## Penentuan Kapasitas CB Dengan Analisa Hubung Singkat Pada Jaringan 70 kV Sistem Minahasa
Filia Majesty Posundu, Lily S. Patras, ST., MT., Ir. Fielman Lisi, MT., dan Maickel Tuegeh, ST., MT. Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115, Email: filiamajesty@gmail.com
Abstrak  - Saluran  transmisi  adalah  suatu  sistem penyaluran  energi  listrik  berskala  besar  dari  pembangkit  ke pusat-pusat  beban.  Sistem  proteksi  tenaga  listrik  merupakan sistem  pengamanan  pada  peralatan-peralatan  yang  terpasang pada  sistem  tenaga  listrik,  seperti  generator,  busbar, transformator, saluran  udara tegangan  tinggi, saluran  kabel bawah  tanah, dan  lain sebagainya terhadap kondisi abnormal operasi sistem tenaga listrik tersebut.
Setiap  sistem    proteksi  minimum  terdiri  dari transformator  instrumen,  relay  dan    pemutus  tenaga  ( Circuit Breaker ). Circuit  Breaker (CB)  atau  Pemutus  Tenaga  (PMT) merupakan peralatan saklar ( switching ) mekanis, yang mampu menutup,  mengalirkan  dan  memutus  arus  beban  dalam kondisi  normal  serta  mampu  menutup,  mengalirkan  (dalam periode  waktu  tertentu)  dan  memutus  arus  beban  dalam spesifik  kondisi  abnormal  /  gangguan  seperti  kondisi  hubung singkat  ( short  circuit ).  Fungsi  utamanya  adalah  sebagai  alat pembuka  atau  penutup  suatu  rangkaian  listrik  dalam  kondisi berbeban,  serta  mampu  membuka  atau  menutup  saat  terjadi arus  gangguan  (  hubung  singkat  )  pada  jaringan  atau peralatan lain.
Penentuan  kapasitas  CB  (Circuit  Breaker)  dapat ditentukan  berdasarkan  nilai  maksimum  dari  arus  hubung singkat.  Pada  jaringan  transmisi  70  kV  Sistem  Minahasa, analisa  gangguan  yang  dihitung  yaitu  pada  gangguan  hubung singkat tiga fasa.
kata  kunci  : Circuit  Breaker, Gangguan  Hubung  Singkat, Saluran Transmisi, Sistem Proteksi,

## I. PENDAHULUAN

## A. Latar Belakang
Penyaluran  tenaga  listrik  merupakan  suatu  topik  yang menarik  banyak  minat  untuk  dipelajari  dalam  bidang ketenagalistrikan.  Ini  terkait  dengan  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 pemakai  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  karena  itu, jaringan transmisi memegang peranan penting dalam proses penyaluran  daya  listrik  dari  pusat  pembangkit  ke  pusat beban.
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 penyaluran daya listrik.
Pengamanan  pada  jaringan  transmisi  perlu  mendapat perhatian  yang  serius  dalam  setiap  perencanaannya.  Di mana  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,  misalnya  gangguan  dari alam  atau  akibat  rusaknya  peralatan  secara  tiba-tiba, melokalisir daerah-daerah sistem yang mengalami gangguan sekecil mungkin, dan mengusahakan secepat mungkin untuk mengatasi  gangguan  yang  terjadi  di  daerah  tersebut, sehingga  stabilitas  sistemnya  dapat  terpelihara,  dan  juga untuk mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh  listrik.  CB  ( Circuit  Breaker )  atau  biasa  juga  disebut PMT (pemutus tenaga) merupakan salah satu bagian penting dalam  sistem  pengamanan  jaringan  transmisi  yang digunakan  untuk  memutuskan  arus  beban  apabila  sedang terjadi  gangguan  seperti  kondisi  hubung  singkat,  untuk mencegah meluasnya gangguan ke jaringan yang lain.

## B. Perumusan Masalah
Bagaimana  menentukan  kapasitas  CB  ( Circuit  Breaker ) yang  akan  dipasang  dengan  menggunakan  studi  analisa gangguan pada jaringan 70 kV.

## C. Pembatasan Masalah
Adapun  batasan  masalah  yang  ditetapkan,  yaitu  analisa perhitungan  yang  dilakukan  hanya  pada  jaringan  70  kV Sistem Minahasa.

