Abstract— In  the  distribution  of  electrical  energy  from  the plant  to  the  distribution  it  must  be  considered  the  level  of security  of  the  existing  power  grid.  Moreover  in  the Substation  section.  The  protection  system  serves  to  secure electrical  equipment  from  the  possibility  of  damage  caused by a  disturbance of nature or the sudden  destruction of the equipment,  so  that  the  stability  of  the  system  can  be maintained, and also to secure people from the danger posed by  electricity.  t  is  necessary  to  review  CB  (Circuit  Breaker) selection.
Keywords: Analysis, Selection of Circuit Breaker,
Substation paniki, Protection.
Abstrak—  Didalam  penyaluran  energi  listrik    dari pembangkit hingga ke distribusi maka harus diperhatikan tingkat keamanan dari jaringan listrik yang ada. Terlebih lagi pada bagian Gardu  Induk. Sistem proteksi berfungsi untuk  mengamankan  peralatan  listrik  dari  kemungkinan kerusakan  yang  diakibatkan  oleh  gangguan  dari  alam atau  akibat  rusaknya  peralatan  secara  tiba-tiba,  sehinga stabilitas  sistemnya  dapat  terpeliharan,  dan  juga  untuk mengamankan  manusia  dari  bahaya  yang  ditimbulkan oleh listrik. Untuk itu perlu di kaji kembali pemilihan CB (Circuit Breaker ) .
Kata  kunci:  Analisa,  GI  Paniki,  Pemilihan Circuit Breaker, Protektsi.

## I. PENDAHULUAN
Penyaluran  tenaga  listrik  merupakan  suatu topik  yang  menarik  banyak  minat  untuk  dipelajari dalam  bidang  ketenagalistrikan.  Ini  terkaitdengan semakin  kompleksnya  permasalahan  yang  muncul dalam  proses  penyaluran  tenaga  listrik  tersebut.  Baik karena proses penyalurannya maupun karena karakteristik beban yang disuplai. Sehingga menyebabkan  ketersediaan  energi  listrik  menjadi  salah satu  aspek  yang  paling  penting  dalam  perkembangan suatu  daerah. Karena  berbagai  persoalan teknis,  tenaga listrik hanya dibangkitkan pada tempat-tempat tertentu, sedangkan pemakaian  daya  listrik  atau pelanggan  yang menggunakan listrik tersebar di  berbagai tempat, maka penyaluran  tenaga  listrik  dari  tempat  dibangkitkan sampai  ke  tempat  pelanggan  memerlukan  berbagai penanganan  teknis.  Oleh  kerena  itu,  jaringan  transmisi memegang  peranan  penting  dalam  proses  penyaluran daya listrik dari pusat pembangkit ke pusat beben.
Namun dengan tersedianya listrik, maka harus diperhatikan juga tingkat keamanan dari jaringan listrik yang  ada.  Terlebih  lagi  pada  bagian  transmisinya. Sistem  proteksi  memegang  peranan  penting  dalam kelangsungan  dan  keamanan  terhadap  keamanan terhadap  penyaluran  daya  listrik.  Pengamanan  pada jaringan transmisi perlu mendapat perhatian yang serius

## Analisa Perhitungan Kapasitas dan Pemilihan Circuit Breaker (CB) pada Penyulang Gardu Induk Paniki Sistem Minahasa
Ferari Ch. Lisi, Fielman Lisi, Sartje Silimang. Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115, Email: Ferarichlisi02@gmail.com , Fielmannlisi@gmail.com , Sartje.silimang@unsrat.ac.id
dalam  setiap  perencanaanya.  Dimana  sistem  transmisi memiliki parameter-parameter dan keadaan sistem yang berubah  secara  terus  menerus  ,  sehingga  strategi pengamanannya  harus  disesuaikan  dengan  perubahan dinamis dalam hal desain dan pengaturan peralatannya. Sistem proteksi berfungsi untuk mengamankan peralatan  listrik  dari  kemungkinan  kerusakan  yang diakibatkan  oleh  gangguan  dari  alam  atau  akibat rusaknya  peralatan  secara  tiba-tiba,  meloalisir  daerah- daerah  sistem  yang  mengalami  gangguan  sekecil mungkin,  dan  mengusahakan  secepat  mungkin  untuk mengatasi  gangguan  yang  terjadi  di  daerah  tersebut, sehinga stabilitas sistemnya dapat terpeliharan, dan juga untuk  mengamankan  manusia  dari  bahaya  yang ditimbulkan oleh listrik.

