## ANALISIS GROUNDING  PADA BODY TRANSFORMATOR DI POWER HOUSE PT. SAP MARIANA DENGAN SIMULASI  SOFTWARE ETAP
Sofiah 1 Fadilah 2 Ilham Purnama Aji 3
1,2,3 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Palembang
1* sofikeran@gmail.com
2 diilaahfaa@gmail.com
3 ilhampurnamaaji134@gmail.com

## ABSTRAK
Pemasangan grounding pada sebuah peralatan lisrtrik khususnya trnasformator akan mengurangi efek bahaya dari arus hubung singkat yang dapat membahayakan pekerja dan memperpendek usia peralatan itu sendiri . pada bagian power house peralatan yang dipasangkan grounding ialah transformator dimana tranformator  itu  sendiri  sangat  sering  mengalami  gangguan  hubung  singkat  biasanya  dikarenakan kebocoran pada isolasi yang mengakibatkan body tranformator dialiri arus listrik yang seharusnya pada saat kondisi normal tidak dialiri arus listrik.Tujuan penelitian ini yaitu untuk menganalisa dan mencari nilai  tegangan  langkah  dan  sentuh  yang  apabila  pekerja  mendekati  lokasi  peralatan  yang  mengalami gangguan arus bocor agar tidak merasakan efek dari arus hubung singkat tersebut serta mensimulasikan menggunakan software etap  mencari  nilai  arus  hubung  singkat  satu  phasa  ke  tanah  dengan  nilai resistansi sebesar 0,06 ohm, Hasil yang didapat dari perhitungan untuk mencari nilai tegangan langkah yaitu  564,4  volt  dan  untuk  tegangan  sentuhnya  399  volt  serta  nilai  hasil  simulasi  gangguan  hubung singkat 1phasa ketanah 3,974 Ampere. hasil nilai yang didapat memenuhi Standar tegangan langkah dan sentuh berdasarkan IEEE Std 80-2000 untuk manusia dengan berat 50 kg.

## Kata Kunci: Etap, pentanahan, tranformator

## 1. PENDAHULUAN
Pentanahan sangat  penting  dalam  instalasi  listrik  karena  fungsinya  membuang  arus  berlebih kedalam tanah sehingga dapat mengamankan manusia dan peralatan listrik. Sistem pentanahan harus memiliki nilai tahan sekecil mungkin karena nilai hambatan yang kecil dapat mengalirkan arus listrik berlebih ketanah.
Perlindungan  dan  pemeliharaan  seluruh  peralatan  ini  diperlukan  untuk  memastikan  rangkaian kendali  tetap  berfungsi  dengan  baik.  Untuk  mempertajam  analisis  diatas  dan  membuktikan  sistem grounding apakan  berfungsi  dengan  baik  atau  tidak.  Disini  saya  menggunakan  perangkat lunak( software) Etap  ( Eletrical  trancient  and  Analysis  Program )  versi  19.0.1,  dari  hasil  analisa perhitungan sofwer etap didapatkan hasil perhitungan semakin kecil nilai resistansi semakin membaik serta mencari nilai tegangan sentuh dan langkah menggunakan rumus perhitungan. reset ini di lakukan untuk melihat dalam aspek keamanan apakah grounding pada Tranformator ideal pada kondisi tanah rawa, Sistem pentanahan yang baik adalah sistem pentanahan yang memiliki resistansi tanah yang kecil. Semakin kecil nilai resistansi dari grounding tersebut maka semakin baik, Karena arus gangguan listrik akan lebih mudah mengalir ketanah melalui tempat yang memiliki hambatan yang kecil dan nilai standar yang sering dipakai adalah maksimal 5 ohm[1].