## D. Tujuan Penulisan
Dari  masalah  yang  sudah  diteliti,  tujuan  utama  dari penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Menganalisa gangguan yang terjadi pada jaringan 70 kV
2. Menentukan  kapasitas  CB  ( Circuit  Breaker )  yang digunakan di Sistem Minahasa jaringan 70 kV

## II. LANDASAN TEORI

## A. Saluran Transmisi
Saluran transmisi adalah suatu sistem penyaluran energi listrik berskala besar dari pembangkit ke pusat-pusat beban. Sistem transmisi  menyalurkan daya dengan tegangan tinggi yang  digunakan  untuk  mengurangi  adanya  rugi-rugi transmisi akibat jatuh tegangan.
Berdasarkan  pemasangan,  saluran  transmisi  dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Saluran udara ( overhead line ), yang menyalurkan tenaga listrik  melalui  kawat-kawat  yang  digantungkan  pada tiang-tiang transmisi dengan perantara isolator.
2. Saluran  bawah  tanah  ( underground ),  yang  menyalurkan tenaga listrik melalui kabel bawah tanah.
Menurut  jenis  arusnya  dikenal  sistem  arus  bolak-balik (AC  atau alternating  current )  dan  sistem  arus  searah  (DC atau  direct  current).  Di  dalam  sistem  AC  penaikan  dan penurunan  tegangan  mudah  dilakukan,  yaitu  dengan menggunakan  transformator.  Itulah  sebabnya  saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah saluran AC.
Berdasarkan  Level  tegangan  saluran  transmisi  dapat dibagi sebagai berikut:
1. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 200 kV – 500 kV
2. Saluran  Udara  Tegangan  Tinggi  (SUTT)  30  kV  –  150 kV
3. Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT) 30 kV – 150 kV

## B. Impedansi Saluran
Pada  penentuan  kapasitas  CB,  impedansi  merupakan parameter pokok yang digunakan dalam perhitungan. Untuk menghitung impedansi (Z) saluran transmisi, terlebih dahulu kita menghitung resistansi saluran (R) dan reaktansi saluran.

## C. Sistem Per Unit (p.u)
Sistem  per  unit  merupakan  suatu  cara  perhitungan besaran  pada  sistem  tenaga  listrik  dimana  metode  ini  tidak menggunakan dimensi satuan listrik. Metode ini menyatakan daya,  arus,  tegangan,  impedansi,  dan  sebagainya  dalam bentuk per unit (pu). Dengan sistem ini perhitungan besaran listrik  menjadi  lebih  sederhana  dan  mudah  diselesaikan. Besaran per unit didefinisikan sebagai :
Satuan per unit (pu) = (1)
Kadang-kadang    impedansi  per  unit  untuk  suatu komponen  sistem  dinyatakan  menurut  dasar  yang  berbeda dengan  dasar  yang  dipilih  untuk  bagian  dari  sistem  dimana komponen  tersebut  berada.  Karena  semua  impedansi  dalam sistem  harus dinyatakan dalam dasar impedansi  yang  sama, maka  dalam  perhitungan  diperlukan  cara  untuk  dapat mengubah impedansi per unit dari suatu dasar ke dasar lain, yaitu sebagai berikut :
Z baru ( pu ) = Z diberikan ( pu ) ( ) ( ) (2)

## D. Gangguan Hubung Singkat (Short Circuit Fault)
Hubung  singkat  adalah  terjadinya  hubungan  penghantar bertegangan  atau  penghantar  tidak  bertegangan  secara langsung  melalui  media  (resistor/beban)  yang  semestinya sehingga  terjadi  aliran  arus  yang  tidak  normal  (sangat besar).  Hubung  singkat  merupakan  jenis  gangguan  yang sering  terjadi  pada  sistem  tenaga  listrik,  terutama  pada saluran  3  fasa.  Arus  hubung  singkat  yang  begitu  besar sangat membahayakan peralatan, sehingga untuk
mengamankan  peralatan  dari  kerusakan  akibat  arus  hubung singkat  maka  hubungan  kelistrikan  pada  bagian  yang terganggu  perlu  diputuskan  dengan  peralatan  pemutus tenaga atau Circuit Breaker (CB). Perhitungan arus hubung singkat  sangat  penting  untuk  menentukan  kemampuan pemutus  tenaga  dan  untuk  koordinasi  pemasangan  relai proteksi.

