## ANALISA KAPASITAS ARUS PEMUTUS TENAGA SISI 500 KV PLTU SUMSEL DELAPAN
Choirul Rizal 1* , Dwi Pratiwi 2 , Ricky Saputra 3
1,2.3 Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Palembang e-mail : choirulrizal1962@gmail.com

## ABSTRAK
Pemutus Tenaga (PMT) merupakan Alat  pemutus, yang berfungsi  sebagai  memutus rangkaian listrik  dalam  keadaan  berbeban.  Dalam  keseharian  sering  kali  terjadi  berbagai  kejadian  gangguan dalam penyaluran listrik. oleh karena itu untuk mencegah gangguan tersebut terjadi maka diperlukan pemutus tenaga. Pemasangan Pemutus Tenaga ditujukan untuk menghindari terjadinya kerusakan pada peralatan - peralatan Gardu Induk yang nantinya akan menyebabkan terhambatnya penyaluran tenaga listrik ke beban (konsumen). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa kinerja Pemutus Tenaga pada saat terjadinya gangguan serta untuk menganalisa faktor- faktor yang mempengaruhi kinerja Pemutus Tenaga  pada  Gardu  Induk  Pembangkit  Sum-Sel  8.  Adapun  hasil  penelitian  terkait  kenerja  Pemutus Tenaga pada gardu induk tersebut  adalah bahwa Kinerja Pemutus Tenaga  Pada Sisi 500 kV Gardu Induk  Pembangkit  Sum-Sel  8  dalam  kategori  baik.hal  tersebut  dilihat  dari  setting  waktu  kerja  relai arus  lebih  yang  terpasang  pada  sisi  500  kV  Gardu  Induk  tersebut    yaitu  tidak  lebih  kecil  dari  waktu settingnya,.  Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  kinerja  dari    PMT  yaitu  besarnya  arus  gangguan hubung singkat yang terjadi. Besar atau kecilnya arus gangguan itu dipengaruhi oleh jarak terjadinya gangguan,  semakin  jauh  titik  gangguan  maka  semakin  kecil  arus  gangguan  yang  terjadi  begitu  pula sebaliknya,  semakin  dekat  titik  gangguan  maka  semakin  besar  pula  arus  gangguan  yg  terjadi. Kemudian  yang  berikutnya  mempengaruhi  kinerja  Pemutus  Tenaga  adalah  setting  relai  arus  lebih. Dari hasil penelitian ini didapat nilai kapasitas pemutus tenaga di transformator sebesar 1,29 KA dan pada Busbar 1,30 KA.

## Kata Kunci : Pemutus Tenaga, Gardu Induk , Arus Lebih

## 1. PENDAHULUAN
Kebutuhan  dalam  pemanfaatan  tenaga  listrik  di  zaman  modern  ini  banyak  mengalami perkembangan  di  bidang  teknologi  yang  tentunya  berpengaruh  pada  besarnya  konsumsi  listrik  di masyarakat.  Pemanfaatan  energi  listrik  dalam  kehidupan  sehari-hari  ini  tidak  terlepas  dari  berbagai macam  gangguan.  Gangguan  yang  terjadi  yaitu  seperti  pada  proses  pembangkitan,  saluran  transmisi, gardu induk, gardu distribusi bahkan bisa saja berpengaruh pada proses konsumsi listrik di masyarakat yang disebabkan oleh petir dan hubungan arus pendek listrik.
Gangguan-gangguan  tersebut  tidak  dapat  diprediksi  kapan    terjadinya.  Dalam  hal  ini  peneliti lebih  fokus  terhadap  gangguan  yang  terjadi  pada  gardu  induk.  Dimana  suatu  sistem  gardu  induk memiliki alat pengaman  yang dapat  mendeteksi dan  memproteksi sistem dari gangguan yang terjadi. Peralatan  pengaman  (sistem  proteksi)  yang  tepat  dan  dapat  diandalkan  ketika  terjadinya  gangguan salah satunya berupa circuit breaker (CB). Dalam  ilmu  kelistrikan  (elektro), circuit  breaker berperanan    dalam  proses  pengaman  atau proteksi pada suatu sistem kelistrikan. Circuit Breaker /Pemutus Tenaga (PMT) adalah alat yang paling penting dari semua alat penghilang / peredam dari gangguan tenaga. PMT mempunyai 2 kemampuan
untuk  menghilangkan  arus  hubung  singkat  yang  sangat  besar  yang  melebihi  nilai  nominal  dari  arus beban  yang  melewati  konduktor  maupun  isolator.  Pemisah  adalah  suatu  alat  untuk  memisahkan tegangan pada peralatan instalasi tegangan tinggi biasanya digunakan untuk memishakan beban yang akan  diperbaiki  dari  beban  bertegangan.  Dari  latar  belakang  masalah  yang  telah  dipaparkan  peneliti bermaksud  untuk  menganalisis  pengaruh  dari  gangguan  listrik  pada  gardu  induk  terhadap  kinerja circuit breaker [1,3,4,5]