## A. Pengertian Pemutus Tenaga
Pemutus tenaga adalah alat yang terpasang pada gardu induk yang berfungsi untuk menghubungkan dan memutus  arus  beban  atau  arus  gangguan.  Syarat  – syarat  yang harus dipenuhi oleh suatu  PMT agar dapat melakukan hal- hal diatas, adalah sebagai berikut:
1) Mampu menyalurkan arus maksimum sistem secara terus menerus.
2) Mampu memutuskan dan menutup
jaringan dalam keadaan berbeban
maupun terhubung singkat tanpa menimbulkan  kerusakan  pada  pemutus tenaga itu sendiri.
3) Dapat  memutuskan arus hubung  singkat dengan  kecepatan  tinggi  agar  arus hubung  singkat  tidak  sampai  merusak peralatan  system,  membuat  sistem kehilangan  kestabilan,  dan  merusak pemutus tenaga itu sendiri.
B . Klasifikasi PMT berdasarkan / kelas Tegangan
PMT dapat dibedakan menjadi 4 yaitu:

## 1)  PMT tegangan rendah (low voltage)
PMT  tegangan  rendah,  kita  tentunya  sering menemukan  jenis  ini  pada  panel  pembagi  beban (Besaran  yg  efektif  berkisar  15  A  s/d  1500  A).  Yang harus  diperhatikan  dalam  jenis  PMT  ini  adalah Tegangan  efektif  tertinggi  dan  frekuensi  daya  jaringan dimana  pemutus  daya  itu  akan  dipasang.  Nilainya tergantung  pada  jenis  pentanahan  titik  netral  sistem. Dan juga arus maksimum kontinyu yang akan dialirkan melalui  pemutus  daya,  dan  nilai  arus  ini  tergantung pada  arus  maksimum  sumber  daya  atau  arus  nominal beban  dimana  pemutus  daya  tersebut  terpasang.  PMT ini  mempunyai  range  tegangan  0.1  s/d  1  kV  (SPLN 1.1995 - 3.3 ).

## 2) PMT tegangan menengah (MediumVoltage)
PMT  tegangan  menengah  ini  biasanya  dipasang pada  gardu  induk  ,  pada  kabel  masuk  ke  busbar tegangan (incoming cubicel) maupun pada setiap rel/busbar keluar (out going cubicle)yang menuju penyulang  keluar  dari  gardu  induk.  PMT  ini mempunyai range tegangan 1s/d 35 kV (SPLN 1.1995 – 3.4 ).

## 3) PMT tegangan tinggi (High Voltage)
Dengan  range  tegangan  35  s/d  245  kV  (SPLN 1.1995  –  3.5  ).  Klasifikasi PMT  untuk  tegangan  tinggi berdasarkan media insulator dan material dielektriknya, adalah terbagi menjadi empat jenis, yaitu: Sakelar PMT Minyak:  Sakelar  PMT  ini  dapat  digunakan  untuk memutus  arus  sampai  10  kA  dan  pada  rangkaian bertegangan sampai 500 kV.
a) Sakelar  PMT  Udara  Hembus  (Air
Blast  Circuit  Breaker):  Sakelar PMT  ini  dapat  digunakan  untuk memutus  arus  sampai  40  kA  dan pada rangkaian bertegangan sampai 765 kV.
b) Sakelar PMT vakum Sakelar PMT ini dapat digunakan untuk
memutus  rangkaian  bertegangan sampai 38 kV.
Sakelar  PMT  Gas  SF6  (SF6  Circuit  Breaker):  Sakelar PMT  ini  dapat  digunakan  untuk  memutus  arus  sampai 40 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 765 kV.