## Gambar 1 . Power House
Power house (Rumah Pembangkit) merupakan tempat atau ruang instalasi( Pemasangan) turbin, dan generator, transformator , bangunan power house harus dibuat pada posisi agak tinggi agar aman dari kemungkinan terendam banjir, paling tidak 30cm dari permukaan air, serta pondasi bangunan perlu juga  pondasi  untuk  peralatan  untuk  trafo  dan  generator  selain  itu  jarak  antara  power  house  dengan bangunan utama jangan terlalu jauh agar lebih efisiensipada sebuah bangunan dimana semua mesin dan peralatan pembangkit tenaga listrik berada didalamnya[2].
Gambar 2. Transformator
Transformator ialah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu  atau  lebih  rangkaian  listrik  ke  rangkaian  listrik  yang  lain  melalui  suatu  gandengan  magnet  dan berdasarkan prinsip induksi elektromanetik. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun industry sebagai penaik dan penurun tegangan.[3]
Gambar 3 . Grounding / Pentanahan
Grounding / Pentanahan  merupakan  suatu  bagian  penting  untuk  menjamin  keselamatan  dan menjamin  keamanan  suatu  sistem  tenaga  listrik.  Sistem  pentanahan  mempengaruhi  kelancaran  suatu sistem  tenaga  listrik  terutama  saat  terjadi  gangguan  hubung  singkat, grounding berfungsi  sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah apabila terjadi tegangan listrik yang timbul akibat kegagalan isolasi sistem kelistrikan atau peralatan listrik demi alasan keselamatan.[4]

## Gambar 4 . Earth Tester
Earth  Tester adalah  alat  untuk  mengukur  nilai  resistansi  dari grounding ,  Sebelum  melakukan grounding pada sistem keselamatan instalasi listrik, penting untuk mengetahui besaran tahanan ground . Nilai tahanan tanah terhadap sengatan listrik dari suatu alat atau petir disebut dengan tahanan tanah. Di bawah 5 Ohm adalah resistensi tanah yang baik. Earth 38 tester merupakan salah satu alat yang dapat kita gunakan untuk mengukur nilai tahanan tanah[5].
Gambar 5 . Software Etap
ETAP  ( Electrical  Trancient  and  Analysis  Program )  merupakan  salah  satu software yang dilengkapi dengan fitur – fitur yang memudahkan para engineer dalam melakukan modeling dan analisis sistem ketenagalistrikan. Etap dapat digunakan untuk mendesain, mensimulasi,dan juga menganalisis komponen – komponen yang ada didalam sistem tenaga listrik, mulai dari komponen yanga ada pada sistem  pembangkit, transmisi,  dan  juga  distribusi.  Selain  itu,  Etap  juga  dapat mensimulasikan  sistem kontrol sampai dengan ke sistem panel[6].
Gangguan hubung singkat adalah gangguan yang terjadi karena adanya kesalahan antara bagian- bagian  yang  bertegangan.  Gangguan  hubung  singkat  dapat  juga  terjadi  akibat  adanya  isolasi  yang tembus atau rusak karena tidak tahan terhadap tegangan lebih, baik yang berasal dari dalam maupun yang  berasal  dari  luar  (akibat  sambaran  petir).  Bila  gangguan  hubung  singkat  dibiarkan  berlangsung dengan agak lama pada suatu system daya, akan banyak pengaruh pengaruh yang tidak di inginkan yang akan terjadi[7].
Gambar 6. Tegangan Sentuh
Tegangan sentuh adalah  tegangan yang terdapat di antara suatu objek yang disentuh dan suatu titik  berjarak  1  meter,  dengan  asumsi  bahwa  objek  yang  di  sentuh  dihubungkan  dengan  kisikisi pengetanahan  yang  berada  dibawahnya.  Besar  arus  gangguan  dipengaruhi  oleh  tahanan  orang  dan tahanan kontak ke tanah dari orang tersebut. berikut adalah rumus mencari nilai tegangan sentuh[8].
𝐸 𝑠 = (𝑅 𝑘 + 𝑅 𝑓 2 ) 𝐼 𝑘 (1)
Keterangan : 𝐸 𝑠 = Tegangan sentuh (Volt ) 𝑅 𝑘 = Tahanan badan orang (Ohm) 𝑅 𝑓
= Tahanan kontak ketanah dari satu kaki ke tanah (Ohm)
𝐼 𝑘 = Besarnya arus yang melalui badan (Ampere)
Gambar 7. Tegangan Langkah
Tegangan langkah adalah tegangan yang timbul di antara dua kaki orang yang sedang berdiri di atas tanah tanah yan sedang dialiri oleh arus kesalahan ketanah. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 7 Dalam hal ini dimisalkan jarak antara kedua kaki orang adalah 1 meter dan diameter kaki dimisalkan 8 cm dalam keadaan tidak memakai sepatu, berikut adalah rumus mencari tegangan langkah[8].
𝐸 𝐿 = (𝑅 𝑘 + 2𝑅 𝑓 ) × 𝐼 𝑘 (2)
Keterangan : 𝐸 𝐿 = Tegangan langkah (Volt) 𝑅 𝑘 = Tahanan badan orang (Ohm) 𝑅 𝑓
= Tahanan kontak ketanah (Ohm)
T = waktu kejut (dalam detik) 𝑃 𝑠 = Tahanan jenis tanah dierpermukaan tanah (Ohm)