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 . Gardu Induk
Gardu Induk merupakan subsistem dari  penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu  kesatuan  dari  sub  system  penyaluran  (transmisi).  Penyaluran  (transmisi)  merupakan  sub  system dari  penyaluran    tenaga  listrik.  Berarti,  gardu  induk  merupakan  sub-sistem  dari  sitem  tenaga  listrik. Sebagai  sub  sistem  penyaluran  (transmisi),  gardu  induk  mempunyai  peranan  penting,  dalam pengoperasiannya  tidak  dapat  dipisahkan  dari  sub  sistem  penyaluran  (transmisi)  secara keseluruhan [2,3,4,6 ].

## 2.2. Fungsi Gardu Induk
Fungsi utama dari gardu induk  untuk mentransformasikan daya listrik, contohnya seperti : 1) Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500 kV/150 kV).
2) Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150 kV/70 kV).
3) Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (150 kV/20 kV, 70 kV/20 kV).
Untuk  pengukuran,  pengawasan  operasi  serta  pengaman  dari  sub  system  penyaluran  tenaga listrik.  Pengaturan  pelayanan  beban  ke  gardu  induk-gardu  induk  lain  melalui  tegangan  tinggi  sub system  penyaluran    gardu  distribusi,  setelah  melui  proses  penurunan  tegangan  melalui  penyulang (feeder)  tegangan  menengah  yang  ada  di  gardu  induk.  Rugi-rugi  pada  saluran  terjadi  karena  adanya pengaruh dari resistansi (R), reaktansi (X), induktansi (L), Impedansi (Z )[ 1,2,6]

## 2.3.  Sistem Perunit
Untuk   mempermudah  perhitungan arus  gangguan yang   terjadi  baik pada generator  maupun pada transformator  maka  diperlukan pengubahan data yang ada ke satuan  perunit.Tegangan. arus, daya dan impedansi dalam suatu sistem biasanya dinyatakan  dalam   persen  atau  perunit  pada  suatu base (dasar) yang dipilih atau nilai pedoman untuk  masing- masing  besaran.Satuan  perunit  dari harga yang ditinjau didefinisikan sebagai harga riil dari besaran yang   di  tinjau  dibandingkan  dengan harga besaran dasar yang dipilih jadi: [2,4,5 ]
Satuan perunit = ) ( arg arg base Dasar a H Riil a h
Harga  dasar  tidak  boleh  dirubah  sampai  perhitungan  selesai  seluruhnya  Perhitungan perunit untuk sistem tiga fasa :
1 Base = base KV base KVA
3 (Ampere)  …………………………....(1)
1 Base =   1000 3 / 3 / 3 x base KVA base KV (Ohm)
1 Base =  
base MVA base KVA 3 (Ohm) …………………….(2)
Z =     1000 2 x KVbase KVAbase x ohm Zriil (PU) …………………………….(3) Dimana : I = Arus lin KV  = Tegangan fasa ke Fasa
KVA  = Daya tiga fasa Z = Impedansi
2.4. Impedansi Saluran
Z 1 = (R + JX)
Z PU = base I Z Z ……………………………………….……………(4)
Dimana:
Z pu :  Impedansi Per Unit Z I
:  Impedansi saluran Z base :  Impedansi dasar

