Abstract—    To  be  able  to  secure  and  safety  the  equipment and  the  workers  who  work  in  the  power  plant  area  PLTP Lahendong  with  power  capasity  2  x  20  MW,  of  course, required  the  earthing  system  design  quality,  reliable  and efficient whereby the grounding grid resistance, voltage step and touch voltage according to the calculations contained in IEEE Std 80 -2000. This research will discuss the evaluation of  system  design  with  respect  to  the  value  of  earthing resistance  grounding  grid,  mesh  voltage  and  step  voltage. Evaluation parameters - parameters according to calculations  published  in  IEEE  Std  80-2000.  Results  from this study system grounding of PLTP Lahendong unit 5 and 6 well the categorized and meet the standart.
Keywords:  Resistance  grounding,  step  voltage,  spacing between parallel conductors, touch voltage,.
Abstrak— Sistem pentanahan yang berkualitas, handal dan efisien  adalah  merupakan  persyaratan  utama  dalam merancang suatu sistem pentahanan untuk dapat mengamankan  peralatan  dan  para  pekerja  di  area pembangkit.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis desain  Grid  Pentanahan  PLTP  Lahendong  Unit  5  dan  6 dengan  kapasitas  daya  2x20  MW  berdasarkan  metode IEEE    Std  80-2000.  Analisis  dilakukan  terhadap  beberapa parameter berupa luas penampang konduktor, nilai tahanan grid  pentanahan  tegangan  sentuh  dan  tegangan  langkah. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa sistem pentanahan  pada  PLTP  Lahendong  Unit  5  dan  6 dikategorikan baik dan memenuhi standar.
Kata  Kunci  : Jarak  paralel  antara  konduktor,  Tahanan tanah, Tegangan langkah, Tegangan sentuh.

## I. P ENDAHULUAN
Dalam suatu System Power Plan dibutuhkan  sistem pentanahan  yang  handal.  Hal  ini  dimaksudkan  agar ketika terjadi gangguan fasa ke tanah pada Gardu Induk Tegangan  Tinggi  (GITT)    tidak  akan  membahayakan keselamatan  manusia,  sebab  arus  gangguan  akan mengalir  pada  bagian  peralatan  dan  ke  piranti pentanahan.  Hal  ini  akan  menimbulkan  gradien tegangan diantara peralatan dengan peralatan, peralatan dengan  tanah  dan  gradien  tegangan  pada  permukaan tanah yang berbahaya bagi manusia dan peralatan yang berada di area pembangkit atau gardu induk. Oleh sebab
itu diperlukan sistem  pentanahan  yang  baik  dan  efektif meratakan gradien tegangan yang timbul
Sistem  pentanahan  peralatan  gardu  induk  yang umum  digunakan  saat  ini  adalah  sistem  pentanahan Driven Rod , Counterpoise , dan gabungan antara sistem pentanahan  Grid  dan  Rod.  Dari  ketiga  model  sistem pentanahan ini sistem kisi ( Grid ) dan Rod paling sering digunakan  untuk  Gardu  Induk  Tegangan  Tinggi  150 kV.  Untuk  itu  dibutuhkan  analisis  dalam  menghitung nilai tahanan pentanahan, tegangan sentuh dan tegangan langkah  dan  membuat  kombinasi  antara  jumlah  mesh dan  rodnya.  Kedalaman  penanaman  konduktor  dengan mempertimbangkan  nilai  dari  tahanan  jenis  tanah, pengaruh  tahanan  jenis  tanah  untuk  beberapa  jenis tanah yang berbeda dengan kedalaman yang sama serta dimensi area pentanahan yang akan digunakan sehingga menghasilkan  nilai  tahanan  pentanahan  (R g ),  tegangan mesh (E m ) atau tegangan tertinggi dari tegangan sentuh dan  tegangan  langkah  (E s )  yang  lebih  baik  dan  lebih aman berdasarkan std IEE 80 (2000).
Ada  beberapa  faktor  penting  yang  mempengaruhi nilai-nilai tersebut antara lain desain jarak paralel antara konduktor (D). Maka penulis membuat suatu penelitian yang  berjudul “Analisa  Jarak  Paralel  Antara Konduktor  Sistem  Grounding  Grid  Pada  PLTP Lahendong Unit 5 dan 6” .

## A. Sistem Pembumian
Sistem  pembumian  adalah  suatu  rangkaian/jaringan mulai  dari  kutub  pembumian/elektroda,  hantaran penghubung/ conductor sampai  terminal  pembumian yang  berfungsi  untuk  menyalurkan  arus  lebih  ke  bumi sehingga  dapat  memberikan  proteksi  terhadap  manusia dari  sengatan  listrik  ( shock ),  dan  mengamankan komponen-komponen instalasi agar dapat terhindar dari bahaya  arus  dan  tegangan  luar,  serta  perangkat  yang dapat beroperasi sesuai standar.
Pembumian  merupakan  salah  satu  faktor  utama dalam  setiap  pengaman  (proteksi)  peralatan  atau rangkaian  listrik.  Untuk  dapat  melakukan  pengamanan

