Pemeliharaan Distribusi Tegangan Menengah
Michael Gabriel [1], Nanda Joko [2], Syahadah Rizka [3]
Email :
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Dosen Pembimbing : M. Muqorrobin
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jln. Prof. Sudarto Tembalang Semarang INDONESIA
Abstrak
PT. PLN (PERSERO) sebagai Perusahaan Listrik Negara berusaha untuk
mensuply energi listrik dengan se-optimal mungkin, seiring dengan semakin
meningkatnya konsumen energi listrik. Agar dapat memanfaatkan energi
listrik yang ada, serta menjaga keandalan sistem penyaluran dan kerusakan
peralatan, maka diperlukan suatu sistem pengaman dan sistem pemeliharaan
instalasi.
Pemeliharaan merupakan suatu pekerjaan yang dimaksudkan untuk
mendapatkan jaminan bahwa suatu sistem / peralatan akan berfungsi secara
optimal, umur teknisnya meningkat dan aman bagi personil maupun bagi
masyarakat umum. Pemeliharaan jaringan distribusi diperkirakan menempati
kedudukan yang cukup tinggi, baik dilihat dari fungsinya maupun anggaran
biaya yang diperlukan. Keadaan ini dapat terjadi karena sistem jaringan
distribusi yang semakin padat dan berkembang. Oleh karena luas dan
kompleksnya keadaan jaringan dan tidak sedikitnya sistem jaringan dan
peralatan distribusi yang perlu dipelihara, pemeliharaan jaringan
distribusi dapat dikelompokkan dalam empat macam pemeliharaan, yaitu
Predictive Maintenance (Conditional Maintenance), Preventive Maintenance
(Time Base Maintenance), Corrective Maintenance, dan Breakdown Maintenance.
Keyword: Pemeliharaan
I. PENDAHULUAN
Listrik merupakan kebutuhan pokok masyarakat yang sangat penting.
Listrik mengambil andil sebagai penggerak ekonomi.
Tanpa listrik manusia tidak dapat berkembang, untuk itu
pendistribusian listrik tidak boleh terhenti. Peran peralatan penyalur
listrik ( gardu distribusi ) sangatlah penting untuk menjaga agar
distribusi listrik tidak terhambat. Gardu distribusi merupakan salah satu
komponen dari suatu sistem distribusi yang berfungsi untuk menghubungkan
jaringan ke konsumen atau untuk membagikan/ mendistribusikan tenaga listrik
pada beban/konsumen baik konsumen tegangan menengah maupun konsumen
tegangan rendah.
Gardu distribusi merupakan salah satu komponen dari suatu sistem
distribusi yang berfungsi untuk menghubungkan jaringan ke konsumen atau
untuk membagikan/ mendistribusikan tenaga listrik pada beban/konsumen baik
konsumen tegangan menengah maupun konsumen tegangan rendah.
Transformator distribusi digunakan untuk menurunkan tegangan listrik
dari jaringan distribusi tegangan tinggi menjadi tegangan terpakai pada
jaringan distribusi tegangan rendah (step down transformator); misalkan
tegangan 20 KV menjadi tegangan 380 volt atau 220 volt. Sedang
transformator yang digunakan untuk menaikan tegangan listrik (step up
transformator), hanya digunakan pada pusat pembangkit tenaga listrik agar
tegangan yang didistribusikan pada suatu jaringan panjang (long line) tidak
mengalami penurunan tegangan (voltage drop) yang berarti; yaitu tidak
melebihi ketentuan voltage drop yang diperkenankan 5% dari tegangan semula.
Jenis transformator yang digunakan adalah transformator satu phasa dan
transformator tiga phase. Adakalanya untuk melayani beban tiga phase
dipakai tiga buah transformator satu phase dengan hubungan bintang
(star conection) Ү atau hubungan delta (delta conection) Δ.
Sebagian besar pada jaringan distribusi tegangan tinggi (primer) sekarang
ini dipakai transformator tiga phase untuk jenis out door. Yaitu jenis
transformator yang diletakkan diatas tiang dengan ukuran lebih kecil
dibandingkan dengan jenis in door, yaitu jenis yang diletakkan didalam
rumah gardu.
Agar PT. PLN dapat memenuhi kebutuhan tenaga listrik, serta menjaga
keandalan sistem penyaluran dan kerusakan peralatan, maka diperlukan suatu
sistem pengaman dan sistem pemeliharaan instalasi, khususnya pada jaringan
tegangan menengah.