## 2. METODE PENELITIAN
Tahap awal pembuatan dalam merancang sistem pentanahan pada body tranformator di power house yaitu mengumpulkan data,mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan, pengujian alat dan metode pengukuran serta hasil pengukuran yang selanjutnya akan mendapatkan hasil pengukuran untuk dijadikan bahan simulasi dan analisis selanjutnya untuk itu dibuatlah diagram flowchart terlebih dahulu untuk memudahkan keperluan penelitian ini.

## a. Diagram Flowchart
Pada  diagram Flowchart diatas  menjelaskan  alur  dari  mulainya  pengambilan  data  awal  untuk pemasangan grounding serta metode apa yang digunakan dalam pengukuran resistansi dan hasil dari pengukuran  tersebut  apakah  memenuhi standar PUIL atau tidak yang selanjutnya  di  simulasikan menggunakan software etap  selanjutnya  menganalisa  hasil  untuk  mencari  nilai  gangguan  hubung singkat serta mencari tegangan langkah dan sentuh.

## Gambar 8. Diagram Flowchart Penelitian

## b. Metode Pengambilan Data
Dalam  penelitian  pengambilan  data  terhadap  hasil  pengukuran  resistansi grounding pada bangunan power house di PT Sinar Alam Permai. Terdapat beberapa metode yang dipakai ini berguna sebangai penunjang dalam proses pengambilan data dan penelitian diantaranya sebagai berikut;
1. Metode observasi, Metode ini digunakan untuk pengambilan data dengan cara melihat secara langsung kelokasi.
2. Metode  Wawancara,  Metode  ini  dilakukan  dengan  cara  berdiskusi  atau  tanya  jawab  secara langsung dengan dosen pembimbing dan pembimbing lapangan serta karyawan yang bekerja dibagian mentenent di PT Sinar Alam Permai.
3. Metode Literatur, Metode ini dilakukan dengan cara mempelajari materi materi yang didapat dari buku, jurnal, artikel,yang berkaitan dengan pembahasan
Mulai Pengumpulan data awal Melaksanakan Metode Pengukuran Pengukuran Resistansi Pentanahan Hasil Pengukuran Sesuai Standar PUIL 2000/ Tidak Analisa Dan Simulasi Selesai Tidak Ya