## 3. METODOLOGI
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  merupakan  lagkah-langkah  yang  ditempuh sebagai  bahan  kajian  pada  bab  selanjutnya,  selain  disesuaikan  dengan  metode  penelitian  yang  akan digunakan,  cara-cara  pengumpulan  data  yang  harus  dipenuhi  tujuan  penelitian  yaitu  menganalisa penerapan teori penunjang sebagai pembuktian kebenarannya.
1. Studi  literatur  melalui  pembahasan  dengan  literatur  yang  ada  yang  berkaitan  dengan  tema penelitian.
2. Studi  lapangan  yaitu  dengan  mengumpulkan  data-data  yang  diperlukan  dalam  proses    untuk penelitian,  dimana  metode  ini  yang  digunakan  pada  penelitian  yang  dilakukan,  dengan mengumpulkan  data,  lalu  mengklarifikasikannya,  mengolah  data  yang  didapat,  mendapatkan hasil yang diinginkan, lalu dianalisa dan terakhir dirumuskan untuk diambil kesimpulan.
Inpu t Data Analisa dan Kesimpulan Pengolahan Data Mulai Perhitungan -Nilai Impedansi - Aru s Hubung Sin gkat -Aru s Gan gguan Di letak Penyu lan g -Menghitung Arus Leb ih  p ad a Pemutus Tenaga Seles ai

## Gambar. 1. Diagram Alir Penelitian

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1. Data Kompenen Gardu Induk Pembangkit Sum-Sel
Pembangunan    Gardu  Induk  Project  PLTU  Sumsel  8  yang  berkapasitas  2  x  665  MW,  lokasi Pandam  Enim  Muara  Enim  .  Dalam  pengamanan  kelangsungan  operasinya  system  pembangkit tersebut  perlu  dibuat  system    proteksi.  Dimana  dalam  penelitian  ini  dilakukan  analisa  proteksi  pada sisi 500 KV dengan pemutus tenaga tipe SF6.
Adapun data teknis yang ada pada gardu induk tersebut adalah sebagai berikut:

## A. Generator
Type : QFSN3-660-2 Merk : Harbin Elektric Machinery Daya : 782,4 MVA Tegangan : 20 KV Arus : 22.585 Ampere Putaran : 3.000 Rpm X1 = X2 : 22,4 % X0 : 12,4 % Faktor Kerja : 0,85

## B. Transformator
Type : TBE/DFP-270000/500 Merk : Harbin Elektric Machinery Daya : 810 MVA Tegangan : 20/500 KV
Arus : 935,31/13500  Ampere Putaran : 3.000 Rpm X1 = X2
: 12 %
Faktor Kerja : 0,85

## C. Penghantar
Bahan Penghantar  : AAAC Diameter : 2,25 mm Impedansi : 0,225 + J 0,321 Ohm/Km
G1 20 KV 782,4 MVA 22,4 % 20/500 KV
810 MVA 12%
Penyulang
Gambar.2. Gardu Induk Sum – Sel 8

## 4.2. Perhitungan Parameter Sistem
a. Impedansi Sumber.
Besarnya Impedansi Sumber diambil sebesar 1 PU. Jadi X 1 = J 1,0 PU
Untuk I base Sisi 20 KV adalah :
I base = base base KV MVA . 3 base I = 20 . 3 4 , 782
x = 22.612,72 Amper
Untuk I base Sisi 500 KV adalah :
I base = base base KV MVA . 3 base I = 500 . 3 4 , 782
x = 904,51 Amper

## b. Reaktansi Trasnformator.
Dari data yang telah ada, maka nilai  reaktansi Transformator adalah :
 T X J 0,12 PU lam a baru baru lam a T Tbaru MVA MVA x KV KV x X X 2 2 ) ( ) (  4 , 782 810 ) 500 ( ) 500 ( 12 , 0 2 2 x x j X Tbaru 
 Tbaru X J 0,124