II. DASAR TOERI
jhdbsdm
2.1 Pengertian dan Tujuan Pemeliharaan
Pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah serangkaian
tindakan atau proses kegiatan untuk mempertahankan kondisi dan meyakinkan
bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah
terjadinya gangguan yang menyebabkan kerusakan.
Tujuan pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah untuk
menjamin kontinyunitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan,
antara lain :
a. Untuk meningkatkan reliability, availability dan effiency.
b. Untuk memperpanjang umur peralatan.
c. Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan.
d. Meningkatkan Safety peralatan.
e. Mengurangi lama waktu padam akibat sering gangguan.
Faktor yang paling dominan dalam pemeliharaan peralatan listrik tegangan
tinggi adalah pada sistem isolasi. Isolasi disini meliputi isolasi keras
(padat) dan isolasi minyak (cair). Suatu peralatan akan sangat mahal bila
isolasinya sangat bagus, dari isolasi inilah dapat ditentukan sebagai dasar
pengoperasian peralatan. Dengan demikian isolasi merupakan bagian yang
terpenting dan sangat menentukan umur dari peralatan. Untuk itu kita harus
memperhatikan / memelihara sistem isolasi sebaik mungkin, baik terhadap
isolasinya maupun penyebab kerusakan isolasi.
Dalam pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi kita membedakan
antara pemeriksaan / monitoring (melihat, mencatat, meraba serta mendengar)
dalam keadaan operasi dan memelihara (kalibrasi / pengujian, koreksi /
resetting serta memperbaiki / membersihkan ) dalam keadaan padam.
Pemeriksaan atau monitoring dapat dilaksanakan oleh operator atau petugas
patroli setiap hari dengan sistem check list atau catatan saja. Sedangkan
pemeliharaan harus dilaksanakan oleh regu pemeliharaan.
2.2 Macam-macam Pemeliharaan
Jenis–jenis pemeliharaan peralatan adalah sebagai berikut:
a. Predictive Maintenance (Conditional Maintenance) adalah pemeliharaan
yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik,
apakah dan kapan kemungkinannya peralatan listrik tersebut menuju
kegagalan. Dengan memprediksi kondisi tersebut dapat diketahui gejala
kerusakan secara dini. Cara yang biasa dipakai adalah memonitor kondisi
secara online baik pada saat peralatan beroperasi atau tidak
beroperasi. Untuk ini diperlukan peralatan dan personil khusus untuk
analisa. Pemeliharaan ini disebut juga pemeliharaan berdasarkan kondisi
(Condition Base Maintenance ).
b. Preventive Maintenance (Time Base Maintenance) adalah kegiatan
pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan
peralatan secara tiba-tiba dan untuk mempertahankan unjuk kerja
peralatan yang optimum sesuai umur teknisnya. Kegiatan ini dilaksanakan
secara berkala dengan berpedoman kepada : Instruction Manual dari
pabrik, standar-standar yang ada ( IEC, CIGRE, dll ) dan pengalaman
operasi di lapangan. Pemeliharaan ini disebut juga dengan pemeliharaan
berdasarkan waktu ( Time Base Maintenance ).
c. Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan
berencana pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan listrik mengalami
kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan
tujuan untuk mengembalikan pada kondisi semula disertai perbaikan dan
penyempurnaan instalasi. Pemeliharaan ini disebut juga Curative
Maintenance, yang bisa berupa Trouble Shooting atau penggantian
part/bagian yang rusak atau kurang berfungsi yang dilaksanakan dengan
terencana.
a. Breakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah
terjadi kerusakan mendadak yang waktunya tidak tertentu dan sifatnya
darurat.
2.3 Jadwal Pemeliharaan
Jadwal pemeliharaan dengan kurun waktu berbeda sesuai dengan kebutuhan
dan umur dari peralatan yang akan dipelihara, waktu tersebut adalah sebagai
berikut :
Pemeliharaan mingguan
Pemeliharaan bulanan
Pemeliharaan triwulan
Pemeliharaan semesteran
Pemeliharaan tahunan
III. PEMBAHASAN
1. Pemeliharaan Bangunan Gardu
Pada sistem distribusi kita ketahui terdiri dari beberapa macam gardu
distribusi yang digunakan oleh PLN :
Gardu beton (tembok)
Gardu kios
Gardu portal
Gardu cantol
a. Gardu Beton
Gardu beton adalah gardu distribusi yang bangunannya secara
keseluruhan terbuat dari beton dan dibangun apabila kepadatan bebannya
sudah melebihi 2 MVA/KM2.