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
penelitian  dan  analisa  tentang  pengaruh  nilai  resistansi  pentanahan  terhadap body  trafo yang terdapat pada power house , pengujian ini dilakukan untuk melihat seberapa besar arus gangguan yang dapat  ditanahkan  dengan  nilai  resistansi  pentanahan  sebesar  0,06Ω  dan  disimulasikan  menggunakan software etap  serta  mencari  nilai  tegangan  langkah  dan  sentuh.  Pada  power  house  terdapat  banyak peralatan  listrik  yang  sangat  sering  terjadi  gangguan  hubung  singkat  oleh  karana  itu  dipasangkan pentanahan ( grounding ) yang fungsinya sebagai pengaman arus bocor yang langsung dialirkan ketanah, serta  tujuan  dari  pengukuran  setiap  elektroda  ini  ialah  untuk  mengetahui  kelayakan  nilai  resistansi tersebut apakah memenuhi standar puil yaitu dibawah 5Ω.
Tabel 1. Data Grounding No Keterangan Nilai (ohm) Jarak (m) Jumlah (batang) 1 Hasil Pengukuran menggunakan earth tester 0,06 2 Panjang Elektroda batang 4 3 Kedalaman Penanaman Elektroda Batang 4 4 Jumlah Elektroda Batang 3
Pengujian short circuit pada bus 10, bus 11, bus 12 dengan memasukan hasil pengukuran grounding dimana grounding ditanamkan pada area power house sebanyak 3 batang elektroda dan dihubungkan secara pararel dan didapatkan hasil nilai resistansi sebesar 0,06Ω pada trafo 10 dan untuk trafo 11 dengan resistansi 5Ω serta trafo 12 dengan menggunakan tipe solid untuk didapatkan hasil nilai arus gangguan hubung singkat sebagai berikut
Tabel 2. Nilai short circuit No Lokasi Gangguan 1 Fasa ke Tanah 1 Bus 10 3,974 2 Bus 11 0,048 3 Bus 12 48,078
Pada  sistem  tegangan  tinggi  sering  terjadi  kecelakaan  terhadap  manusia,  dalam  hal  terjadi  kontak langsung atau dalam hal manusia berada didalam suatu daerah yang peralatannya mengalami gangguan hubung singkat oleh karena itu untuk menentukan secara tepat mengenai perhitungan tengangan yang mungkin  timbul  akibat  kesalahan  ke  tanah  terhadap  manusia  yang  berada  disekitarnya  maka menggunakan rumus perhitungan sebangai berikut;

## a. Perhitungan Tegangan Sentuh
Dengan menggunakan persamaan 1 maka diperoleh:
𝐸 𝑠 = (𝑅 𝑘 + 𝑅 𝑓 2 ) 𝐼 𝑘
𝐸 𝑠 = (1000 + 3. 𝑝 𝑠 2 ) × 0,116 √𝑡 𝐸 𝑠 = (1000 + 3.60 2 ) × 0,116
√0,1 𝐸 𝑠 = (1000 + 90) × 0,366 𝐸 𝑠 = 383,3 Volt
Hasil  dari  perhitungan  tegangan  sentuh  didapatkan  nilai  sentuhnya  yaitu  399  Volt  dengan  waktu gangguan 0,1 detik memenuhi standar (IEEE std 80-2000) yaitu sebesar 1980 volt.
b. Tegangan Langkah
Dengan menggunakan persamaan 2 maka diperoleh:
𝐸 𝐿 = (𝑅 𝑘 + 2𝑅 𝑓 ) × 𝐼 𝑘 𝐸 𝑠 = (1000 + 2(3. 𝑅 𝑓 )) × 0,116 √𝑡 𝐸 𝑠 = (1000 + 2(3.90)) × 0,116 √0,1 𝐸 𝑠 = (1000 + 2(270)) × 0,116 √0,1 𝐸 𝑠 = (1000 + 540) × 0,366
𝐸 𝑠 = 564,8 Volt
Hasil dari perhitungan tegangan langkah didapatkan nilai sebesar 564,8 ampere dengan waktu gangguan 0,1 detik dimana hasil tersebut dengan waktu 0,1 detik sangat aman karena dalam waktu gangguan 0,1 pada (IEEE) std 80-2000 yaitu sebesar 7000.
Dari hasil uraian diatas bahwa nilai resistansi pentanahan diatas sangat berpengaruh untuk jumlah arus yang terbuang akibat adanya hubung singkat, semakin besar nilai resistansi semakin sedikit arus gangguan  yang  dapat  mengalir  ke ground begitu  pula  sebaliknya  semakin  kecil  nilai  resistansi pentanahan semakin besar pula arus gangguan hubung singkat yang terbuang ke ground dan lama waktu arus gangguan untuk mengalir ketanah akan semakin cepat. Nilai resistansi pentanahan yang terdapat pada tranformator di power house sudah sangat baik dengan resistansi 0,06 ohm dimana standar pada PUIL 2000 (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) adalah <5 ohm. Serta nilai untuk tegangan langkah dan sentuh memenuhi standar berdasarkan IEEE Std 80-2000 untuk manusia dengan berat 50 kg.