## 4) PMT tegangan extra tinggi
(Extra High Voltage)
PMT  jenis  ini  biasanya  dipasang  di  GITET  (Gardu Induk  Ekstra  Tinggi)  yang  sudah  memiliki  bermacam- macam  peralatan  canggih.  Salah  satunya  Gas Circuit Breaker . (GCB). GCB merupakan pemutus tenaga yang menggunakan    gas    SF6    sebagai    bahan    pemadam busur  api.

## C. Klasifikasi berdasarkan jumblah mekanik

## 1) PMT Single Pole
PMT single  pole mempunyai  mekanik  penggerak  pada masing  –  masing  pole,  umumnya  PMT  jenis  ini dipasang  pada  bay  penghantar  agar  PMT  bisa reclose satu fasa.

## 2) PMT Three Pole
PMT three  pole mempunyai  satu  mekanik  penggerak untuk tiga fasa, guna menghubungkan fasa satu dengan fasa  lainnya  dilengkapi  dengan  kopel  mekanik, umumnya  PMT  jenis  ini  dipasang  pada bay  trafo dan bay kopel serta PMT 20 kV untuk distribusi.
D. Klasifikasi PMT Berdasarkan Media Isolasi
1. Pemutus Teaga (PMT) Media Minyak
2. Pemutus  Tenaga  (PMT)  Media  Udara Hembus (Air Blast Circuit Breaker)
3. Pemutus  Tenaga  (PMT)  Media  Vakum ( Vacuum Circuit Breaker )
4. Pemutus Tenaga (PMT) Media Gas SF6 (SF6 Circuit Breaker ).
E . Pemutus Tenaga (PMT) Media  Minyak
Sakelar  PMT  ini  dapat  digunakan untuk memutus arus sampai 10 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 500 kV. Pada saat  kontak  dipisahkan,  busur  api  akan terjadi  didalam  minyak,  sehingga  minyak menguap  dan  menimbulkan  gelembung  gas yang  menyelubungi  busur  api,  karena  panas yang ditimbulkan busur  api, minyak mengalami  dekomposisi  dan  menghasilkan gas  hydrogen  yang  bersifat  menghambat produksi  pasangan  ion.  Oleh  karena  itu, pemadaman  busur  api  tergantung  pada pemanjangan dan pendinginan, busur api dan juga  tergantung  pada  jenis  gas  hasil dekomposisi minyak seperti pada gambar 1
Gambar 1. Pemadaman Busur Api Pada PMT Minyak
Gas  yang  timbul  karena  dekomposisi minyak  menimbulkan  tekanan  terhadap minyak, sehingga minyak terdorong
Ferari Ch. Lisi – Analisa Perhitungan Kapasitas dan Pemilihan Circuit Breaker (CB)
pada Penyulang Gardu Induk Paniki Sistem Minahasa
kebawah melalui leher bilik. Di leher bilik, minyak  ini  melakukan  kontak  yang  intim dengan busur api. Hal ini akan menimbulkan  pendinginan  busur  api, mendorong proses rekombinasi dan menjauhkan partikel bermuatan dari lintasan  busur  api.  Minyak  yang  berada diantara kontak sangat efektif memutuskan arus. Kelemahannya adalah minyak mudah terbakar    dan    kekentalan    minyak memperlambat pemisahan  kontak sehingga tidak cocok untuk sistem yang membutuhkan pemutusan arus  yang cepat.

