Abstract—Transmission  construction  consists  of Internal  interference  such  as  switching  surges  and  external interference such as lightning surge strikes. Lightning surge that  hit  the  transmission  network  can  result  in  the emergence of travelling waves in the form of impulses on the conductor.  This  travelling  wave  will  cause  overvoltage,  and flashover.  If  regarding  a  tower  transmission  that  has  the right  grounding  and  the  appropriate  arrester,  the interference  will  be  continued  to  the  ground.  If  there  is  no reflection  wave  or  wave  will  be  released  because  the  wave cannot  be  suppressed  by  protection  and  grounding equipment.
Keywords : Interference; Lightning; Transmission; Travelling Waves.
Abstrak —  Sistem  transmisi  saluran  udara memiliki  gangguan  internal  seperti  surja switching dan gangguan  eksternal  seperti  sambaran  surja  petir. Sambaran  surja  petir  yang  menghantam  jaringan transmisi  dapat  mengakibatkan  timbulnya  gelombang berjalan  yang  berbentuk  impuls  pada  penghantar. Gelombang  berjalan  ini  akan  menyebabkan  tegangan lebih  ( overvoltage ),  juga  dapat  mengakibatkan  terjadinya lompatan  api  ( flashover ).  Gangguan  yang  terjadi  pada saluran  transmisi  akan  berupa  gelombang  berjalan. Apabila  mengenai  suatu tower (menara)  transmisi  yang mempunyai  pentanahan  yang  tepat  dan  arrester  yang sesuai  maka  gangguan  akan  diteruskan  ketanah.  Jika tidak  akan  terjadi  gelombang  pantulan  atau  gelombang yang  dilepaskan  karena  gelombang  sudah  tidak  dapat diredam oleh peralatan proteksi dan grounding .
Kata  kunci  :  Gangguan;  Gelombang  Berjalan;  Petir; Transmisi.

## I. P ENDAHULUAN
Sistem  Transmisi  merupakan  proses  penyaluran tenaga  listrik  dari  tempat  pembangkit  tenaga  listrik ( Power Plant ) hingga Saluran distribusi listrik ( substation distribution )  sehingga  dapat  disalurkan  sampai  pada konsumen pengguna listrik. Standar tegangan pada sistem transmisi  di  Indonesia  diklasifikasikan  sebagai  tegangan
ekstra  tinggi  (TET)  yaitu  dengan  nominal  500  kV  dan tegangan tinggi (TT) dengan nominal 70 kV dan 150 kV. Tujuan tegangan dinaikan agar dapat meminimalisir rugi- rugi  daya  dan  drop  tegangan,  karena  penyaluran  pasti melalui  jalur  yang  panjang,  semakin  panjang  jalur  maka akan  semakin  berpengaruh  pada  rugi  daya  jika  tegangan tidak dinaikan.
Konstruksi  transmisi  terdiri  dari  dua  yaitu Saluran  Udara  dan  Saluran  Kabel  yang  terdiri  dari, Saluran  Udara  ( Overhead  Lines )  Tegangan  Tinggi (SUTT)  /  Tegangan  Ekstra  Tinggi  (SUTET),  Saluran Kabel  Tanah  ( Underground  Line )  Tegangan  Tinggi (SKTT), Saluran Kabel Laut ( Submarine Line ) Tegangan Tinggi  (SKLTT).  Pada  transmisi  saluran  udara  terdapat beberapa  komponen  pendukung  yang  penting  yaitu Konduktor, Tower / Tiang Penyangga, Isolator dan Kawat Tanah.
Pada  sistem  transmisi  saluran  udara  tak  lepas dari  gangguan.  Gangguan  berasal  dari  internal  maupun eksternal.  Gangguan  internal  seperti  surja  switching  dan gangguan  eksternal  seperti  sambaran  surja  petir. Sambaran  surja  petir  yang  menghantam  jaringan transmisi  dapat  mengakibatkan  timbulnya  gelombang berjalan  yang  berbentuk  impuls  pada  penghantar. Gelombang  berjalan  ini  akan  menyebabkan  terjadinya tegangan lebih ( overvoltage ), dan juga dapat mengakibatkan  terjadinya  lompatan  api  ( flashover ). Tegangan ini biasanya sampai lebih dari satu juta volt.
Gangguan  yang  terjadi  pada  saluran  transmisi akan berupa gelombang berjalan. Apabila mengenai suatu tower  (menara)  transmisi  yang  mempunyai  pentanahan yang tepat dan arrester  yang  sesuai  maka gangguan akan diteruskan  ketanah.  Jika  tidak  akan  terjadi  gelombang pantulan  atau  gelombang  yang  dilepaskan  karena gelombang  sudah  tidak  dapat  diredam  oleh  peralatan proteksi dan grounding.
Dengan demikian saya mencoba untuk mengangkat masalah ini menjadi judul penelitian sebagai berikut  “Analisa  Gelombang  Berjalan  pada  Saluran Transmisi 70kV GI Teling”.