## 4. KESIMPULAN
Setelah  melakukan  analisa  dan  simulasi  menggunakan software etap  pada  sistem  pentanahan  yang terdapat  pada  bagunan Power  house maka  dapat  di  simpulkan  Hasil  dari  analisa  dan  Simulasi menggunakan Software etap pada sistem pentanahan dimana nilai resistansi nya sebesar 0,06 ohm disimulasikan dengan menggambar single line diagram dimana terdapat 3 unit trafo step down dengan kapasitas 2000kva yang menggunakan beban motor sebanyak 31 unit motor dengan kapasitas yang bervariasi dimana untuk melalukan pengujian terhadap grounding itu sendiri dilakukan short circuit disetiap bus yang terdapat pada  SLD  ( single  line  diagram )  yang  telah  digambarkan  selanjutnya  melakukan  pengujian  di  setiap trasformator yang diberi arus hubung singkat dimana setelah diruningkan akan terlihat dimana semakin besar nilai resistansi akan semakin sedikit arus hubung singkat yang masuk ke grounding sedangkan
nilai  resistansi  yang  kecil  yaitu  0,06Ω  akan  semakin  besar  arus  hubung  singkat  yang  masuk  ke grounding serta arus gangguan (𝐼 𝑘 ) yang mengalir ketanah memerlukan waktu selama 0,1 detik. Serta hasil nilai yang didapat sudah memenuhi standar tegangan langkah dan sentuh berdasarkan IEEE Std 80-2000 untuk manusia dengan berat 50 kg.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  H.  Y.  S.  Agung  Santoso1,  “Analisis  Sistem  Pentanahan  Instalasi  Listrik  Gedung LembagaPemasyarakatan Kelas IIa Bengkulu,” Jurnal Amplifier, 2020.
[2] p.  a.  harahap,  “Analisa  perbandingan  sistem  pentanahan  ( Grounding )  pada  power  house  dan gedung perkantoran (Studi Kasus PLTA SEI WAMPU I ),” 2019.
[3] L. S. P. F. L. Yaved Pasereng Tondok, “Perencanaan Transformator Distribusi 125 kVA,” Jurnal Teknik Elektro dan Kompute, 2019.
[4] S.  A.  Muhammad  Kamal  Hamid,  “Sistem  Pentanahan  Pada Transformator Distribusi  20  kV  di PT.PLN (Persero) Area Lhokseumawe Rayon Lhoksukon,” Journal of Electrical Technology, 2016.
[5] J.  Arifin,  “PENGUKURAN  NILAI GROUNDING TERBAIK  PADA  KONDISI  TANAH BERBEDA,” Jurnal Teknik Elektro, 2020.
[6] A. S. Friska Rizqi Pratiwi1, “ANALISIS SISTEM GROUNDING PADA GARDU INDUK 150KV TEMANGGUNG DENGAN SIMULASI SOFTWARE ETAP,” JTE UNIBA, 2021.
[7] A.  S.  S.  J.  I.  D.  Wellem  F.  Galla1,  “ANALISIS  GANGGUAN  HUBUNG  SINGKAT  PADA SALURAN UDARA 20 KV DI PENYULANG NAIONI PT. PLN (PERSERO) ULP KUPANG UNTUK  MENENTUKAN  KAPASITAS  PEMUTUSAN  FUSE  CUT  OUT  MENGGUNAKAN ETAP 12.6,” Jurnal Media Elektro, 2020.
[8] T. Hutauruk, Pengetanahan Netral Sistem Tenaga pengetanahan peralatan, JAKARTA, 2021.