## Analisa Jarak Paralel Antara Konduktor Sistem Grounding Grid PLTP Lahendong Unit 5 Dan 6
Rizaldy Diamanis, Hans Tumaliang, Fielman Lisi Teknik Elektro Universitas Sam Ratulangi Manado, Jl.Kampus Bahu-Unsrat Manado, 95115 Email: izalaldy96@gmail.com, hans_tumaliang@gmail.com, fielmannlisi@gmail.com
Rizaldy Diamanis – Analisa Jarak Paralel Antara Konduktor Sistem Grounding Grid Pada PLTP Lahendong Unit 5 dan 6.
tersebut  diperlukan  perancangan  atau  desain  suatu sistem pembumian sesuai standar yang berlaku, seperti :
1) Tahanan  pembumian  (R g )  harus  memenuhi syarat yang diinginkan untul suatu keperluan
2) Elektroda  yang  ditanam  dalam  tanah  harus bahan  konduktor  yang  baik,  tahan  korosi, cukup kuat.
3) Elektroda  harus  mempunyai  kontak  yang  baik dengan tanah sekelilingnya.
4) Tahanan pembumian harus baik untuk berbagai musim..
Dalam  suatu  sistem  listrik,  ada  empat  bagian  yang harus diketanahkan / dibumikan, yaitu sebagai berikut:
1) Titik  netral  dari  transformator  atau  titik  netral dari generator. Hal ini diperlukan dalam kaitan dengan  keperluan  proteksi  khususnya  yang menyangkut gangguan hubung tanah.
2) Kawat petir yang ada pada bagian atas saluran transmisi.  Kawat  petir  ini  sesungguhnya  juga berfungsi  sebagai lighting  arrester. Karena letaknya yang  ada  disepanjang  saluran transmisi,  maka  sema  kaki  tiang  transmisi harus  ditanahkan  agar  petir  yang  menyambar kawat  petir  dapat  disalurkan  ketanah  dengan lancer melalui kaki tiang saluran transmisi.
3) Semua bagian instalasi yang terbuat dari logam (menghantar  listrik)  dan  dengan  mudah  dapat disentuh manusia.
4) Bagian  pembuangan  listrik  (bagian  bawah) dari lightning arrester. Hal ini diperlukan agar lighting  arrester dapat  berfungsi  dengan  baik, yaitu membuang muatan listrik yang diterimanya  dari  petir  ketanah  (bumi)  dengan lancer.
Pembumian  adalah  penghubung  bagian-bagian peralatan listrik yang pada keadaan normal tidak dialiri arus.  Tujuannya  adalah  untuk  membatasi  tegangan antara  bagian-bagian  peralatan  yang  tidak  dialiri  arus dan antara bagian-bagian ini dengan tanah sampai pada suatu  harga  yang  aman  untuk  semua  kondis  operasi, baik kondisi normal maupu saat terjadi gangguan.
Pembumian  peralatan  adalah  penghubungan  badan atau  rangka  peralatan  lisrik  (motor,  generator, transformator,  dan  bagian-bagian  logam  lainnya  yang pada  normal  tidak  dialiri  arus)  dengan  tanah.  Maksud dari pembumian peralatan adalah:
1) Mencegah  terjadinya  tegangan  kejut  listrik hyang  berbahaya  untuk  orang  dalam  daerah tertentu.
2) Untuk  memungkinkan  timbulnya  arus  tertentu baik besarnya maupun  lamanya dalam
keaadaan gangguan tanah, tanpa menimbulkan kebakaran  atau  ledakan  pada  bangunan  atau isinya.
Oleh  karena  itu,  secara  umum  sistem  pebumian berperan sebagai PROTEKSI dengan tujuan
1) Menjamin  kerja  peralatan  listrik  atau elektronik;
2) Mencegah kerusakan peralatan listrik atau elektronik;
3) Menyalurkan energi serangan petir ketanah.

## B. Sistem Pembumian Grid
Peralatan gardu induk sebaiknya dipasang pembumian grid dengan penghantar yang besar berguna untuk  memperkecil  tahanan  pembumian  dan  batas tegangan  diantara  peralatan  dan  permukaan  tanah  pada nilai yang diijinkan.
Pembumian  grid  merupakan  salah  satu  sistem pembumian  yang  banyak  digunakan  pada  gardu  induk karena  mempunyai  beberapa  keuntungan  dibandingkan dengan sistem pembumian lainnya.
Beberapa keuntungan tersebut antara lain pemasangannya  lebih  mudah  terutama  pada  daerah berbatu, gradien tegangan pada sistem pembumian grid akan lebih rata.
Seperti  pada  gambar  1  sistem  pembumian  grid dilakukan  dengan  cara  menanamkan  batang  –  batang konduktor  sejajar  dengan  permukaan  tanah  pada kedalaman tertentu. Batang – batang konduktor tersebut terhubung  satu  dengan  yang  lainnya,  sehingga membentuk beberapa buah mesh.
Distribusi  tegangan  tergantung  pada  jarak  elektroda paralel,  makin  besar  jarak  elektroda  maka  terdistribusi tegangannya  makin  tidak  rata  dan  makin  dekat  jarak elektroda  paralel  maka  terdistribusi  tegangannya semakin merata.