## E. Sistem Proteksi
Sistem  proteksi  tenaga  listrik  merupakan  sistem pengamanan  pada  peralatan-peralatan  yang  terpasang  pada sistem tenaga listrik, seperti generator, busbar, transformator, saluran  udara tegangan  tinggi, saluran  kabel bawah    tanah,  dan    lain  sebagainya  terhadap  kondisi abnormal operasi sitem tenaga listrik tersebut.
Fungsi sistem proteksi tenaga listrik adalah:
1. Mencegah    kerusakan  peralatan-peralatan  pada  sistem tenaga  listrik  akibat  terjadinya  gangguan  atau  kondisi operasi sistem yang tidak normal
2. Mengurangi  kerusakan  peralatan-peralatan  pada  sistem tenaga  listrik  akibat  terjadinya  gangguan  atau  kondisi operasi sistem yang tidak normal
3. Mempersempit  daerah  yang  tidak  terganggu  sehingga gangguan tidak melebar pada sistem yang lebih luas
4. Memberikan  pelayanan  tenaga  listrik  dengan  keandalan dan mutu tinggi kepada konsumen
5. Mengamankan  manusia  dari  bahaya  yang  ditimbulkan oleh tenaga listrik.
Keandalan  dan  kemampuan  suatu  sistem  tenaga  listrik dalam  melayani  konsumen  sangat  tergantung  pada  sistem proteksi yang digunakan. Oleh sebab itu dalam perancangan suatu  sistem  tenaga  listrik,  perlu  dipertimbangkan  kondisi- kondisi gangguan yang mungkin terjadi pada sistem, melalui analisa gangguan.
Dari  hasil  analisa  gangguan,  dapat  ditentukan  sistem proteksi yang akan digunakan, seperti: spesifikasi switchgear ,  rating  CB  ( circuit  breaker ),  serta  penetapan besaran-besaran  yang  menentukan  bekerjanya  suatu  relay ( setting rele) untuk keperluan proteksi.
Pengetahuan    mengenai  arus-arus  yang  timbul  dari berbagai  tipe  gangguan  pada  suatu    lokasi  merupakan  hal yang  sangat  esensial  bagi  pengoperasian  sistem  proteksi secara  efektif.  Jika  terjadi  gangguan  pada  sistem,  para operator  yang  merasakan  adanya  gangguan  tersebut diharapkan  segera  dapat  mengoperasikan  CB  ( circuit breaker )    yang  tepat  untuk  mengeluarkan  sistem  yang terganggu  atau  memisahkan  pembangkit  dari  jaringan  yang terganggu.  Sangat  sulit  bagi  seorang  operator  untuk mengawasi  gangguan-gangguan  yang  mungkin  terjadi  dan menentukan  CB  mana  yang  dioperasikan  untuk  mengisolir gangguan tersebut secara manual.
Banyak  hal  yang  harus  dipertimbangkan  dalam mempertahankan  arus  kerja  maksimum  yang  aman.  Jika arus  kerja  bertambah  melampaui  batas  aman  yang ditentukan  dan  tidak  ada  proteksi  atau    jika  proteksi  tidak memadai  atau  tidak  efektif,    maka  keadaan    tidak  normal dan akan mengakibatkan kerusakan isolasi.
Proteksi  harus  sanggup  menghentikan  arus  gangguan sebelum arus tersebut naik mencapai harga yang berbahaya.
Proteksi  dapat  dilakukan  dengan  Pemutus  tenaga  atau  CB ( Circuit Breaker ).
Proteksi  juga  harus  sanggup  menghilangkan  gangguan tanpa  merusak  peralatan  proteksi  itu  sendiri.  Untuk  ini pemilihan  peralatan  proteksi  harus  sesuai  dengan  kapasitas arus hubung singkat “ breaking capacity ” .
Di  samping  itu,  sistem  proteksi  yang  diperlukan  harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
1. Pemutus tenaga atau CB ( circuit breaker ) harus sanggup dilalui  arus  nominal  secara  terus  menerus  tanpa pemanasan yang berlebihan ( overheating ).
2. Overload yang  kecil  pada  selang  waktu  yang  pendek seharusnya tidak menyebabkan peralatan bekerja.
3. Sistem Proteksi harus bekerja walaupun   pada overload yang  kecil  tetapi  cukup  lama,  sehingga  dapat menyebabkan overheating pada rangkaian penghantar.
4. Sistem  Proteksi  harus  membuka  rangkaian  sebelum kerusakan  yang  disebabkan  oleh  arus  gangguan  yang dapat terjadi.
5. Proteksi  harus  dapat  melakukan    “pemisahan” ( discriminative )  hanya  pada  rangkaian  yang  terganggu yang  dipisahkan  dari  rangkaian  yang  lain  yang  tetap beroperasi.
Mengingat  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  selanjutnya menginstruksikan  CB  ( circuit  breaker )  yang  tepat  untuk bekerja memutuskan rangkaian atau sistem yang terganggu.