## Analisa Gelombang Berjalan Pada Saluran Transmisi 70 kV Gardu Induk Teling
Chirstoper A. Santjiatodjaja, Lily S. Patras, Glanny Mangindaan Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115, Email: csantjia@gmail.com, lilyspatras@gmail.com, glanny_m@unsrat.ac.id

## A. Pengertian Saluran Transmisi
Saluran  Transmisi  adalah  penyaluran  energi listrik dari pembangkit listrik sampai ke sistem distribusi hingga  sampai  pada  konsumen  pengguna  listrik.  Tenaga listrik ditransmisikan melalui suatu bahan konduktor yang mengalirkan  listrik.   Pada  sistem  tenaga  listrik,  jarak antara  pembangkit  dengan  beban  yang  cukup  jauh  akan menimbukan  adanya  perubahan  kualitas  tegangan. Dengan  demikian  sebuah  saluran  transmisi  harus memiliki  berbagai  komponen  untuk  menjaga  kestabilan kualitas tenaga listrik yang disalurkan. [2]
Rumus  yang  digunakan  untuk  mencari  nilai  tahanan saluran menurut persamaan (1):
R = ρ (1)
Dimana : ρ = tahanan jenis ( Ω m)
l = panjang kawat (m)
A = luas penampang kawat (m 2 )

## B. Tower Transmisi
Berfungsi  sebagai  penyangga  kawat  (konduktor  / penghantar) yang direntangkan antara tower-tower (tiang- tiang) pada jalur transmisi melalui isolator-isolator
Konstruksi  tower  besi  baja  merupakan  jenis konstruksi  saluran  transmisi  tegangan  tinggi  (SUTT) ataupun  saluran  transmisi  tegangan  ekstra  tinggi (SUTET) yang paling banyak digunakan di jaringan PLN, karena  mudah  dirakit  terutama  untuk  pemasangan  di daerah  pegunungan  dan  jauh  dari  jalan  raya,  harganya yang relatif lebih murah dibandingkan dengan penggunaan  saluran  bawah  tanah  serta  pemeliharaannya yang mudah.[7]

## C. Gangguan Pada Sistem Tenaga Listrik
Gangguan  yang  terjadi  pada  sistem  tenaga  listrik sangat  beragam  besaran  dan  jenisnya.  Gangguan  dalam sistem tenaga listrik adalah keadaan tidak normal dimana keadaan ini dapat mengakibatkan terganggunya kontinuitas  pelayanan  tenaga  listrik.  Secara  umum klasifikasi gangguan pada sistem tenaga listrik disebabkan oleh 2 faktor, yaitu:
1). Gangguan yang berasal dari dalam sistem
2). Gangguan yang berasal dari luar system
Penyebab  gangguan  yang  berasal  dari  dalam  sistem antara lain :
1). Tegangan dan arus abnormal
2). Pemasangan yang kurang baik
3). Kesalahan mekanis karena proses penuaan
4).  Beban lebih
5)  Kerusakan  material  seperti  isolator  pecah,  kawat putus, atau kabel cacat isolasi.
Sedangkan  untuk  gangguan  yang berasal dari luar sistem antara lain :
1).  Gangguan-gangguan mekanis karena pekerjaan galian saluran  lain.  Gangguan  ini  terjadi  untuk  sistem kelistrikan bawah tanah.
2).  Pengaruh cuaca seperti hujan, angin, serta surja petir. Pada  gangguan  surja  petir  dapat  mengakibatkan gangguan  tegangan  lebih  dan  dapat  menyebabkan gangguan  hubung  singkat  karena  tembus  isolasi peralatan ( breakdown ).
3).  Pengaruh  lingkungan  seerti  pohon,  banatang  dan benda-benda asing serta akibat kecerobohan manusia.
Ditinjau dari segi lamanya waktu gangguan, maka dapat dikelompokkan menjadi :
1). Gangguan  yang  bersifat  temporer,  yang  dapat  hilang dengan  sendirinya  atau  dengan  memutuskan  sesaat bagian  yang  terganggu  dari  sumber  tegangannya. Gangguan  sementara  jika  tidak  dapat  hilang  dengan segera, baik hilang dengan sendirinya maupun karena bekerjanya  alat  pengaman  dapat  berubah  menjadi gangguan permanen.
2).  Gangguan  yang  bersifat  permanen,  diman  untuk membebaskannya  diperlukan  tindakan  perbaikan dan/atau menyingkirkan penyebab gangguan tersebut.
Untuk  gangguan  yang  bersifat  sementara  setelah arus  gangguannya  terputus  misalnya  karena  terbukanya circuit  breaker oleh  rele  pengamannya,  peralatan  atau saluran  yang  terganggu  tersebut  siap  dioperasikan kembali.  Sedangkan  pada  gangguan  permanen  terjadi kerusakan  yang  bersifat  permanen  sehingga  baru  bisa dioperasikan kembali setelah baian yang rusak diperbaiki atau diganti.
Pada  saat  terjadi  gangguan  akan  mengalir  arus yang sangat besar pada fasa yang terganggu  menuju titik gangguan,  dimana  arus  gangguan  tersebut  mempunyai harga  yang  jauh  lebih  besar  dari  rating  arus  maksimum yang diijinkan, sehingga terjadi kenaikan temperatur yang dapat  mengakibatkan  kerusakan  pada  peralatan  listrik yang digunakan.[6]