## F. 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). Dirumuskan dalam persamaan (1),(2) dan (3).
Dasar Nilai Sebenarnya Nilai (pu) Per Unit Satuan  (1) Rumus untuk Arus: (2) Rumus untuk Impedansi: (3)
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 digunakan persamaan (4).
Z baru = Z lama (pu) =
(4)
G. Perhitungan Circuit Breaker
Mengingaat  arus  gangguan  yang  cukup  besar, maka perlu secepat mungkin dilakukan proteksi. Hal ini perlu suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi keadaan-keadaan  yang  tidak  normal  tersebut  dan selanjutnay  menginstruksikan  CB (circuit  breaker) yang  tepat  untuk  bekerja  memutuskan  rangkaian  atau sistem  yang  terganggu.  Rata  –  rata  pemilihan  CB menurut perhitungan pada persamaan (5)
ISC  = x Kv (5)

## II.  METODOLOGI PENELITIAN

## A. Umum
Pada  sistem  minahasa,  terdiri  dari  berbagai jenis transmisi, mulai dari 20kv-150kv.  Agar keandaan tetap terjaga maka  dari itu hal  yang  harus diperhatikan yaitu  proteksi  pada  saluran  transmisi  tersebut,  tidak menutup  kemungkinan  dalam  prose  penyaluran  akan terjadi  ganggua-gangguan  yang  tak  terduka  dalam  hal ini,  gangguan-gangguan  yang  terjadi  pada  jaringan secara tiba-tiba yang memungkinkan rusaknya peralatan  yang  ada  pada  sistem  karena  itu  diperlukan alat  yang  dapat  memproteksi  peralatan-peralatan tersebut  dan  meminimalisai  gangguan  yang  terjadi. Untuk  itu  salah  satu  peralatan  pada  sistem  yang digunakan  dalam  hal  ini  yaitu circuit  breaker (CB) yang berfungsi sebagai pemutus apabila pada salah satu bagian  transmisi  mengalamai  gangguan  sehingga  bias di  minimalisasi  kerusakan  pada  sistem  sehingga mempersempit area gangguan disebabkan oleh petir.Hal ini  terjadi,  karena  pengaman  dari  surja  petir  untuk saluran transmisi ini sudah terpasang tapi, perlu di kaji kembali.

## B. Data Teknis
Data yang di dapat dari penelitian adalah:
menghitung  arus  hubung  singkat  pada  jaringan  150kv meliputi  PLTA  tanggari  1  dan  PLTA  Tanggari  2 terdapat  pada  tabel  I  Data  teknis  Generator  yang digunakan.
TABEL 1 DATA TEKNIS PLTA TANGGARI 1 DAN 2.
NO 1 Pembangkit PLTA Tanggari 1 Unit 1 Daya Terpasang (MVA) 11.25 Tegangan (KV) 6.3 X Source 0,24 2 11.25 6.3 0,24 2 PLTA Tanggari 2 1 11.875 6.6 0,26 2 11.875 6.6 0,26 TABEL II. DATA TEKNIS TRANSFORMATOR No LOKASI UNIT DAYA (MVA) TTEGANGAN (KV) X (%) 1 GI Ranomuut 1 20 66/21 12,74 2 20 66/21 12.17 2 GI Sawangan 1 10 66/21 7.89 2 4 66/20 7.48 3 GI Tomohon 1 10 66/21 7.39 2 10 70/20 9.41 3 60 66/150 12.39 4 GI Tasik Ria 1 20 20/66 12.17 5 GI Teling 1 10 66/21 12.2 2 10 66/21 7.36 3 20 66/20 11.77 6 GI Tonsea 1 12 30/66 8.6
Lama 2 10 21/66 7.31 3 6 30/65,8 6.4 7 GI Bitung 1 16 11/70 11.92 2 22 6/66 11.92 3 15 6/66 11.92 4 15 70/20 12.44 8 GI LIKUPANG 1 20 70/20 9.3 9 GI TANGGARI 1 11,25 6,3/70,5 9.3 2 11,25 6,3/70,5 8.73 10 GI TANGGARI 2 1 11,8 6,6/70 8.73 2 11,8 6,6/70 11.92 11 PLTD Bitung 1 20 66/20 11.92 TABEL III. DATA IMPEDANSI SALURAN TRANSMISI 70 KV NO TRANSMISI 70kV PANJANG (KM) IMPEDANSI (Z) PER KM 1 GI  Tomohon  -  GI Tasik Ria 26.04 0.236 + J 0.428 2 GI  Tonsealama  –  GI Tomohon 10.039 0.196 + J 0.411 3 GI  Tonsealama  –  GI Sawangan 7.832 0.196+ J 0.411 4 PLTA  Tonsealama  – GI Tonsealama 0.4 0.196+ J 0.411 5 GI Tomohon – GI Teling 17 0.196+ J 0.411 6 GI  Ranomuut  –  GI Teling 3.245 0.196+ J 0.411
Ferari Ch. Lisi – Analisa Perhitungan Kapasitas dan Pemilihan Circuit Breaker (CB) pada Penyulang Gardu Induk Paniki Sistem Minahasa 7 GI  Sawangan  –  GI Ranomuut 19.65 0.196+ J 0.411 8 PLTA  Tanggari  1  – GI Sawangan 5.896 0.196+ J 0.411 9 PLTA  Tanggari  2  – GI Sawangan 3.8 0.236+ J 0.428 10 GI  Bitung  –  GI Sawangan 28.853 0.157+ J 0.419 11 GI  Bitung  –  GI Likupang 34 0.118+ J 0.388
Data  Impedansi  Saluran  Transmisi  di  dapat  Dari  PT. PLN  (persero)  AP2B  (Area  Pusat  Pengatur  Beban). Data  yang  digunakan  dalam  penentuan  kapasitas  CB untuk Jaringan transmisi 150kV, terdapat pada tabel III Spesifikasi Circuit Breaker (CB)