Ada beberapa macam gardu beton yang dibangun, disesuaikan dengan
konsumen yang dilayani diantaranya :
1. Gardu distribusi jenis buton untuk konsumen umum dapat dilengkapi
dengan fasilitas :
Sebuah kubikel tipe pemisah (Disconection Switch). Kubikel ini untuk
melayani kabel masuk dari arah gardu induk (GI)
Sebuah kubikel tipe pemutus beban (Load Break Switch) atau pemutus
tenaga (PMT) dengan kode kubikel AI 3. Kubikel ini untuk melayani
kabel keluar.
Sebuah kubikel pengaman transformer, kubikel ini terdiri dari beberapa
pemutus arus yang dilengkapi dengan pengaman lebur. Untuk gardu
distribusi yang mempunyai 2 buah transformator dapat dipasang 2 buah
kubikel tipe ini.
Dua buah transformator atau lebih dengan kapasitas maksimum 2 x 630
KVA.
Rak tegangan rendah dengan fasilitas 4 atau 8 feeder TR.
Instalasi lain yang diperlukan diantaranya adalah : untuk instalasi
penerangan jalan umum (PJU).
2. Gardu distribusi untuk konsumen tegangan menengah dapat dilengkapi
dengan fasilitas :
Satu kubikel tipe pemisah
Satu kubikel tipe pemutus beban
Satu kubikel tipe trafo tegangan
Satu kubikel untuk pengaman dan pengukuran
Satu atau lebih kubikel pengaman trafo apabila diperlukan
3. Pelaksanaan pemeliharaan bangunan gardu beton dilakukan secara
terjadwal (rutin) baik dalam keadaan bertegangan maupun dalam keadaan
bebas bertegangan.
Adapun hal-hal yang dipelihara adalah sebagai berikut:
- Halaman Gardu - Pagar
- Kunci, pintu pagar - Pintu gardu
- Dinding luar dan dalam - Lantai
- Dak atas - Ventilasi
- Saluran air - Talang air
- Man hole - Jalan masuk gardu
- Tanda-tanda peringatan
- Lampu penerangan di dalam dan di luar dsb.
Gbr.1 Gardu Beton
b. Gardu Kios
Gardu kios adalah gardu distribusi yang dibangun untuk kepentingan
yang mendesak sehingga dapat dianggap sebagai gardu sementara sampai ada
gardu yang permanen misalnya gardu beton.
1. Bangunannya terbuat dari bahan metal dan fasilitas yang dapat dipasang
adalah :
- Sebuah pemisah untuk kabel masuk dari gardu induk
- Sebuah pemutus arus untuk kabel keluar
- Sebuah pengaman trafo
- Sebuah transformator
- Satu set perlengkapan tegangan rendah
2. Pemeliharaan bangunan gardu kios dilakukan secara terjadwal
Adapun yang harus dipelihara adalah :
Halaman gardu
Pagar
Pintu pagar
Dinding luar dan dalam
Lantai dan dek
Saluran masuk dan keluar kabel
Tanda-tanda peringatan
Gbr.2 Gardu Kios
c. Gardu Portal
Kapasitas gardu portal yang diizinkan maksimum 315 KVA, fasilitas yang
terdapat pada gardu portal adalah :
Satu set atau dua set fuse cut out
Satu atau dua set arrester
Satu buah transformer distribusi kapasitas maksimum 315 KVA
Satu atau dua set pemutus beban TR
Satu set rak TR untuk fasilitas 4 feeder
Dalam pemeliharaan gardu portal yang perlu dilaksanakan adalah :
Pekarangan harus bersih dan baik
Tiang, rangka penyangga transformator dan lain-lain dibersihkan dan
dicat dengan baik
Lampu penerangan dipelihara dengan baik
Pagar pengaman di sekeliling gardu dipelihara
Papan-papan peringatan dipelihara dengan baik
Untuk pelaksanaan pemeliharaan bangunan gardu distribusi sebaiknya
dibuat jadwal sesuai dengan kebutuhan dan umur peralatan, sehingga
akan mendapatkan hasil yang baik sesuai dengan yang direncanakan.