## D. Gelombang Berjalan Pada Transmisi
Beberapa  gangguan  pada  jalur  transmisi  seperti pembukaan  dan  penutupan  jalur  yang  terjadi  tiba-tiba, hubungan singkat atau kegagalan mengakibatkan terjadinya  tegangan  lebih  atau  arus  lebih  pada  jalur tersebut  bahwa  gangguan  ini  merambat  sebagai
gelombang  berjalan  ke  ujung  saluran  atau  terminal, seperti sebuah sub stasiun.
Gangguan  ini  tersebar  sebagai  gelombang berjalan  hingga  akhir  saluran.  Biasanya  gelombang berjalan  ini  merupakan  gelombang  dengan  frekuensi tinggi.  Gelombang  ini  bisa  dipantulkan,  ditransmisikan, teredam,  atau  terdistorsi  selama  penyebaran  sampai energinya  terserap.  Sebuah  jalur  transmisi  terdiri  dari beberapa unsur elektrik, misalnya R, L, C dan G.
Ada  juga  reaktansi  dan  impedansi  yang  juga merupakan  karateristik  dari  saluran  transmisi.  Reaktansi merupakan  tahanan  yang  bereaksi  terhadap  perubahan tegangan  atau  perubahan  arus.  Sedangkan  impedansi mengacu  pada  keseluruhan  dari  sifat  tahanan  terhadap arus  baik  mencakup  resistansi,  reaktansi  atau  keduanya. Reaktansi  terbagi  menjadi  2  yaitu  reaktansi  induktif  dan reaktansi  kapasitif.  Adapun  rumusnya  sesuai  persamaan (2) dan (3):
X L = 2 (2)
dan X C = (3)