## III. HASIL

## A. Analisa
Berdasarkan  data  yang  dibahas  pada  bab  sebelumnya dimana  untuk  mengetahui  kinerja, dari Circuit  breaker (CB) maka berdasarkan data dari name plate.
dimana  sistem  berjalan  dalam  kondisi  yang telah  dibuat  dan  mendeteksi  serta  mengoptimalkan sistem.
Rata – rata pemilihan CB menurut perhitungan dari persamaan (6)
ISC =
x Kv  (6)
Gambar 2 Spesifikasi Circuit Breaker pada Gardu Induk Paniki
Untuk  di GI Paniki sendiri  yang di pilih Inom Current 3150 A untuknya: Dan ISC Max Curent 40 Ka Dari  hasil  data  saya  dapatkan  dari  penelitian saya  di  dapat  nilai  yang  memenuhi  standart  untuk Circuit Breaker (CB)
B. Pengujian Circuit Breaker (CB).
Dari  pengujian Circuit  Breaker  (CB) kajiannya untuk  mendesain  serta  memilih Circuit  Breaker  (CB) tidak  mungkin  hanya  untuk  perencanaan  1 Trafo di Gardu  Induk,  dan  hal  ini  kenapa  spesifikasi Circuit Breaker  (CB) dipilih  yang  kapasitas  bias  menahan
sampai  3150  Ampere,  harapannya  jika  ada  tambahan Trafo  baru  di  Gardu  Induk  Paniki  Spesifikasi  dari Circuit  Breaker  (CB) masih  memenuhi  standart  dari Circuit Breaker (CB) tersebut.
Untuk  hitungan  secara  matematis  di  dapatkan sebagai  berikut  :  Dimana  di Gardu  Paniki  hanya  ada  1 Trafo 30 MVa ZSC 11% jika dihitung
Dengan rumus dari persamaan (5) diperoleh:
ISC =
x 11Kv
= 1050 A
Maka dari  hasil    ini  di  dapat  kapasitas Circuit  Breaker (CB) hanya terpakai 1050 A dalam hal ini kapasitas ke mampuan pemutusan Circuit Breaker (CB) di Gardu In duk Paniki adalah 3150 A dan masih memnuhi standart yang ada jika nanti di Gardu Induk Paniki di tambahkan Trafo baru.

## C. Pemilihan jenis Circuit Breaker (CB)
Jenis  yang  di  pakai  pada  Gardu  Induk  paniki adalah  buatan  swedia  tahun  2012  yang  bisa  menahan kapasitas  sampai  3150  A  yaitu  CB  ABB  dengan perbandingan simulasi dari PLN sendiri.