Dalam merencankan waktu pemeliharaan sebaiknya diteliti dan
dianalisa dari hasil pemeliharaan yang lalu, sehingga waktu yang
kita tentukan akan berjalan dengan baik.
Gbr. 3 Gardu Portal
d. Gardu Cantol
Pemeliharaan gardu cantol sama halnya dengan gardu portal, yang
dilaksanakan adalah :
Halaman / pekarangan gardu
Tiang dan breaket penguat trafo
Papan peringatan
Lampu peringatan
Rak distribusi
Pipa saluran kawat dsb.
Gardu distribusi cantol ini mempunyai kapasitas maksimum 100 KVA dan
dilengkapi dengan :
Satu set fuse cut out
Satu set arrester
Satu set transformator distribusi tipe control dengan kapasitas 100
KVA
Satu buah pemutus beban
Satu buah handle pemutus beban yang dapat dioperasikan dari bawah
Gbr. 4 Gardu Cantol
2. Pemeliharaan Transformator
Pada sistem distribusi TM Transformer tenaga umumnya tidak dijaga karena
kapasitasnya kecil sampai dengan kapasitas sedang, untuk kapasitas besar
banyak dipakai. Sehingga untuk transformer kecil hingga sedang tersebut
tetap dalam kondisi yang baik. Pemeliharaan dilakukan dengan jangka waktu
tertentu mulai dari pemeliharaan mingguan sampai dengan pemeliharaan
tahunan. Hasil dari pemeliharaan (pengawasan, pemeriksaan, pengukuran,
perbaikan, dan penggantian) dicatat pada buku atau kartu transformer
tenaga.
a. Adapun yang dipelihara adalah sebagai berikut :
- Minyak transformator
- Lubang pembuangan minyak
- Bushing - Lubang pernapasan
- Celah tanduk - Penangkal petir
- Sambungan luar - Tahanan pentanahan
- Tahanan isolasi belitan - pengukuran beban
- Cat - Saklar pemutus
- Saklar perubah tegangan
Dalam pelaksanaan pemeliharaan item-item tersebut dikerjakan sesuai
dengan waktu / jadwal yang telah ditentukan. Trafo merupakan suatu alat
untuk memindahkan energi listrik dari suatu tempat ke tempat yang lain,
melalui suatu medan magnet, yang bekerja berdasarkan prinsip
elektromagnetis.
b. Transformator pada umumnya mempunyai beberapa kelengkapan yang terdiri
dari :
1. Bagian utama :
- Inti besi
- Kumparan trafo
- Minyak trafo
- Bushing trafo
- Tangki minyak trafo
- Tangki konservator
2. Bagian peralatan pembantu :
- Pendinginan trafo
- Tap changer
- Alat pernapasan
- Indikator permukaan minyak
- Indikator suhu trafo
- Indikator tap changer
3. Peralatan pengaman atau pelindung :
- Rele bucholz
- Rele arus lebih
- Rele thermis
- Rod gap
Gbr. 5 Konstruksi Trafo
c. Pemeliharaan minyak transformator
Minyak transformator ini akan mengalami penurunan kualitas akibat dari
:
1. Pencemaran fisik ini terdapat : debu, benang, partikel logam, pernis,
air
2. Pencemaran kimia misalnya terjadi oksidasi akibat lumpur asam dan
benda-benda asing
3. Pencemeran gas-gas yang larut dengan udara misalnya oksigen, nitrogen,
karbon dioksida, dan gas-gas yang timbul dari minyak itu sendiri,
misalnya metan, etan, aceteclene, ethylin, dsb.
d. Dengan mengambil contoh minyak kita lakukan :
1. Pengamatan biasa, dilihat warnanya, baunya, ini merupakan informasi
untuk dilakukan pengujian. Karena perubahan warna yang cepat merupakan
indikasi terjadinya pernurunan kulitas.
2. Contoh minyak tersebut diuji :
- Tegangan tembus dan harus dapat menahan tegangan tembus minimum 30kv
dengan jarak 2,5 mm2 atau tergantung dari standar tes uji. Untuk
pemeliharaan rutin dilakukan setiap tahun.
- Pengujian kepekatan (interfacial)
3. Bila hasil pengujian menunjukkan bahwa minyak masih dapat dipakai
dengan tingkat pencemaran sedang, maka isinya dapat dibersihkan dengan
proses filtrasi sentrifugal flashing sederhana atau dehidrasi ruang
hampa hal ini disebut rekonisi.