## 1). Transien Saluran Transmisi
Tegangan  lebih  transien  ( transient  overvoltage ) yang  terjadi  pada  suatu  sistem  tenaga  dapat  disebabkan oleh  faktor  luar  (misalnya  petir)  atau  ditimbulkan  dari dalam  oleh  kerja  swiching.  Transien  yang  terjadi  pada sistem  transmisi  pada  umumnya  disebabkan  oleh perubahan  yang  mendadak  pada  kondisi  kerja  atau konfigurasi  (susunan)  sistem.  Petir  merupakan  ancaman bahaya pada peralatan sistem tenaga listrik, adapun kerja switching  dapat  juga  meyebabkan  kerusakan  pada perlengkapan  tersebut.  Pada  tegangan  mendekati  230  kV perlindungan  terhadap  petir  perlu  diperhatikan  tingkat isolasi  dari  saluran  dan  peralatan.  Pada  sistem  dengan tegangan  antara  230  kV  dan  700  kV,  kerja  switching maupun petir kemungkinan menyebabkan kerusakan pada isolasi.  Pada  tegangan  di  atas  700  kV  surja  switching ( switching surges ) adalah faktor yang paling menentukan untuk tingkat isolasinya
Kabel  bawah  tanah  harus  tahan  terhadap sambaran  petir  langsung  dan  dapat  dilindungi  terhadap transien  yang  berasal  dari  saluran  udara.  Tetapi  karena alasan  ekonomis  dan  teknis,  saluran  udara  pada  tingkat tegangan transmisi adalah jauh lebih banyak, kecuali pada keadaan  yang  luar  biasa  dan  untuk  jarak  pendek  seperti misalnya untuk dibawah sungai.
Dalam  banyak  hal  saluran  atas-tiang  dapat dilindungi  dari  serangan  petir  yang  langsung  oleh  satu atau  beberapa  kawat  dengan  potensial  tanah  yang tergantung  di  atas  penghantar  saluran  daya.  Kawat pelindung  ini,  yang  juga  dinamakan  kawat  tanah, terhubung  ke  tanah  melalui  menara  transmisi  yang menopang  saluran  daerah  yang  dianggap  aman  biasanya adalah  30 o di  sebelah  menyebelah  bidang  tegak  dibawah kawat  tanah;  jadi  saluran  daya  harus  berada  di  dalam sektor  60 o ini.  Dalam  kebanyakan  kasus  kawat-kawat tanahlah  yang  menerima  serangan  petir,  dan  bukannya saluran daya.
Sambaran  petir  yang  menghantam  kawat  tanah atau  penghantar  daya  menyebabkan  suatu  injeksi  arus yang terbagi dua, setengahnya  mengalir  ke satu arah dan setengahnya  lagi  ke  arah  yang  lain.  Nilai  puncak  arus pada  penghantar  yang  terkena  petir  banyak  berbeda karena  intensitas  sambaran  petir  itupun  berbeda-beda. Nilai-nilai  yang  sering  didapatkan  adalah  10.000  A  atau lebih.  Dalam  kasus-kasus  dimana  saluran  daya  langsung terkena  petir,  kerusakan  perlengkapan  pada  ujung-ujung saluran  disebabkan  oleh  tegangan  antara  saluran  dan tanah  yang  diakibatkan  oleh  muatan-muatan  yang diinjeksikan  yang  bergerak  sepanjang  saluran  sebagai arus.  Tegangan-tegangan  ini  biasanya  sampai  lebih  dari satu  juta  volt.  Sambaran  petir  pada  kawat  tanah  dapat juga  menyebabkan  surja  tegangan  tinggi  pada  saluran daya karena induksi elektromagnetis.[4]
2). Analisa Transien : Gelombang Berjalan
Saluran  tanpa  rugi  ( lossless  line) adalah representasi  yang  baik  dari  saluran  frekuensi  tinggi  di mana ω L dan ω C menjadi  sangat  besar  dibandingkan dengan R dan G .
Pendekatan  yang  dipilih  untuk  persoalan  ini sama  seperti  yang  telah  digunakan  terdahulu  untuk menurunkan hubungan tegangan dan arus dalam keadaan tetap  ( steady  state )  untuk  saluran  yang  panjang  dengan konstanta  yang  tersebar  merata  ( distributed  constants ) dan  akan  diukur  jarak  x  sepanjang  saluran  dari  ujung pengirim  (bukan  dari  ujung  penerima)  ke  elemen diferensial  dengan  panjang ∆ x.  Tegangan  v  dan  arus  i adalah fungsi-fungsi x dan t, sehingga perlu menggunakan turunan sebagian ( partial derivative ).
3). Analisa Transien : Pantulan
Jika  sakelar  ditutup  dan  suatu  tegangan  terhubung  pada saluran,  suatu  gelombang  tegangan v + mulai  berjalan sepanjang  saluran  diikuti  oleh  suatu  gelombang  arus i + . perbandingan  antara  teganan v R dan  arus i R di  ujung saluran  pada  setiap  saat  harus  sama  dengan  resistansi penutup Z R .  karena  itu  kedatangan v + dan i + di  ujung penerima  dimana  nilai-nilainya  adalah V R + dan I R + harus menimbulkan  gelombang  yang berjalan ke belakang atau gelombang-gelombang pantulan v - dan i - yang nilainya di
ujung  penerima  adalah v R - dan i R - sedemikian  sehingga seperti persamaan (4)
Z R (4)
Dimana v R - dan i R - adalah  gelombang  pantulan v - dan i - yang diukur pada ujung penerima. Jika Z C = / maka menjadi seperti persamaan (5) dan (6),
(5)
dan
(6)
Kemudian dimasukan nilai i R + dan i R - kedalam persamaan (7) menghasilkan
(7)
Tegangan  v R - di  ujung  penerima  adalah  fungsi yang  sama  dari  t  seperti  v R + (tetapi  dengan  besar  yang berkurang  kecuali  Z R sama  dengan  nol  atau  tak terhingga).  Koefisien  pantulan ρ R untuk  tegangan  pada ujung penerima saluran didefinisikan sebagai v R - /v R + , jadi untuk tegangan sesuai dengan persamaan (8),
ρ R = (8)
Jika  saluran  ditutup  dengan  impedansi  karakteristik  Z C , terlihat  bahwa  koefisien  pantulan  baik  untuk  tegangan maupun  untuk  arus  akan  sama  dengan  nol.  Tidak  akan ada  gelombang  pantulan,  dan  saluran  akan  berlaku seakan-akan panjangnya tidak terhingga. Hanya jika suatu gelombang  pantul  kembali  ke  ujung  pengirim,  barulah sumber  tegangan  merasakan  bahwa  saluran  itu  tidak terhingga panjangnya atau tidak ditutup dengan Z c .
Penutupan  dengan  hubungan  singkat  ( short circuit ) menghasilkan suatu ρ R untuk tegangan yang sama dengan -1. Jika ujung saluran merupakan suatu rangkaian terbuka,  Z R adalah  tak  terhingga  dan ρ R didapatkan dengan membagi pembilang dan penyebut dengan Z R dan membuat Z R mendekati tak terhingga untuk menghasilkan ρ R = 1 pada batas untuk tegangan.
Gelombang  yang  berjalan  kembali  ke  arah  ujung pengirim akan menyebabkan pantulan-pantulan baru yang ditentukan  oleh  koefisien  pantulan  pada  ujung  pengirim ρ S .  Untuk  impedansi  ujung  pengirim  sama  dengan  Z S sehingga persamaan (8) menjadi persamaan (9)
Gambar 1. Titik transisi (T) dan penyebaran gelombang di titik transisi
ρ S = (9)
Dengan  Z S sebagai  impedansi  ujung  pengirim, nilai  tegangan  permulaan  yang  dikenakan  pada  saluran akan  sama  dengan  tegangan  sumber  yang  dikalikan dengan  Z C /(Z S +  Z C ).  Pada  saat  sumber  dihubungkan  ke saluran Z C dan Z S dalam hubungan seri maka gelombang tegangan yang datang merasakan suatu impedansi saluran Z C dan bekerja sebagai suatu pembagi tegangan.[3]
4). Refleksi  Dan  Transmisi  Gelombang  Pada  Titik Transisi
Setiap  kali  ada  perubahan  mendadak  dalam parameter  saluran  transmisi,  seperti  rangkaian  terbuka atau pemutusan hubungan, gelombang berjalan mengalami  transisi,  gelombang  dipantulkan  atau  dikirim kembal  dan  hanya  sebagian  ditransmisikan  ke  depan. Pada  titik  transisi,  gelombang  tegangan  atau  arus  dapat mencapai nilai yang dapat bervariasi dari nol sampai dua kali nilai awalnya.
Gelombang  datang  disebut  gelombang  datang dan  gelombang  lainnya  disebut  gelombang  pantulan  dan ditransmisikan  pada  titik  transisi  gelombang  tersebut dibentuk  sesuai  dengan  hukum  kirchhoff’s  dan  mereka memenuhi persamaan diferensial line. [1]