## c. Impedansi Saluran
Untuk Impedansi Saluran  diambil impedansi kabel. Untuk mempermudah dalam perhitungan semua nilai impedansi dalam satuan perunit.
MVA KV Z dasar 2 ) (  ,
810 ) 500 ( 2  dasar Z
= 308,64 Ohm
64 , 308 321 , 0 225 , 0 j Z pu   = (0,00073 + j 0,0010 ) pu

## 4.3.  Perhitungan Arus Hubung Singkat

## a. Pada Penyulang
Arus hubung singkat yang dihitung adalah arus hubung singkat yang terbesar yaitu arus hubung singkat tiga fasa. Dan titik gangguan terjadi disisi saluran.
J 1,0
J 0,124 0,00073 + j 0,0010 Busbar 20 KV Busbar 500 KV 810 MVA 782,4 MVA 20 KV Gambar.3. Diagram Segaris Sistem Pembangkit Sum-Sel 8 dalam per unit
Maka gambar diagram reaktansinya adalah sebagai berikut:
J 1,0 EG J 0,124 0,00073  + J 0,0010 VF Gambar.3. Diagram Urutan Positi, Negatif 1 3 . Z V I F hs   0010 , 0 00073 , 0 124 , 0 0 , 1 0 , 1 3 . j j j I hs      125 , 1 00073 , 0 0 , 1 3 . j I hs    = 0 0 90 1252 , 1 0 1   = 0,89 0 90   pu   3 . hs I 904,51 A x 0,89   3 . hs I 805,0139 Amper

## b. Pada Busbar 500 KV
J 1,0 J 0,124 Busbar 20 KV Busbar 500 KV 810 MVA 782,4 MVA 20 KV Gambar.4. Diagram Segaris Gangguan di Busbar
Dari Diagram segaris diatas, maka diagram reaktansinya adalah:
J 1,0 EG J 0,124 VF Gambar.5 Diagram Reaktansi gangguan di Busbar 1 3 . Z V I F hs   trafo sumber hs Z Z I    0 3 . 0 1  124 , 0 0 , 1 0 1 0 3 . J J I hs     90 89 , 0 90 124 , 1 0 1 124 , 1 0 1 0 0 0 3 .         J
I hs 
  3 . hs I 904,51 A x 0,90   3 . hs I 814,059 Amper
4.4.  Penentuan Besar Kapasitas Arus Pemutus Daya.
a. Kapasitas Pemutus Daya pada Transformator  20/500 KV
6 , 1 3 x I I hs CB    CB I 805,0139 x 1,6  CB I 1288,02224 A = 1,29 KA
b. Kapasitas Pemutus Daya pada Busbar
6 , 1 3 x I I hs CB  
 CB I 814,059  Amper x 1,6  CB I 1302,4944 A = 1,30 KA

## 5. PENUTUP
Setelah Dilakukan Analisa dan Perhitungan maka dapat disimpulkan sbb:
Dari  hasil  perhitungan  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  besar kapasitas  pemutus    untuk  PMT  transformator  20/500  KV  adalah  1,29  KA  dan  Besar  Pemutus  untuk PMT Busbar sebesar 1,30 KA.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] M. MP, “Klasifikasi gardu induk,” 2015.
[2] M. ROJAQ, “Macam-macam Komponen Pada Gardu Induk,” 2017. [Online]. Available: https://mandornya.blogspot.com/2015/04/macam- macam-komponen-gardu- induk.html.
[3] H.  Guntoro,  “Circuit  Breaker  -  Sakelar  Pemutus  Tenaga  /  PMT  bagian-1.”  [Online]. Available: http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/10/circuit- breaker-sakelar- pemutus.html.
[4] M.  T.  Amelia,  “Evaluasi  Penggunaan  Pemutus  Tenaga  Pada  Gardu  Induk  Bungaran Palembang,” 2015.
[5] HaGe, “Relai Arus Lebih,” 2009. [Online]. Available: http://dunia- listrik.blogspot.com/2009/07/relay-arus-lebih.html.
[6] Bonggas L.Tobing.2012.Peralatan Tegangan Tinggi.Erlangga.Jakarta.