## D. Kajian Pemilihan Circuit Breaker (CB)
Kajian  Pemilihan  Circuit  Breaker  Line  Bay  dan  Trafo Bay GI Paniki
1. Dasar Pemilihan Circuit Breaker Trafo Bay GI Paniki
Data Nameplate Trafo GI Paniki :
Merk Trafo : Unindo MVA Trafo : 30 MVA Nominal Voltage  : HV = 150 kV LV = 20 kV Rated Current     :  HV = 115.5 A LV = 866 A
HV/LV Short Circuit Impedance : Guaranteed = 12.5 %
Measured = 12.47 %
Maksimum  Short  Circuit  Level  Trafo  di  sisi HV Trafo yaitu dari persamaan (6) diperoleh :
Maka  dasar  pemilihan  minimum  kapasitas pemutusan CB (Breaking Capacity) untuk Bay trafo GI Paniki yaitu 926.22 A

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  dari  hasil  analisa  dan  pembahasan diperoleh kesimpulan adalah sebagai berikut :
1) Dari  hasil  penelitian  saya  di  dapat Circuit Breaker(CB) yang  di  pakai  pada  Gardu  Induk Paniki  masih  memenuhi  standart  yang  ada  dengan maksimum arus 3150 A.
2) Nilai rata-rata di hitung berdasarkan ISC.
3) Pemutus Tenaga Udara Hembus (Air Blash Circuit Breaker  –  ACB  or  ABB)  yang  di  gunakan  pada Gardu induk Paniki.
4) Dari kesimpulan penelitian secara keseluruhan CB jenis  bisa  di  gunakan  ketika,  Trafo  baru  akan  di tambahkan (upgrade) dengan  catatan  tidak melebihi kapasitas 3150 A.

## B. Saran
1) Perlunya  refrensi  serta  bimbingan  yang  lebih spesifik dalam penulisan Tugas Akhir seperti ini.
2) Pentingnya  interaksi  antara  pembimbing  dan mahasiswa.
3) Masih banyak yang perlu di perbaiki.
Ferari Ch. Lisi – Analisa Perhitungan Kapasitas dan Pemilihan Circuit Breaker (CB)
pada Penyulang Gardu Induk Paniki Sistem Minahasa

## KUTIPAN
[1.] Dr.  Marsudi, Operasi  Sistem  Tenaga  Listrik .  Balai
Penerbit & HUMAS ISTN,  Jakarta, 1990.
[2.] H.  R.  Zoro, Dr. Proteksi Terhadap Tegangan Lebih Pada Sistem Tenaga Listrik , Penerbit ITB, Bandung. 2005.
[3.] M, F, Posundu, Penentuan Kapasitas CB Dengan Analisa Hubung  Singkat  Pada  Jaringan  70  kV  Sistem  Minahasa,
Teknik Elektro-FT Unsrat, Manado.
Ferari  Ch.  Lisi ,  lahir  di Panasakan  pada  tanggal  08  Maret 1992,  penulis  memulai  pendidikan  di Fakultas  Teknik  Universitas  Sam
Ratulangi  Manado  di  Jurusan  Teknik Elektro,
dengan
mengambil konsentrasi  Minat  Teknik  Tenaga Listrik  pada  tahun  2012.  Dalam  menempuh  pendidikan  penulis  juga pernah  melaksanakan  Kerja  Praktek  yang  bertempat  di  PT.  PLN (Persero) Area AP2B,  Tomohon pada 09 july 2015 s/d 09 September 2015  Dan  penulis  selesai  melaksanakan  pendidikan  di  Fakultas Teknik  Universitas  Sam  Ratulangi  Manado,  Jurusan  Teknik  Elektro pada  tanggal  26  September  2017.minat  penilitiannya  adalah  tentang Analisa  perhitungan  kapasitas  dan  pemilihan Circuit  Breaker (CB) pada penyulang Gardu Induk Paniki Sistem Minahasa.