## E. Diagram Lattice Bewley
Adalah sebuah diagram yang diperkenalkan oleh Bewley,  yang  menunjukan  suatu  pengamatan  posisi  dan arah  pergerakan  masing-masing  gelombang  (gelombang keluaran,  gelombang  pantulan  dan  gelombang  terusan) dalam  sistem  pada  setiap  saat.  Diagram  ini  mampu mengatasi  kesulitan  dalam  mengamati  penggandaan pemantulan  yang  terjadi  berturut-turut  pada  bermacam- macam simpangan.
Dianggap  bahwa suatu saluran  transmisi mempunyai resistansi R, induktansi L, konduktansi G dan
kapasistansi  C.  semua  dalam  per  satuan  panjang.  Jika
γ =  konstanta  perambatan  (propagasi)  saluran transmisi, dan
E = besar nilai surja tegangan pada sending end
Biasanya,  faktor  redaman  k  berkaitan  dengan panjang saluran yang partikuler. Dimisalkan k = e - α l untuk panjang saluran l.
Konstanta  perambatan  saluran γ dari  sebuah saluran  dengan  impedansi  seri  per  satuan  panjang  Z  dan admitansi  shunt  per  satuan  panjang  y  diberikan  sesuai persamaan (10)
γ = . = ! " #$ % & " #$ % (10)
Dengan cara yang sama, impedansi surja saluran (impedansi karakteristik) Zc sesuai persamaan (11)
Zc = ' ( ) = ' *+,% - *+ % (11)
Ketika  sebuah  surja  tegangan,  dengan  besar  nilai satuan,  menjangkau  sebuah  simpangan  di  antara  dua bagian  saluran  dengan  impedansi  surja  Z 1 dan  Z 2 ,  maka suatu bagian α diteruskan dan suatu bagian β di pantulkan balik.  Saat  melintas  saluran  kedua,  jika  faktor  redaman adalah k ,  ketika  telah  menjangkau  ujung  penutupan saluran  kedua  maka  amplitude  surja  tersebut  akan berkurang  nilainya  menjadi k. α .  Diagram lattice dapat dirancang  sebagai  berikut  ini.  Ditentukan  ujung-ujung saluran  dengan  interval  waktu  yang  sesuai  telah  dipilih, maka  garis-garis  diagonal  pada  diagram  tersebut menunjukan sebuah perjalanan gelombang.
Dalam merancang diagram lattice bewley , ada hal- hal yang harus diperhatikan:
1) Semua  gelombang  berjalan  dengan  arah  menurun seiring dengan bertambahnya waktu.
2) Posisi  semua  gelombang  pada  setiap  saat  dapat diperkirakan langsung dari diagram.
3) Potensial  (nilai  gelombang)  pada  setiap  titik,  di setiap  waktu,  merupakan  superposisi  dari  semua gelombang yang telah sampai di titik tersebut hingga suatu waktu tersebut.
4) Perjalanan  gelombang  tersebut  mudah  untuk dilacak.  Sangatlah  mungkin  untuk  menemukan dimana  gelombang  tersebut  dan  gelombang  lain yang menjadi penyusunnya itu datang.
5) Redaman  diperhitungkan.  Maka,  gelombang  yang sampai  pada  ujung  saluran  yang  jauh  mempunyai hubungan  dengan nilai masukan  gelombang dikalikan faktor redaman saluran.[5]
Gambar 2. Single Line Diagram GI Teling