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Umum
Pada  Sistem  Minahasa,  terdiri  dari  berbagai  jenis jaringan transmisi, mulai dari yang 20 kV sampai yang 150 kV.  Namun,  untuk  di  Sistem  Minahasa  sendiri      jaringan transmisi yang terbanyak dan  merupakan salah satu bagian yang  penting  adalah  jaringan  70  kV.  Daya  yang dibangkitkan disalurkan melalui saluran transmisi yang ada, salah satunya di 70 kV. Agar kontinuitas daya yang terkirim ke  konsumen  tetap  terjaga,  maka  salah  satu  hal  yang  harus diperhatikan adalah proteksi pada saluran transmisi tersebut. Karena tidak menutup kemungkinan pada proses penyaluran daya dapat terjadi gangguan-gangguan yang tidak terduga. 1. Gangguan-gangguan  yang  terjadi  pada  jaringan  secara tiba-tiba  dapat  mengakibatkan  rusaknya  peralatan- peralatan  yang  ada  dalam  sistem  tersebut  dan memperluas  kemungkinan  area  gangguan.  Karena  itu, dibutuhkan  alat  yang  dapat  memproteksi  peralatan- peralatan  tersebut  dan  meminimalisasi  gangguan  yang terjadi. CB ( Circuit Breaker ) adalah salah satu peralatan pada sistem proteksi tersebut. Berfungsi sebagai pemutus apabila  pada  salah  satu  bagian  saluran  transmisi  sedang mengalami  gangguan,  sehingga  bisa  meminimalisasi kerusakan  pada  peralatan-peralatan  yang  ada  dan  bisa mempersempit area gangguan.

## B. Data Teknis
Data teknis generator yang digunakan untuk menghitung arus  hubung  singkat  pada  jaringan  70  kV  meliputi  PLTA Tanggari 1 dan  PLTA Tanggari 2,terdapat pada Tabel I.
Data  teknis  transformator  yang  digunakan  meliputi seluruh  Gardu  Induk  dan  pembangkit  pada  jaringan  70  kV, yaitu  GI  Ranomut,  GI  Sawangan,  GI  Tomohon,  GI  Tasik Ria,  GI  Teling,  GI  Tonsea  Lama,  GI  Bitung,  GI  Likupang, PLTA  Tanggari  1,  dan  PLTA  Tanggari  2,  terdapat  pada Tabel II.
Tabel I. DATA TEKNIS GENERATOR No. Pembangkit Unit Daya Terpasang (MVA) Tegangan (kV) X source (%) 1. PLTA Tanggari 1 1 11.25 6.3 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) Tegangan (kV) X (%) 1 GI Ranomut 1 20 66/20 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 12.393 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 Lama 1 12 30/66 8.6 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 11.92 8 GI Likupang 1 20 70/20 12.441 9 PLTA Tanggari 1 1 11.25 6.3/70.5 9.3 2 11.25 6.3/70.5 9.3 10 PLTA Tanggari 2 1 11.8 6.6/70 8.73 2 11.8 6.6/70 8.73 11 PLTD Bitung 1 20 66/20 11.92

## Tabel III. DATA IMPEDANSI SALURAN
TRANSMISI 70 KV No. Transmisi 70 kV 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 Ranomut – GI Teling 3.245 0.196 + j0.411 7. GI Sawangan – GI Ranomut 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  didapat  dari  PT.  PLN (Persero) AP2B (Area Pusat  Pengaturan Beban). Data  yang digunakan  dalam  penentuan  kapasitas  CB  untuk  jaringan transmisi 70 kV, terdapat pada Tabel III.