## 1) Faktor  yang  Mempengaruhi  Tahanan  Pembumian Grid
Nilai  tahanan  suatu  sistem  pembumian  diharapkan serendah mungkin. Elektroda pembumian yang ditanamkan  ke  dalam  tanah  diharapkan  memperoleh atau  memiliki  tahanan  yang  rendah,  namun  hal  itu sangat  jarang    diperoleh.  Ada  beberapa  faktor  yang berpengaruh  terhadap  nilai  tahanan  pembumian  antara lain:
a. Tahanan  dari  material  elektroda  yang digunakan
b. Tahanan  kontak  antara  elektroda  dengan tanah
c. Tahanan  jenis  tanah  (resistivitas  tanah)  itu sendiri
d. Desain sistem pembumian
Nilai  tahananan  dari  material  elektroda  yang digunakan  bergantung  pada  ukuran  konduktor  yang dipasang.  Ukuran  konduktor  akan  dihitung  dengan persamaan  (1):

## ( 1)

## Dimana :
A mm2 = Luas penampang konduktor yang diperlukan t c = Durasi arus gangguan (detik) α r = resistivitas pada suhu referensi T r (1/°C) ρ r
= referensi temperature konduktor T r (μΩ/cm)
TCAP = Kapasitas termal per satuan volume (J/cm3/°C) T m = Batas temperatur maksimum yang dapat ditahan oleh material (°C)
T a = Suhu di lingkungan sekitar area (°C) K o = koefisien yang nilainya 1/α o atau  (1/α r ) T r (°C)

## 2) Tahanan Pembumian
Pembumian  yang  ideal  harus  memberikan  nilai tahanan pembumian mendekati nol atau ≤ 1 ohm untuk gardu  induk  bertegangan  tinggi  (ANSI/IEEE  Std  80  – 2000).  Sebagai  perkiraan  pertama,  sebuah  nilai minimum  dari  tahanan  pembumian  gardu  induk  pada tanah  yang  seragam  ( uniform )  untuk  lapisan  pertama (permukaan  tanah)  dapat  dihitung  dengan  persamaan (2) :
. (2)
Kemudian,  pada  lapisan  kedua  dengan  adanya gabungan  antara  grid  dan batang  rod  untuk  tanah  yang seragam,  jumlah  konduktor  grid  dan  konduktor  batang rod  yang  ditanam  pada  kedalaman  tertentu  sehingga
diperoleh  persamaan  (3)  menurut  Laurent,  P.  G.,  1951 dan Nieman, J, 1952:
(3)
Dimana :
R g = Tahanan pembumian (Ω)
A = Luas area pentanahan grid (m 2 ) ρ = Tahanan jenis tanah (Ω-m)
L T = Total  dari  panjang  konduktor  yang  tertanam (m)
Menurut  Schwarz  Kaitan  yang  dapat  diikuti  pada persamaan dalam menentukan tahanan total pembumian  yang  tanahnya  homogen  yang  terdiri  dari grid horizontal dan penghantar  rod vertikal.  Persamaan schwarz  dapat  dilanjutkan  untuk  mengetahui  tahanan kawat  penghantar  pembumian  disebut  (R 1 ),  pada tahanan  pembumian  grid  keseluruhan  disebut  (R 2 ),  dan (R m ) merupakan tahanan diantara kumpulan penghantar grid  dan  kumpulan  pembumian  rod  –  rod  sedangkan (R g ) merupakan tahanan pembumian dapat  dilihat pada persamaan (4) berikut :
. (4)
Tahanan  penghantar  pembumian  grid  (R 1 )  dapat dilihat pada persamaan (5):
(5)
Untuk mencari nilai tahanan penghantar pembumian rod (R 2 ) dapat dilihat pada persamaan (6) :
(6)
Mutu  tahanan  pembumian  antara  R1  dan  R2  yaitu (R m ) dapat dituliskan pada persamaan (7):
(7)
Dimana :
ρ = Tahanan jenis tanah dalam satuan (Ω. m)
L C =  Total  panjang  penghantar  keseluruhan  grid yang terhubun dalam satuan (m)
a = diameter penghantar pembumian grid (mm)
a' =
(m)
A = Area bagian penghantar dalam m 2 . k 1 , k 2 = Koefisien K 1 = (-0.04(L x /L y )) + 1.41 dan K 2 = (0.15(L x /L y )) + 5.5 L R = Panjang setiap penghantar rod (m)
b = Diameter penghantar rod (mm) n R = Jumlah penghantar rod
Rizaldy Diamanis – Analisa Jarak Paralel Antara Konduktor Sistem
Grounding Grid Pada PLTP Lahendong Unit 5 dan 6.
L c = total panjang penghantar grid (m)
Gambar 2. Situasi shock

## 3) Tegangan Sentuh
Tegangan sentuh ( E t ) adalah tegangan yang terdapat diantara  suatu  obyek  yang  disentuh  dan  suatu  titik berjarak  1  meter,  dengan  asumsi  bahwa  objek  yang disentuh  dihubungkan  dengan  kisi-kisi  pembumian yang  berada  di  bawahnya,seperti  yang  terlihat  pada Gambar 2 menurut IEEE 80 – 2000. memompa fluida Manusia  dengan  berat  badan  50  dan  70  Kg  yang berada  diantara  satu  objek  dapat  dihitung  tegangan sentuh pada persamaan  (8) dan (9):
(8) (9)
C s (pers.(10)) dapat dianggap sebagai faktor koreksi untuk  menghitung  efektif  kaki  perlawanan  di  hadapan dengan ketebalan hingga permukaan material. Nilai  C s dapat digunakan  5%  dari nilai analisa metode  menurut (Thapar, Gerez, and Kejriwal).
(10)
Dimana: E t 50 = Batas tegangan  sentuh  yang diizinkan untuk berat badan 50 kg,
E t70 = Batas tegangan  sentuh  yang diizinkan untuk berat badan 70 kg,
C s =  Faktor  reduksi  nilai  resistivitas  permukaan tanah
p s =  Tahanan  jenis  permukaan  material  (lapisan batu koral), Ohm-m
t = Waktu gangguan tanah (waktu kejut), detik
h s = Ketebalan lapisan batu koral (m) ρ s = Tahanan jenis permukaan material lapisan batu koral (ohm-m)
Apabila  tidak  ada  pengaman  yang  digunakan  pada lapisan permukaan maka C s =1 dan ρ s = ρ
Untuk pembumian grid dengan model bujur sangkar maupun  empat  persegi  panjang  ( rectangular  grid ) menurut IEEE Std 80 – 2000 mempunyai batasan :
1. Jumlah konduktor parallel dalam satu sisi kurang dari 25 (n<25),
2.  0.25  <  h  <  2.5  dengan  h  adalah  kedalaman penanaman konduktor (m),
3. d < 25 m, d adalah diameter penghantar (m), 4. D > 2.5 m, D  adalah jarak parallel antara konduktor (m).