## II. DATA DAN PERHITUNGAN

## A. Gardu Induk Teling
Gardu Induk Teling merupakan salah satu gardu induk  yang  termasuk  dalam  sistem  minahasa.  Gardu Induk  Teling  terhubung  dengan  saluran  transmisi.  Gardu Induk Teling memiliki tegangan sistem 70 kV (GI Teling – GI Tomohon), 150 kV (GI Teling – GIS Teling), 70 kV (GI Teling – GI Ranomut). Gardu Induk Teling berada di daerah mapanget.
Dalam Gambar 2 energi listrik dari GI Teling dipasok ke pelanggan  dengan  menggunakan  3  penyulang  yaitu  SL 3.5, SL 3.6 dan SL 3.7.
Untuk  mempelajari  gelombang  berjalan  pada saluran  transmisi  gardu  induk  teling-tomohon  diperlukan data tipe kawat, panjang saluran, tahanan jenis kawat, dan jari-jari kawat yang terpasang. Data yang didapatkan akan digunakan  untuk  menganalisa  gelombang  berjalan  pada saluran transmisi gardu induk teling-tomohon.

## B. Data Teknis Gardu Induk Teling
Dalam  penelitian  ini  ada  beberapa  data  teknis yang didapatkan dari gardu induk teling,  AP2B tomohon dan  tragi  teling.  Adapun  data-data  teknis  yang  diperoleh dan  digunakan  sebagai  penunjang  analisa  yang  saya lakukan adalah sebagai berikut; :

## 1) Data Sambaran Petir Pada Tower
Sambaran  petir  di  saluran  transmisi  sering terjadi,  Tabel  I  terdapat  data  sambaran  petir  yang  terjadi di sekitar tower transmisi teling-tomohon.

## TABEL I

## DATA SAMBARAN PETIR PADA TOWER
2) Data Spesifikasi Kawat Saluran Udara
Gardu induk dalam sistem minahasa dihubungkan  dengan  saluran  udara  tegangan  tinggi (SUTT).  Tabel  II  ini  memaparkan  tegangan,  tipe, diameter,  panjang  dan  tahanan  jenis  kawat  yang digunakan GI teling-tomohon.
3) Data Reaktansi Saluran
Untuk  menentukan  nilai  induktif  dan  kapasitif pada  saluran  transmisi  gardu  induk  teling,  maka diperlukan data dan parameter-parameter yang digunakan untuk  melakukan  analisa.  Data  ini  di  ambil  dari  buku “ electric  power  transmission  system  engineering ”.  Data ini  dipilih  berdasarkan  diameter  kawat.  Nilai  frekuensi yang digunakan pada reaktansi ini adalah 60 Hz.

## C. Perhitungan Tegangan Tertinggi Sistem
Untuk  menentukan  nilai  rating  tegangan  pada gelombang  berjalan  dari  gardu  induk  teling,  maka diperlukan data dan parameter-parameter yang digunakan untuk  melakukan  analisa.  Diantara  lain  data  tegangan sistem gardu induk teling dan jumlah hari guruh per tahun atau IKL (Iso Kreaunic Level)
Rating tegangan arrester adalah tegangan bolak- balik  maksimum  yang  diperbolehkan  pada  terminal arrester, dimana tegangan ini dapat memutus arus susulan ( power  follow  current )  yang  terjadi  ketika  arrester mengalami  percikan  dimana  dalam  penentuan  tegangan ini  berguna  untuk  mengetahui  tegangan  tertinggi  yang dapat dihasilkan gardu induk teling.
U m = 1.1 x U ff
Dimana :
U m = Tegangan maksimum fasa ke tanah
U ff = tegangan sistem fasa ke fasa
TABEL II DATA SPESIFIKASI KAWAT SALURAN UDARA TABEL III
DATA REAKTANSI INDUKTIF DAN REAKTANSI KAPASITIF
Maka, U m = 1.1 x U ff
= 1.1 x 66
= 72.6 kV