## C. Urutan Analisa Data
Setelah  semua  data-data  yang  diperlukan  telah didapatkan,  maka  dapat  dilanjutkan  dengan  menganalisa data-data tersebut.
1. Yang pertama dilakukan adalah melakukan analisa pada generator  dan  transformator,  yaitu  menghitung  nilai reaktansi dari masing-masing generator dan transformator.  Dari  nilai  reaktansi  sumber  yang diketahui  sebelumnya,  akan  didapatkan  nilai  reaktansi yang baru dalam  bentuk volt yang kemudian diubah ke bentuk pu .  Dari  nilai  tegangan  dan  reaktansi  yang didapatkan,  maka  dapat  dihitung    arus  pada  masing- masing generator dan transformator.
2. Selain  nilai  reaktansi  pada  generator  dan  transformator, selanjutnya  dilakukan  penghitungan  nilai  impedansi pada  saluran  transmisi  pada  masing-masing.  Dengan cara  yang  hampir  sama  dengan  saat  menghitung reaktansi dari generator dan transformator. Namun, pada saluran  transmisi untuk mendapatkan nilai tegangan dan arus,  yang  dihitung  terlebih  dahulu  adalah  nilai impedansi.  Bedanya  dengan  nilai  arus  pada  generator dan  transformator,  nilai  arus  pada  saluran  transmisi diubahkan lagi ke dalam bentuk polar.
3. Setelah  semua  nilai  arus  sudah  dihitung,  maka  dapat ditentukan  kapasitas  CB  ( circuit  breaker ),  dengan  nilai arus  dasar  (I B )  yang  dihitung  terlebih  dahulu,  kemudian akan  dikalikan  dengan  nilai  arus  pada  masing-masing generator, transformator, dan saluran transmisi.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Parameter Sistem
Dalam menghitung  arus  hubung  singkat  untuk menentukan  kapasitas  CB  pada  jaringan  transmisi  70  kV yang  meliputi  GI  Tomohon,  GI  Teling,  GI  Tasik  Ria,  GI Ranomut,  GI  Sawangan,  GI  Tonsea  Lama,  GI  Bitung,  GI Likupang,  diperlukan  beberapa  parameter  dari  sistem  yang ditinjau.  Parameter  yang  dimaksud  adalah  impedansi generator,  impedansi  transformator,  dan  impedansi  saluran. Data keseluruhannya dari generator dapat dilihat pada tabel I,  data  transformator  pada  tabel  II,  dan  data  saluran  pada tabel III.

## B. Pengolahan Data
Dalam  perhitungan  reaktansi  pada  masing-masing generator  dan  transformator  digunakan  persamaan  2. Perhitungan  reaktansi  ini  sebagai  langkah  awal  dalam perhitungan untuk mendapatkan nilai reaktansi yang baru.

## Tabel IV. DATA HASIL PERHITUNGAN REAKTANSI GENERATOR
No. Gene-rator Unit Kapasitas (MVA) Tegangan (kV) X sumber (pu) X baru (pu) 1. PLTA Tanggari 1 1 11.25 6.3 0.24 2.133 2 11.25 6.3 0.24 2.133 2. PLTA Tanggari 2 1 11.875 6.6 0.26 2.189 2 11.875 6.6 0,26 2.189

## 1. Perhitungan Reaktansi
Berdasarkan  data  pada  tabel  I,  PLTA  Tanggari  1  dan  2 masing-masing  memiliki  dua  unit  generator.  Pada  PLTA Tanggari,  tiap  unit  membangkitkan  tegangan  sebesar  6.3 kV, daya sebesar 11.25 MVA. Pada PLTA Tanggari 2, tiap unit membangkitkan tegangan sebesar 6.6 kV, daya sebesar 11.875 MVA. kVA dasar yaitu 100 MVA.
Reaktansi generator, data berdasarkan Tabel I:
 PLTA Tanggari 1 unit I dan II X = 0.24 pu ; 11.25 MVA ; 6.3 kV
X baru = ( ) ( )
 PLTA Tanggari 2 unit I dan II X = 0.26 pu ; 11.875 MVA ; 6.6 kV
X baru = ( ) ( )
Keseluruhan  hasil  perhitungan  reaktansi  pada  generator terdapat pada Tabel IV.
Reaktansi transformator, data berdasarkan tabel II  PLTA Tanggari 1 unit I dan II X = 0.093 pu ; 11.25 MVA ; 6.3/70.5 kV
X baru = ( ) ( )
 PLTA Tanggari 2 unit I dan II X = 0.0873 pu ; 11.8 MVA ; 6.6/70 kV
X baru = ( ) ( ) Keseluruhan hasil perhitungan reaktansi pada transformator terdapat pada Tabel V.