## 4) Tegangan Langkah\
Tegangan  langkah  adalah  tegangan  yang  timbul  di antara dua  kaki  orang  yang  sedang  berdiri  diatas tanah yang sedang dialiri oleh arus kesalahan ke tanah, dapat dilihat pada Gambar 3.
Manusia  dengan  berat  badan  50  dan  70  Kg    dapat dihitung  tegangan  langkah  pada  persamaan  (11)  dan (12) dibawah ini:
(11)
(12)
Tegangan  Langkah  maksimum  diperkirakan  terjadi lebih  dari  jarak  1  m,  mulai  dan  memperluas  luar konduktor  perimeter  pada  sudut  yang  membagi  dua sudut  yang  paling  ekstrim  dari  grid.  Untuk  kedalaman biasa dari 0,25 m <h <2,5 m , K s adalah (pers.(13));
(13)
Dimana: K s = Faktor Geometrik Tegangan Langkah
h = Kedalaman pembumian grid (m)
D =  jarak  paralel  antara  konduktor  pembumian grid (m)
Suatu usaha dilakukan untuk memperluas persamaan ini termasuk penggunaan jumlah penghantar rod  ke  tanah.  Jika  L C merupakan  total  panjang penghantar  grid  dan  L R merupakan  total  panjang  dari semua  batang  penghantar  rod,  maka  nilai  efektif panjang  penghantar  grid  untuk  tegangan  langkah  (L s ) dapat digunakan persamaan (14)
(14)
Dan  untuk  mencari  nilai  tegangan  langkah  (E s ) digunakan persamaan (15):
(15) K i = 0.644 + 0.148 . n
(16)

## 5) Tegangan Mesh
Tegangan  mesh  (E m )  merupakan  salah  satu  bentuk tegangan  sentuh.  Tegangan  mesh  dinyatakan  sebagai tegangan  tertinggi  yang  mungkin  timbul  sebagai tegangan  sentuh  yang  dapat  dijumpai  dalam  sistem pembumian  gardu  induk    Nilai  tegangan  mesh tergantung  pada  faktor  geometrik  tegangan  mesh  (K m ), Faktor koreksi (K i ), Tahanan tanah (ρ), arus pembumian grid  maksimum  (I G )  dan  nilai  efektif  panjang penghantar grid untuk tegangan mesh (L M ) dapat dilihat pada persamaan (17) dan (18) :
(17)
Dimana:
(18)
Untuk  mencari  nilai  dari  faktor  geometrik  untuk tegangan mesh (K m ) dapat digunakan persamaan (19) :
(19)
Untuk  pembumian  grid  yang  dipasangkan  rod disetiap  perimeter  nilai  k ii =  1,  sedangkan  untuk pembumian  grid  tanpa  pemasangan  rod  disetiap perimeter dapat digunakan persamaan (20):

## (20)
Untuk  mencari  k h dapat  digunakan  pada  persamaan (21) dibawah ini.
(21)
Dimana: h 0 = 1 m (referensi kedalaman jarring-jaring)
Menurut  Thapar,  Gerez,  Balakrishnan    penggunaan empat  grid  dapat  efektif    pada  penghantar  grid  yang diparalel  dengan  sebutan  n.  Dapat  dibentuk  menjadi bujur  sangkar  maupun  empat  persegi  panjang ( rectangular grid ) atau penomoran yang tidak beraturan grid  –  grid    pada  penghantar  paralel  yang  ekivalen
dengan  bujur  sangkar  grid  dituliskan  pada  persamaan (22) hingga (26):
(22)
Dimana:
(23) (24) ( Nilai n b = 1 jika berbentuk persegi)
(25)
( Nilai  n c =  1  jika  berbentuk  persegi  dan  persegi panjang)
(26)
( Nilai  n d =  1  jika  berbentuk  persegi  dan  persegi panjang, dan berbentuk L)
Dimana : A = Total luas area pembumian grid (m 2 )
L x =  Panjang  maksimum  pengahantar  grid  pada sumbu x (m)
L y =  Panjang  maksimum  pengahantar  grid  pada sumbu y (m)
D m = Jarak maksimum antara 2 grid (m)

## 6) Kenaikan Tegangan Tanah
Kenaikan  tegangan  tanah  adalah  maksimum tegangan listrik pada pembumian gardu induk grid yang mungkin  ada  relatif  terhadap  jarak  nilai  pembumian diasumsikan seperti tegangan pada pembumian (pers.27).
(27) Dimana : I g = Arus rms grid simetris (A) R g = Tahanan pembumian grid (Ω)

