  gangguan hubung singkat  1  fasa  ke  tanah  juga dengan rumus:

## SEDIKIT GFD BANYAK GFD
Perbandingan Grafik Data
Penyulang  Sebelum  Dan  Sesudah
Penambahan GFD
=
=

## HASIL ANALISA DATA UNJUK
KERJA GFD
Hasil Kerja Gfd Dalam Pengusutan Gangguan Pada  setiap  penyulang  yang  ada  di jaringan  spindle  rata-rata  yang  sudah terpasang    GFD    adalah    dua    atau tiga     gardu     distribusi.tetapi     yang paling  baik  adalah  dipasang  disetiap gardu  distribusi  yang    ada.    Untuk mencapai        target    tersebut    harus dilakukan       adanya       perencanaan pemasangan  secara bertahap.
Perbandingan         Grafik         Data Penyulang   Yang   Sedikit   Dengan Yang Banyak Terpasang GFD

## SEBELUM TAMBAH GFD SESUDAH TAMBAH

## GFD
Perbandingan Grafik
Keberhasilan Dan Kegagalan Unjuk Kerja GFD  Yang Dipantau

## KESIMPULAN  DAN  SARAN
Ground Fault Detector (GFD) merupakan alat bantu untuk
mendeteksi  adanya  gangguan  hubung tanah pada kabel SKTM 20 kV.
GFD  akan  bekerja  bilamana CT  yang  dipasang  di  gardu  dilewati arus  gangguan    sedangkan    untuk CT     yang  tidak  dilewati  oleh  arus gangguan  GFD  tersebut  tidak  akan bekerja.   Sifat   dari   GFD      diatas
menunjukan       bahwa  gangguan berada  diantara  GFD  yang  bekerja dengan GFD yang tidak bekerja.
Bila  terjadi  adanya  gangguan pada  SKTM  20  kV,  maka  dalam mempercepat  pengaktifan  kembali dari  gangguan  tersebut dibutuhkan segera    perencanaan  pemasangan pada gardu-gardu yang belum terpasang GFD.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Manual  Book  GFD-SMS ,  Syna teknika Bandung, 2005.
3.  Saleh,Rahman ,              Panduan Ground  FaultDetector ,PT  PLN (PERSERO) Area Pelayanan
Distribusi  Jakarta  Raya  dan Tangerang,2005.
2.  Proteksi    Sistem  Distribusi,  PT
PLN (PERSERO)  UDIKLAT
Jakarta.
4.  Saleh,    Rahman, Cara    Kerja Ground  Fault  Detector ,  PT  PLN (PERSERO) Area Pelayanan
Distribusi  Jakarta  RAYA  dan
Tangerang,2005