## Tabel V. DATA HASIL PERHITUNGAN REAKTANSI TRANSFORMATOR
No. Lokasi Unit Kapa- sitas (MVA) Tegang- an (kV) X sum-ber (pu) X baru (pu) 1. PLTA Tanggari 1 1 11.25 6.3/70.5 0.093 0.827 2 11.25 6.3/70.5 0.093 0.827 2. PLTA Tanggari2 1 11.8 6.6/70 0.0873 0.739 2 11.8 6.6/70 0.0873 0.739 3. GI Ranomut 1 20 66/20 0.1274 0.637 2 20 66/21 0.1217 0.609 4. GI Sawangan 1 10 66/21 0.0748 0.748 2 4 66/20 0.0789 1.973 5. GI Tomohon 1 10 66/21 0.0739 0.739 2 10 70/20 0.0941 0.941 3 60 66/150 0.1239 0.207 6. GI Tasik Ria 1 20 20/66 0.1217 0.609 7. GI Teling 1 10 66/21 0.0748 0.748 2 10 66/21 0.0736 0.736 3 20 66/20 0.1177 0.589 8. GI  Tonsea Lama 1 12 66/30 0.086 0.716 2 10 66/21 0.0731 0.731 3 6 65.8/30 0.064 1.067 9. GI Bitung 1 16 11/70 0.103 0.644 2 22 6/66 0.09 0.409
3 15
6/66
0.09 0.6
4 15
6/66 0.12 0.8 10. PLTD Bitung 1 20 66/20 0.1192 0.596
11. GI Likupang 1 20 70/20 0.1244 0.622
Dengan menggunakan persamaan yang sama pada PLTA Tanggari  1  dan  2,  maka  nilai  reaktansi  dari  generator  dan transformator  untuk  unit  pembangkit  dan  gardu  induk  – gardu  induk  yang  lain  juga  dapat  diperoleh  seperti  pada tabel IV.
Untuk menentukan kapasitas CB ( circuit breaker ), maka perlu  diketahui  arus  yang  mengalir  pada  masing-masing transformator  di  jaringan  transmisi.  Pada  transformator karena  tegangan  masih  dalam  bentuk  volt,  maka  akan diubah  ke  bentuk pu .  Setelah  tegangan  sudah  diubah  ke bentuk pu ,  maka  arus  pada  transformator  dapat  dihitung dalam bentuk pu juga. Dengan menggunakan rumus (1):
 V pu =
I T1 =

## C. Impedansi saluran transmisi
Data  saluran  transmisi  GI  Tomohon  –  GI  Tasik  Ria berdasarkan tabel 3.3
 Panjang saluran transmisi L = 26.04 km
 Impedansi penghantar Z = 0.236 + j 0.428 ohm/km Untuk  menghitung  total  impedansi  saluran  transmisi GI Tomohon – GI Tasik Ria dengan mengalikan impedansi penghantar dengan panjang saluran transmisi.
Z T = Z (ohm/km) x L (km)
= 0.236 + j 0.428 (ohm/km) x 26.04 (km)
= 6.145 + j 11.145 ohm
Menghitung Z pu digunakan persamaan 2.10
Z pu = (

## )
Dengan  menggunakan  persamaan  yang  sama  maka impedansi  saluran  transmisi  yang  lain  dapat  diperoleh, seperti pada Tabel VI.

## A. Menghitung Arus Pada Saluran Transmisi
Sama  halnya  dalam  menghitung  nilai  arus  pada transformator,  untuk  menentukan  kapasitas  circuit  breaker, maka perlu diketahui arus  yang  mengalir di  masing-masing saluran  transmisi.  Pada  masing-masing  saluran  karena tegangan  masih  dalam  bentuk  volt,  maka  akan  diubah  ke bentuk pu .  Setelah  tegangan  sudah  diubah  ke  bentuk pu , maka arus pada saluran bisa dihitung.