## 7) Arus Griid Maksimum
Arus  grid  maksimum  adalah  arus  terbesar  yang mengalir  pada  rangkaian  pembumian  grid  saat  terjadi gangguan fasa ke tanah (pers. 28-31)
(28)
Arus  grid  maksimum  juga  dipengaruhi  oleh  faktor decrement  (D f ),  lamanya  waktu  gangguan  (t f )  sehingga nilai  perencanan  dari  arus  gangguan  maksimum didefenisikan :
Rizaldy Diamanis – Analisa Jarak Paralel Antara Konduktor Sistem Grounding Grid Pada PLTP Lahendong Unit 5 dan 6. I G = D f I g (29)
(30) T a = X / (100 πR) (31) Dimana:
I g = Arus gangguan simetris T a = DC offset time constant
S f = factor pembagi arus gangguan

## II. M ETODOLOGI P ENELITIAN

## A. Tempat dan Waktu Penelitian
Data yang dibutuhkan untuk penelitian ini dilakukan selama  19  hari . Penelitian  dimulai  dari  tanggal  7 November  2017  sampai  dengan  25  November  2017. Tempat penelitian dilakukan di PLTP Lahendong unit 5 dan 6 di Tompaso. Perhitungan dan analisa penelitian di rumah  tinggal  penulis  dan  di  Laboratorium  Tenaga Listrik  Fakultas  Teknik  jurusan  Teknik  Elektro Universitas Sam Ratulangi Manado.

## B. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan terdiri dari:
1) Mencari  dan  mengumpulkan  referensi  data (informasi) yang berkaitan dengan analisa.
2) Mengumpulkan  data  yang  terpasang,  data pengukuran  dan  konstanta  data  berdasarkan referensi IEE std 80-2000.
3) Melakukan analisa perhitungan system
grounding .
Gambar 3. Tampilan Tata Letak Sistem Grounding Grid
4) Melakukan  analisa  efisiensi  jarak  paralel antara konduktor.
5) Melakukan  perbandingan  hasil  perihitungan yang  terpasang  dengan  hasil  perhitungan  jika jarak paralel antara konduktor diganti.
6) Membuat laporan penelitian.

## C. Pengambilan Dan Pengumpulan Data
System grounding pada PLTP Lahendong Unit 5 dan 6 ada dua area yang terpasang yaitu area switchyard dan area powerhouse dapat dilihat pada gambar 3.

## 1) Data Berdasarkan Tata Letak (Layout)
Dari gambar 3, panjang L1 = 65 meter, panjang W1 = 90 meter panjang L2 = 40 meter panjang W2 =
100  meter  sehingga,  total  panjang  pembumian  grid sepanjang  sumbu  x  (L x )  adalah  130  meter  dan  total panjang  pembumian  grid  sepanjang  sumbu  y  (L y ) adalah  115  meter.  Pada  gambar  tersebut  juga  didapati panjang jarak antara konduktor (D) 10 meter
2) Resistivitas Tana
Tahanan  jenis  tanah  ( soil  resistivity) nilainya berfariasi  sesuai  dengan  komposisi  tanah.  Untuk mendapatkan harga tahanan jenis tanah yang lebih teliti perlu  diadakan  pengukuran  setempat  dan  dalam  masa periode  musim  panas  serta  pengukuran  berkala  untuk mendapatkan  nilai  tertiggi. PLTP  Lahendong  Unit  5  & 6  melakukan  pengukuran  RS  pada  24  titik  yang berbeda.  Berikut  ini  nilai  yang  didapat,  sehingga  nilai rata-rata ( ρ) adalah 85.065 T ABEL I
N ILAI R ESISTIVITAS T ANAH P ADA 24 T ITIK
Poin Nilai tahanan Poin Nilai Tahanan RS1 39.8 RS13 38.2 RS2 50.8 RS14 73.9 RS3 122 RS15 62.8 RS4 42.5 RS16 89.2 RS5 9.39 RS17 49.2 RS6 89.5 RS18 66.3 RS7 32.3 RS19 95 RS8 677 RS20 66.8 RS9 57.3 RS21 2.55 RS10 22.4 RS22 65.7 RS11 84.6 RS23 49.8 RS12 100 RS24 53.9

## 3) Ukuran Konduktor
Ada 2 jenis ukuran  konduktor  yang  terpasang  yaitu ukuran konduktor pada pembumian grid dan ukuran  konduktor  pada  pembumian  rod  dengan tembaga sebagai  bahan dasar konduktor.

## a. Ukuran Konduktor Pada Pembumian Grid
Dengan  melakukan  perhitungan  terlebih dahulu,  didapati  luas  penampang  kenduktor yang  diperlukan  sebesar  52  mm 2 .  Luas penampang  yang  dipasang  ( A mm 2 ) adalah  120 mm 2 jauh  lebih  besar  dari  hasil  perhitungan dan pada kedalaman grid (h) 1 meter.

## b. Ukuran Konduktor Pada Pembumian Rod
Diameter  konduktor  pembumian  rod  (2b) adalah  20  mm  dan  ditanam  pada  10  titik berbeda  (n r )  masing-masing  panjang  batang pentanahan (L r ) 3 meter.