## D. Luas Penampang Kawat Pada Saluran Transmisi
Untuk dapat menentukan luas penampang kawat maka  dibutuhkan  data  diameter  atau  jari-jari  kawat  yang terpasang  pada  saluran  GI  Teling  –  Tomohon.  Diameter kawat  (D  =  14,85mm)  berdasarkan  Tabel  2.  Sebelum menghitung  luas  penampang  kawat,  jari  harus  kawat harus di hitung terlebih dahulu
r (jari-jari kawat) = D (diameter kawat) / 2
= 14,85 / 2
= 7,42 mm
Setelah  jari-jari  kawat  didapatkan  maka  luas penampang bisa langsung dicari dengan rumus :
A = .
Dimana : A = Luas penampang kawat r   = Jari-jari kawat
Maka,
A = . = 3,14 x 7,42 2 = 172,88 mm 2 = 1,72 x 10 -4 m 2

## E. Nilai Tahanan Pada Saluran Transmisi
Setelah  nilai  luas  penampang  pada  kawat didapat,  maka  dicari  nilai  tahanan  dari  saluran  transmisi gardu  induk  teling  –  tomohon.  Untuk  mencari  nilai tahanan maka digunakan rumus pada persamaan (1)
R = ρ Ω = 2,65 x 10 -8 x /.000 ,/  2  0 3
= 2,62 Ω

## F. Reaktansi Saluran Gardu Induk Teling - Tomohon
Untuk mencari nilai L dan C pada saluran gardu induk  teling  maka  digunakan  data  pada  Tabel  3  dan rumus pada persamaan (2) dan (3).

## 1) Induktif
Untuk  mencari  nilai  induktif  maka  digunakan rumus sebagai berikut:
X L = 2
Dimana :
f = Frekuensi (Hz) L = Induktansi (H/mi) Maka,
X L = 2 0,4583 = 2 x 3,14 x 60 x L L = 0,4567
7/8,6 = 0,001216 H/mi = 1,216 x 10 -3 H/mi
2) Kapasitif
Untuk mencari nilai kapasitif maka digunakan rumus sebagai berikut :
X C =
Dimana : f = Frekuensi (Hz) C = Kapasitansi ( μ F/mi) Maka,
X C =
0,1057 = 2 7, 4 2 80 2
C = 7/8,6 2 0, 05/ = 0,025 μ F/mi

## G. Impedansi Karakteristik
Setelah didapati nilai L dan  C  maka selanjutnya dicari  nilai  Zc  (impedansi  karakteristik)  pada  saluran transmisi teling – tomohon. Untuk mendapatkan nilai Zc, terlebih dahulu dicari nilai z dan y.
z = R +j 2
= 2,62 + j 2 x 3,14 x 50 x 1,216 x 10 -3
= 2,62 + j0,38
= 2,64 ∠8,25 o Ω /mi
y = j 2 = j 2 x 3,14 x 50 x 0,025 x 10 -6 = j 7,85 x 10 -6 = 7,85 x 10 -6 ∠90 o
S/mi
Z c = ' ( ) = ' ,84 ∠6, 5 ? /,65 2  0 @ ∠A0 ?
= √336.305 ∠8,25 E − 90 E = 579,9 ∠−81,75 E Ω

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Perhitungan Nilai Koefisien Pantulan Penerima dan Pengirim
Dalam  menghitung  gelombang  berjalan  pada saluran  transmisi  gardu  induk  teling  –  tomohon  maka perlu ditentukan dulu nilai dari koefisien pantulan saluran transmisi  tersebut.  Dengan  menggunakan  persamaan  (8) dan  (9)  maka  perhitungan  koefisien  pantulan  sebagai berikut :
ρ R = ,8    5/A,A ,8    5/A,A = 5//, 6 56 ,5 = -0,991 ρ S = 0   5/A,A 0   5/A,A = 5/A,A
5/A,A
= -1

## B. Perhitungan  Gelombang  Pantulan  Pada  Ujung Penerima Dan Pengirim
Berdasarkan  perhitungan  yang  telah  dilakukan diatas,  maka  besar  nilai  tegangan  pada  ujung  penerima, teganagan  ujung  pengirim  dan  selisih  tegangan  pada saluran dapat dilihat pada Tabel IV.