## Tabel VI. DATA HASIL PERHITUNGAN
IMPEDANSI SALURAN No. Transmisi 70 kV Panjang (km) Z total (ohm) Z baru (pu) 1. GI Tasik Ria – GI Tomohon 26.04 6.145 + j 11.145 0.125 + j 0.227 2. GI Tomohon – GI Teling 17 3.332 + j 6.987 0.068 + j 0.143 3. GI Teling – GI Ranomut 3.245 0.636 + j 1.334 0.013 + j 0.027 4. GI Ranomut – GI Sawangan 19.65 3.851 + j 8.076 0.079 + j 0.165 5. GI Tomohon – GI Tonsea Lama 10.039 1.968 + j 4.126 0.04 + j 0.084 6. GI Sawangan – GI Tonsea Lama 7.832 1.535 + j 3.219 0.031 + j 0.066 7. GI Sawangan – PLTA Tanggari 1 5.896 1.156 + j 2.423 0.024 + j 0.049 8. GI Sawangan – PLTA Tanggari 2 3.8 0.897 + j 1.626 0.018 + j 0.033 9. GI Sawangan – GI Bitung 28.853 4.529 + j 12.089 0.092 + j 0.247
10. GI Bitung – GI Likupang 34 4.012 + j 13.192 0.082 + j 0.269  GI Tasik Ria – GI Tomohon
V TR-TM =
I TR-TM =

## B. Kapasitas CB (Circuit Breaker)
Kapasitas  CB  dapat  ditentukan  berdasarkan  nilai  arus dasar (I B ) dan arus yang sudah dihitung pada masing-masing transformator dan saluran transmisi. Nilai I B yang digunakan berdasarkan  persamaan  yang  ada,  dengan  nilai  tegangan  70 kV dan daya dasar (S B ) 100 MVA, yaitu :
√ √
Dari nilai I B yang ada akan dikalikan dengan nilai arus pada masing-masing  transformator  dan  saluran  transmisi,  akan didapat  nilai  batas  arus  untuk  menentukan  kapasitas  CB yang akan digunakan.

## C. Penentuan Kapasitas CB pada Transformator
Pada  masing-masing  transformator  dapat  ditentukan kapasitas  CB  yang  akan  dipasang  setelah  semua  nilai  arus dari  masing-masing  transformator  dan  nilai  arus  dasar diketahui.

##  
Dengan  menggunakan  persamaan  yang  sama,  maka nilai I” dan I CB pada transformator yang lain dapat diketahui, terdapat pada Tabel VII.

## D. Penentuan Kapasitas CB pada Saluran
Sama  halnya  dengan  penentuan  kapasitas  CB  pada transformator,  cara  untuk  menentukan  kapasitas  CB  pada saluran transmisi juga menggunakan persamaan yang sama. Tapi  arus  yang  akan  digunakan  untuk  menghitung  I” menggunakan arus saluran yang sudah diubah dalam bentuk polar.
 I” TR-TM = 8.612  0.504 x 824.78 = 7103.005  0.504  I CB = 7103.005  0.504 x 1.6 = 11364.81  0.504

## Tabel VII. NILAI ARUS UNTUK MENENTUKAN KAPASITAS CB
PADA TRANSFORMATOR No. Transformator I” (A) I CB (kA) 1 T1 386.822 0.61892 2 T2 334.861 0.53578 3 T3 250.733 0.40117 4 T4 3757.698 6.01232 5 T5 330.737 0.52918 6 T6 336.51 0.53842 7 T7 400.843 0.64135 8 T8 370.326 0.59252 9 T9 406.617 0.65059 10 T10 285.374 0.45659 11 T11 299.395 0.47903 12 T12 89.901 0.14384 13 T13 89.901 0.14384 14 T14 104.747 0.16759 15 T15 104.747 0.16759 16 T16 494.043 0.79047 17 T17 338.159 0.54105 18 T18 331.562 0.53049 19 T19 201.246 0.32199 20 T20 173.204 0.27713 21 T21 117.944 0.18871 22 T22 89.076 0.14252 23 T23 1304.802 2.08768
24 T24 378.574 0.60572 Tabel VIII. NILAI ARUS UNTUK MENENTUKAN KAPASITAS CB PADA SALURAN TRANSMISI No. Saluran transmisi I” (A) I CB (kA) 1. GI Tasik Ria– GI Tomohon 7103,005  0.504 11.36481  0.504 2. GI Tomohon – GI Teling 12665.322  0.443 20.26453  0.443 3. GI Teling – GI Ranomut 66401.388  0.448 106.24222  0.448 4. GI Ranomut – GI Sawangan 10915.963  0.447 17.46554  0.447 5. GI Tomohon – GI Tonsea Lama 21535.831  0.444 34.45733  0.444 6. GI Sawangan – GI Tonsea Lama 27718.381  0.439 44.34941  0.439 7. GI Sawangan – Tanggari 1 36085.775  0.455 57.73724  0.455 8. GI Sawangan – Tanggari 2 49219.571  0.499 78.75131  0.499 9. GI Sawangan – GI Bitung 9021.444  0.356 14.43431  0.356 10. GI Bitung – GI Likupang 9916.329  0.296 15.86613  0.296
Dengan menggunakan persamaan yang sama, maka I” dan  I CB pada  saluran  transmisi  dapat  diperoleh  seperti  pada Tabel VIII.