## 4) Arus Gangguan
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dan  pengukuran, didapati arus gangguan maksimum pada system power  plan  PLTP  Lahendong  Unit  5  &  6  didapati    (I f ) 43.2  kA,dan  lama  terjadinya  ganguan  berdasarkan setingan circuit breaker (t f ) 0.12 detik.
5) Konstanta data )
Berikut ini tabel II,  adalah nilai atau konstanta  data IEEE  Std  80-2000  yang  sudah  di  uji  atau  dilakukan penelitian.
T ABEL II K ONSTANTA D ATA B ERDASARKAN IEEE S TD 80-2000

## III. HASIL DAN ANALISA

## A. Perhitungan Ukuran Konduktor
Untuk menetukan ukuran luas penampang konduktar yang akan digunaklan persamaan (1)
Dimana: I = 43.2 kA
TCAP = 3.42 J/cm3/° t c = 0.12 α r
= 0.00393 1/° ρ r = 1.72 μΩ/cm K 0 = 234 °C
T m
= 1083 °
T a = 22.8 °C
Maka  didapati  A mm =  52.0    mm 2, berdasarkan  data yang  terpasang  ukuran  konduktor  system  pembumian grid  120  mm 2 lebih  besar  dari  perhitungan  yang  di butuhkan, artinya lebih baik.

## B. Perhitungan  Tegangan  Seuntuh  Dan  Tegangan Langkah
Pada sub bab ini akan dihitung nilai tegangan  yang diizinkan, dan ini akan menjadi acuan nanti apakah nilai tegangan sentuh dan langkah masih dibawah hasil yang diizinkan atau diperbolehkan.
1) Faktor  reduksi  nilai  resistivitas  permukaan tanah (C s )
untuk menentukan hasil dari tegangan langkah dan  tegangan  sentuh  yang  diperbolehkan, maka  terlebih  dahulu  dicari  factor  koreksi lapisan  permukaan  tanah  (C s )  pada  persamaan (10)
Dimana:
ρ = 85.07 Ω-m ρ s = 8500 Ω-m h s = 0.20 m t s = 0.12 s sehingga C s = 0.82 Simbol Keterangan Qty
Satua n α r
Koefisien panas resistivitas material pada temperature referensi T f
0.0039 3
1/°C
ρ r resistivitas konduktor pentanahan pada temperatur T r 1.72 μΩ/c m TCAP Kapasitas panas per satuan volume 3.42 J/cm 3 / °C T m
batas temperatur maksimum yang dapat ditahan oleh material 1083 °C T a Suhu di lingkungan sekitar area 22.8 °C K o
kosefisien yang nilainya 1/α o atau (1/α r )-T r 234 °C
ρ s Resistivitas tanah di bawah permukaan material
8500 Ω-m h s Ketebalan permukaan material 0.20 m s f
Faktor pembagi
0.6
Rizaldy Diamanis – Analisa Jarak Paralel Antara Konduktor Sistem
Grounding Grid Pada PLTP Lahendong Unit 5 dan 6.
2) Tegangan langkah  dan tegangan sentuh yang diizinkan
perhitungan  tegangan  langkah  dan  tegangan sentuh yang di izinkan dapat dicari berdasarkan persamaan (8), (9), (11) dan (12).
a) Untuk berat badan 50 kg
= 14307.50 V
= 3828.02 V
b) Untuk berat badan 70 kg
= 19364.46 V
= 5181.03 V
Jika toleransi 50% maka nilai dari:
E step50 = 7153.75 V
E step70 = 9682.23 V
E touch50 = 1914 V
E touch70 = 2590.51 V

## C. Perhitungan Sistem Grid Yang Terpasang
Untuk  menentukan  nilai  efektif  jumlah  konduktor paralel  (n),  terlebih  dahulu  dicari  total  panjang konduktor (L c ) dan total Faktor reduksi nilai resistivitas permukaan tanah
Dimana :
L x = 130 m L y = 115 m
D = 10 m A
= 9950 m 2
Sehingga,
Total panjang konduktor (L c )
L c = ((L x /D)+1)L y +((L y /D)+1)L x
= 3300 m
Total panjang keliling pembumian grid (Lp)
L p = (2(L1+W1)) + (2(L2+W2)) + 60
= 650 m
nilai efektif jumlah konduktor paralel (n) menggunakan rumus pada persamaan (22)
Dimana
= 10.15 ( Nilai n b = 1 jika berbentuk persegi)
( Nilai  n c =  1  jika  berbentuk  persegi  dan persegi panjang)
( Nilai  n d =  1  jika  berbentuk  persegi  dan persegi panjang, dan berbentuk L)
Karena  desain  grounding  grid  pada  PLTP  Lahendong Unit 5 dan 6 berbentuk persegi,maka nilai n b , n c , n d = 1 dan nilai n = 10.15
berikut  ini  perhitungan  nilai  efektif  panjang konduktor grid yang ditanam untuk tegangan mesh (L m ) dan  nilai  efektif  panjang  konduktor  grid  yang  ditanam untuk  tegangan  langkah  (L S )  berdasarkan  persamaan (19) dan (17).
= 3347.13 m
= 2500.50 m

## D. Perhitungan Tahanan Tanah
Untuk  mengitung  nilai  R g digunakan  rumus  pada persamaan (4)
Dimana:
ρ = 85.07 Ω-m L C
= 3300 m h = 1 m a = 12.4 mm a' = (m) = 0.157 m k 1 = (-0.04(L x /L y )) + 1.41
= 1.36 k 2 = (0.15(L x /L y )) + 5.5 = 5.67
Untuk  mendapatkan  nilai  Tahanan  Tanah  (R g ) terlebih dahulu cari nilai R 1 R 2 dan R m .