## TABEL IV

## HASIL HASIL HITUNG GELOMBANG PANTULAN
Tegangan ujung penerima ( I J ) Tegangan ujung pengirim ( I K ) Selisih tegangan pada ujung penerima ( v R ) I L -69,37 69,37 v R 0,63 I M -68,74 4 68,74 v R 1,26 I N -68,12 8 68,12 v R 1,88 I O -67,5 6 67,5 v R 2,5 I P -66,89 v R 3,11

## C. Analisa  Hasil  Perbandingan  Gelombang  Berjalan Pada Saluran Transmisi GI Teling
Berdasarkan  perhitungan  yang  dilakukan,  dapat disimpulkan  bahwa  gelombang  yang  berjalan  pada saluran  ini  makin  lama  akan  makin  teredam.  Jika  kita bandingkan nilai redaman dengan jumlah tower yang ada pada saluran transmisi ini, kita bisa menyimpulkan bahwa hampir  tiap  tower  bisa  meredam  tegangan  lebih  sebesar 1%  tapi  ada  beberapa  tower  yang  tidak  dapat  meredam dengan  baik  dikarenakan  jarak  antar  tower  yang  cukup panjang  dan  peralatan  proteksi  atau grounding di  tower yang  mulai  berkurang  efisiensinya  sehingga  redaman untuk gelombang pantulannya menjadi berkurang.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  pada  penelitian  ini,  dapat  ditarik beberapa  kesimpulan  berikut,  yaitu  tegangan  lebih yang  diakibatkan  petir  pada  saluran  transmisi  GI Teling  akan  teredam  karena  konfigurasi  salurannya pada  kedua  ujung  GI  memiliki  Lightning  Arrester yang  dipasang  secara  paralel  dengan  CVT.  Dari hasil  perhitungan  gelombang  berjalan  pada  saluran transmisi dengan tegangan sistem 70 kV, didapatkan hasil perhitungan sebagai berikut : Zc = 579,9 Ω ρ R = -0,991 ρ S = -1 v R = 0,63 kV Berdasarkan perhitungan maka diketahui gelombang yang diredam pada ujung penerima sebesar 0,63 kV

## B. Saran
Dari  hasil  analisa  yang  saya  lakukan  kiranya  dapat menjadi  referensi  untuk  perhitungan  gelombang berjalan pada gardu induk teling di Manado
Nilai  hasil  perhitungan  dapat  diolah  lebih  lanjut untuk  referensi  menentukan  gelombang  berjalan pada saluran transmsi dari teling – ranomuut.
V. KUTIPAN
[1] M. S. Naidu., 1995. High Voltage Engineering, New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited.
[2] T. S. Hutauruk., 1985. Transmisi Daya Listrik, Jakarta: Penerbit Erlangga.
[3] W. Stevenson., Elements Of Power System Analysis Third Edition – Terjemahan Indonesia
[4] T,  Gonen.,  1988.  Electric  Power  Transmission  System Engineering:  Analisys  and  Design,  California  State  University Sacramento: A Wiley-Interscience Publication, California.
[5] Anonimous.,  Diktat  Teknik  Tegangan  Tinggi,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[6] Alexsander,  B.  (2018).  Analisa  Koordinasi  Isolasi  Peralatan  di Gardu Induk Teling 70 kV. Jurnal Teknik Elektro Dan Komputer, 7(2)
[7] Luntungan,  R.  (2018).  Analisa  Daerah  Lindung  dan  Grounding Pada Tower Transmisi Akibat Terjadinya Back Flashover. Jurnal Teknik Elektro Dan Komputer, 7(3)
[8] Pranoto  A.  (2018)  Analisa  Sistem  pentanahan  Gardu  Induk Teling Dengan Kontruksi Grid (Kisi-Kisi). Jurnal Teknik Elektro Dan Komputer, 7(3)

## RIWAYAT HIDUP
Penulis  bernama  lengkap  Christoper  Adytja Santjiatodjaja, anak pertama dari dua bersaudara.  Lahir  dari  pasangan  suami–istri, Ayah  :  Januar  Sandrawidjaja dan  Ibu  :  Heidy Sutjiato,  di  Manado  pada  tanggal  11  Januari 1997, Penulis  telah  menempuh  pendidikan secara  berturut-turut  di,  TK  Nissi  (2001- 2002),  SD  GMIM  1  Bitung  (2002-2008), SMP  Negeri  2  Bitung  (2008-2011),  SMA Negeri 2 Bitung (2011-2014). Dan pada tahun 2014 penulis memulai pendidikan di Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi Manado di Jurusan  Teknik  Elektro,  dengan  mengambil  konsentrasi  Minat  Teknik Tenaga  Listrik pada  tahun  2016.  Dalam  menempuh  pendidikan  penulis juga  pernah  melaksanakan  Kerja  Praktek  yang  bertempat  di  PT.  PLN Persero,  AP2B  Sistem  Minahasa,  Tomohon  pada  12  Juni  2017  s/d  11 Agustus  2017.  Begitu  pula  selama  menempuh  pendidikan  di  Fakultas Teknik  Universitas  Sam  Ratulangi  Manado,  penulis  juga  aktif  dalam organisasi mahasiswa Himpunan Mahasiswa Elektro (HME) .