## V. KESIMPULAN
Dari  hasil  analisa  dan  pembahasan  dapat  diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. CB ( circuit breaker) berperan penting sebagai salah satu alat  yang  dapat  memproteksi  suatu  sistem  jaringan transmisi, dalam hal ini yaitu pada jaringan 70 kV.
2. Untuk  menentukan  kapasitas  CB  ( circuit  breaker )  pada jaringan  70  kV,  perlu  dihitung  terlebih  dahulu  semua nilai  reaktansi  generator  dan  transformator,  impedansi dari  masing-masing  saluran.  Dengan  demikian,  nilai- nilai  dari  semua  arus  untuk  menentukan  kapasitas  CB dapat diketahui.
 Untuk I CB pada masing-masing transformator, yaitu:
T1= 0.61892 kA; T2= 0.53578 kA; T3= 0.40117 kA;
T4= 6.01232 kA; T5= 0.52918 kA; T6= 0.53842 kA; T7= 0.64135 kA; T8= 0.59252 kA; T9= 0.65059 kA; T10= 0.45659 kA; T11= 0.47903 kA; T12= 0.14384 kA;  T13=  0.14384  kA;  T14=  0.16759  kA;  T15= 0.16759  kA;  T16=  0.79047  kA;  T17=  0.54105  kA; T18= 0.53049 kA; T19= 0.32199 kA; T20= 0.27713 kA;  T21=  0.18871  kA;  T22=  0.14252  kA;  T23= 2.08768 kA; T24= 0.60572 kA
 Untuk I CB pada masing-masing saluran
 GI  Tasik  Ria  –  GI  Tomohon  =  11.36481  0.504 kA  GI Tomohon  – GI Teling =  20.26453  0.443 kA  GI Teling – GI Ranomut = 106.24222  0.448 kA
 GI  Ranomut  –  GI  Sawangan  =  17.46554  0.447 kA  GI Tomohon –  GI  Tonsea  Lama  = 34.45733  0.444 kA  GI Sawangan –  GI  Tonsea  Lama  = 44.34941  0.439 kA
 GI Sawangan – Tanggari 1 = 57.73724  0.455 kA
 GI Sawangan – Tanggari 2 = 78.75131  0.499 kA  GI Sawangan – GI Bitung = 14.43431  0.356 kA  GI Bitung – GI Likupang = 15.86613  0.296 kA 3. Dari  hasil  hitungan  kapasitas  arus  pada  CB  di transformator dan saluran, maka kapasitas CB yang akan digunakan sudah dapat ditentukan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  S.  Hadi, “Power  System  Analysis”, WCB  McGraw-Hill,  Singapore, 1999.
[2]  A.  Arismunandar  &  S.  Kuwahara,  “ Buku  Pegangan  Teknik  Tenaga Listrik, Jilid II Saluran Transmisi ”, PT Pradnya Paramita, Jakarta.
[3]  A.  Arismunandar  &  S.  Kuwahara,  “ Buku  Pegangan  Teknik  Tenaga Listrik, Jilid II Saluran Transmisi ”, PT Pradnya Paramita, Jakarta.
[4]  G.  Turan,  “ Modern  Power  System  Analysis” ,  McGraw-Hill,  United States of America, 1986.
[5]  G.  Turan,  “ Electric  of  Power  Transmission  System  Engineering” , McGraw-Hill, United States of America, 1998.
[6]  W.  D.  Stevenson.  Jr.,  “ Analisis Sistem  Tenaga” ,  Edisi ke  empat,  Alih Bahasa oleh Ir. Kamal idris, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1993.
[7]  T. S. Hutahuruk, “ Transmisi Daya Listrik ”, Erlangga, Jakarta, 1993.
[8]  Tim  Penyusun,  “ Buku  Petunjuk  Pemutus  Tenaga  (PMT)”, PT.  PLN (Persero) Wilayah Sulutenggo, Manado.
[9]  Persyaratan  Umum  Instalasi  Listrik  (PUIL),  Standar  Nasional Indonesia (SNI), 2000.