## 1) Tahanan pembumian grid
Tahanan  penghantar  pembumian  grid  R 1 berdasarkan persamaan (7)
= 0.412 Ω

## 2) Tahanan  pembumian  rod
Tahanan    pembumian    rod  (R 2 )  berdasarkan persamaan (8)
= 0.178 Ω
3) Mutu tahanan pembumian antara R 1 dan R 2
Mutu  tahanan  pembumian  antara  R 1 dan  R 2 (R m )  berdasarkan persamaan (9) = 0.377 Ω Maka  R g = 0.419

## E. Perhitungan Arus Grid
Perhitungan  arus  grid  maksimum    (I G )  dapat  dicari bersararkan persamaan (29).
I G = D f I g Dimana: S f = 0.6 I f = 43.2 kA
X/R = 10 T f = 0.12 s I g =
= 25.92 kA
Untuk  mencari  nilai  arus  grid  maksimum,  terlebih dahulu  cari    faktor  decrement  (D f ), DC  offset  time constant (T a )    dengan  menggunakan  persamaan  (30) dan (31).
T a = X / (100 πR) =  0.032 s Dan = 1.125 s
Maka berdasarkan persamaan (29) arus grid maksimum I G = 29.15 kA

## F. Perhitungan Kenaikan Tegangan Tanah
Berdasarkan persamaan (27)
Dimana : I G = 29.15 Ka R g = 0.419
Maka GPR = 12213.57 V

## G. Perhitungan  Tegangan  Sentuh  Dan  Tegangan Langkah
Untuk  mendapatkan  nilai  tegangan  sentuh  yang maksimal  atau  tegangan  mesh  dan  tegangan  langkah
Rizaldy Diamanis – Analisa Jarak Paralel Antara Konduktor Sistem Grounding Grid Pada PLTP Lahendong Unit 5 dan 6.
terlebih  dahulu  cari  K m ,  K s ,  K h , , K ii berdasarkan persamaan (15), (20), (21), dan (22)
Dimana:
I G = 29154.15 A
ρ = 85.07 Ω-m L M = 3347.13 L S = 2500.50 m d = 0.012 m
D = 10 m h = 1 n = 10.15 k ii =  pembumian  grid  pada  PLTP
Lahendong  unit  5  dan  6  dipasangkan rod disetiap perimeter maka k ii = 1 = 1.41 = 2.15 = 0.8 = 0.22 T ABEL III H ASIL D ARI S ISTEM Y ANG T ERPASANG D = 10 M
Dengan  begitu  nilai  tegangan  mesh  (E m )  dan tegangan  langkah  (E s) bisa  didapatkan  berdasarkan persamaan  (17) dan (15)
= 1269.54 V
= 468.02
H. Hasil Perbandingan Jarak Paralel Antara Konduktor
Berdasarkan  peneletiaan  ini  Analisa  Jarak  Paralel Antara Konduktor  Sistem Grounding Grid pada PLTP Lahendong  Unit  5    dan  6  akan  dilihat  nilai  efektivitas dari  jarak  paralel  antara  konduktor  system grounding grid dengan  cara  merubah  nilai-nilai  yang  terpasang dengan  acuan  nilai  parameter-parameter  tercapai berdasarkan  standar  IEE  Std  80-2000  seperti  tahanan tanah  (R g ), tegangan mesh (E m ), tegangan langkah  (E S ) dan  total  panjang  konduktor  (L c )  guna  sebagai pembanding dalam hal ekonomis.
Berikut  dibawah  dalam  bentuk  tabel  IV  hasil  dari parameter  tersebut  jika  nilai  jarak  paralel  antara konduktor  (D)  dirubah  dan  parameter  batas  tegangan sentuh  dan  langkah  yang  diizinkan  dengan  toleransi 50%.
T ABEL IV H ASIL J IKA J ARAK P ARALEL A NTARA K ONDUKTOR D IGANTI 12 M Simbol Keterangan Qty Satua n E m Tegangan mesh 1269.54 V E touch50 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 50kg 1914.01 V E touch70 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 70kg 2590.51 V E s batas temperatur maksimum yang Tegangan langkah 468.02 V E step50 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 50kg 7153.75 V E step70 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 70kg 9682.23 V R g Tahanan tanah 0.423 Ω L C Total panjang konduktor 3300 M
Simbol Keterangan Qty Satua n E m Tegangan mesh 1450.86 V E touch50 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 50kg 1914.01 V E touch70 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 70kg 2590.51 V E s batas temperatur maksimum yang Tegangan langkah 469.46 V E step50 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 50kg 7153.75 V E step70 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 70kg 9682.23 V R g Tahanan tanah 0.433 Ω L C Total panjang konduktor 2810 M
T ABEL V H ASIL J IKA J ARAK P ARALEL A NTARA K ONDUKTOR D IGANTI 18 M
Berdasarkan  tabel  III,  hasil  dari  system  yang terpasang  dikategorikan  sangat  baik  dan  memenuhi standar  karena  tegangan  mesh  dan  tegangan  langkah masih  dibawah  batas  tegangangan  yang  diizinkan,  dan tahanan tanah masih dibawah 0.5 Ω.
Pada  tabel  IV  dan  V  jika  jarak  paralel  antara konduktor  diganti  12  dan  18  meter,  masih  di kategorikan baik dan aman, karena nilai tegangan mesh dan  langkah  masih  dibawah  batas  yang  diizinkan  dan nilai  tahanan  tanah  dibawah  0.5  Ω  dengan  selisih panjang konduktor 1225 meter jika D = 18 m.
Sedangkan  pada  tabel  VI  jika  jarak  paralel  antara konduktor  diganti  20  m  dikategorikan  tidak  baik, meskipun nilai dari tegangan langkah dan tahanan tanah memenuhi standar  yang diizinkan, tetapi nilai tegangan sentuh sudah melebihi tegangan yang diizinkan

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Setelah melakukan analisa dari data yang didapatkan,  maka  dapat  ditarik  kesimpulan  sebagai berikut:
1) Faktor  jarak  parallel  antara  koduktor  (D)  sangat mempengaruhi nilai Tahanan tanah (R g ),tegangan  sentuh  (E t )  dan  tegangan  langkah (E s )
2) Perhitungan  sistem  grounding  grid  pada  PLTP Lahendong  Unit  5  dan  6  di  kategorikan  baik, karena  nilai  tahanan  tanah,  tegangan  langkah, tegangan  sentuh  memenuhi  standar  berdasarkan IEEE. .
T ABEL VI
H ASIL J IKA J ARAK P ARALEL A NTARA K ONDUKTOR D IGANTI 20 M
3) Untuk  nilai  jarak  paralel  antara  konduktor  jika diganti 20 meter, maka nilai tahanan tanah 0.477
Ω  masih  dibawah  0.5  Ω  dan  nilai  tegangan langkah masih dibawah batas tegangan diizinkan,  tetapi  nilai  tegangan  sentuh  sudah melebihi batas tegangan yang diizinkan
4) Adapun  nilai  efektifitas  jarak  paralel  antara konduktor  berdasarkan  hasil  perhitungan  adalah 18 meter,  karena masih dikategorikan aman dan baik,  juga  memiliki  selisih  panjang  konduktor 1225 meter

## B. Saran
1) Grounding (Pentanahan peralatan) adalah sesuatu  yang  penting  dalam  Sistem  Tenaga Listrik karena sebagai proteksi terhadap manusia grounding  juga  sebagai  proteksi  terhadap peralatan maupun lingkungan sekitar. .
2) Pengukuran  nilai  pentanahan  harus  dilakukan secara  berkala,  dikarenakan  nilai  daripada grounding  selalu  berubah-ubah,  dan  pengukuran pentanahan  diharapkan  diukur  pada  saat  musim kemarau agar nilai grounding lebih maksimal
3) Sebelum  melakukan  pemasangan,  perlu  adanya simulasi    pengukuran  dan  perhitungan    untuk mencari nilai tahanan tanah, tegangan sentuh dan langkah  apakah  sudah  dikategorikan  aman.  Hal ini diakarenakan pemasangan pentanahan dipasang paling awal saat konstruksi.
Simbol Keterangan Qty Satua n E m Tegangan mesh 1902.21 V E touch50 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 50kg 1914.01 V E touch70 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 70kg 2590.51 V E s batas temperatur maksimum yang Tegangan langkah 480.18 V E step50 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 50kg 7153.75 V E step70 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 70kg 9682.23 V R g Tahanan tanah 0.461 Ω L C Total panjang konduktor 2075 M Simbol Keterangan Qty Satua n E m Tegangan mesh 2091.21 V E touch50 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 50kg 1914.01 V E touch70 Batas tegangan sentuh yang diizinkan untuk berat badan 70kg 2590.51 V E s batas temperatur maksimum yang Tegangan langkah 495.18 V E step50 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 50kg 7153.75 V E step70 Batas tegangan langkah yang diizinkan untuk berat badan 70kg 9682.23 V R g Tahanan tanah 0.477 Ω L C Total panjang konduktor 1830 M
Rizaldy Diamanis – Analisa Jarak Paralel Antara Konduktor Sistem Grounding Grid Pada PLTP Lahendong Unit 5 dan 6.

## V. KUTIPAN
[1] A. Arismunandar, DR. M. A. Sc, 1997, Teknik Tenaga Listrik, Pradnya Paramita, Jakarta
[2] G Turan.  1986. Electrical  Power  Distibution  System Engineering . New York : McGraw-Hill Book Company
[3] Grigsby,  Leonard  L.  2006. Electrical  Power  Engineering Handbook – Power System Stability and Control . Boca Raton : Taylor & Francis Group, LLC
[4] IEEE  80-2000, IEEE  Guide  for  safety  in  C  Subtation Grounding. American National Standart Institute.  IEEE Power Engineering Society 2000 .
[5] SNI  PUIL  2000. Amandemen  1  Persyarata  Umum  Instalasi Listrik (PUIL). Badan Standarisasi Nasional 2000 [6] Suryatmo  .F,  1990, Teknik  Listrik  Instalasi  Gaya ,  Tarsito,
Bandung
[7] TS  Hutauruk.  Ir.  Msc,  1999, Pengetahanan  Netral  Sistem Tenaga , Erlangga, Jakarta.
Rizaldy  Diamanis lahir  9  Juni 1991, pada tahun 2013 memulai
Pendidikan  di  Fakultas  Teknik Universitas Sam Ratulangi Manado  di  Jurusan  Teknik Elektro, dengan mengambil konsentrasi minat Teknik Tenaga Listrik pada tahun 2015. Dalam  menempuh  Pendidikan penulis
juga
pernah melaksanakan  Kerja  Praktek  yang  bertempat  di  PLTP Lahendong  Unit  5  dan  6  di  Tompaso  pada  tanggal  26 Juni  2016  dan  selesai  melaksanakan  Pendidikan  di Fakultas  Teknik  Elektro  Universitas  Sam  Ratulangi Manado tahun 2018, minat penelitiannya adalah tentang Analisa  Jarak  Paralel  Antara  Konduktor  Sistem Grounding Grid Pada PLTP Lahendong Unit 5 Dan 6.