4. Bila hasil pengujian menunjukan bahwa minyak dengan pencemaran tinggi
maka perlu dilakukan pekerjaan-pekerjaan yang komplek dengan proses
reklamasi atau regenerasi dengan bantuan korvifullers tanah. Hal ini
jarang dilakukan karena memerlukan waktu yang lama dengan biaya yang
cukup tinggi.
e. Pemeliharaan Trafo Distribusi
1. Pemeriksaan Nameplate Trafo
Sebelum pekerjaan pemeliharaan trafo dilaksanakan, prosedur pelaksanaan
pekerjaan yang pertama dilakukan adalah mendata spesifikasi teknis dari
trafo tersebut dengan mengamati (nameplate).
2. Pemeriksaan Secara Visual
Pemeriksaan fisik trafo secara visual meliputi pemeriksaan sebagai
berikut :
Pemeriksaan kondisi tangki dari kebocoran atau akibat dari benturan.
Pemeriksaan kondisi baut-baut pengikat di bushing.
Pemeriksaan kondisi bushing primer atau sekunder.
Pemeriksaan valve tekanan udara.
Pemeriksaan thermometer.
Pemeriksaan kondisi tap charger/sadapan.
3. Pengukuran Nilai Tahanan Isolasi
Setelah pemeriksaan secara visual dilakukan, maka selanjutnya dilakukan
pemeriksaan/pengukuran nilai tahanan isolasi trafo dengan menggunakan
megger (primer-body, sekunder-body dan primer-sekunder), sehingga dapat
dipastikan jenis kerusakan dan bagian mana dari trafo yang mengalami
kerusakan.
Contoh pengukuran tahanan isolasi ini dilakukan dengan menggunakan megger
5000V.
4. Pembongkaran Trafo
Pekerjaan selanjutnya adalah pembongkaran kumparan trafo dari
tangki/casing trafo. Namun, sebelum lilitan yang rusak dibongkar perlu
diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
Arah lilitan kumparan
Ukuran diameter penampang
Hitung jumlah lilitan
5. Pengujian Ohm Meter
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah ada sambungan/rangkaian
belitan yang putus pada kumparan primer/sekunder. Pengujian ini bisa
menggunakan multimeter yang difungsikan sebagai ohm meter. Jika saat
pengujian menunjukkan angka nol, berarti ada kawat dalam kumparan tersebut
yang putus.
6. Pengukuran Tegangan Tembus Minyak Trafo
Mengukur tegangan tembus minyak trafo sangat penting sebagai ukuran
kemampuan menahan tegangan listrik tanpa mengalami kerusakan. Apabila
tegangan tembus hasil pengujian rendah, dapat disimpulkan bahwa adanya
benda-benda seperti air, kotoran dan partikel sebagai penghantar dalam
minyak. Tegangan tembus yang diijinkan adalah 120 kV/cm.
IV. KESIMPULAN
1. Pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah serangkaian
tindakan atau proses kegiatan untuk mempertahankan kondisi dan
meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya
sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang menyebabkan kerusakan.
2. Tujuan pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah untuk
menjamin kontinyunitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin
keandalan, antara lain :
a. Untuk meningkatkan reliability, availability dan effiency.
b. Untuk memperpanjang umur peralatan.
c. Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan.
d. Meningkatkan Safety peralatan.
e. Mengurangi lama waktu padam akibat sering gangguan.
3. Ada 4 macam pemeliharaan yaitu, Predictive Maintenance, Preventive
Maintenance, Corrective Maintenance, dan Breakdown Maintenance.
4. Pada sistem distribusi terdiri dari beberapa macam gardu distribusi
yang digunakan oleh PLN :
Gardu beton (tembok)
Gardu kios
Gardu portal
Gardu cantol
5. Trafo Distribusi merupakan salah satu jenis dari trafo yang digunakan
sebagai trafo penurun tegangan (step down) dari tegangan menengah
(11,6/20kV) menjadi tegangan rendah (220/380V).
6. Trafo Distribusi merupakan komponen yang sangat penting dalam
mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen.
7. Pemeliharaan yang teratur, pengunaan /pemakaian serta management yang
baik dari Trafo Distribusi akan meningkatkan keandalan sistem tenaga
listrik sehingga kontinuitas pelayanan listrik ke konsumen terjamin.
8. Semakin banyak jumlah gangguan trafo maka SAIDI – SAIFI semakin besar,
begitu juga sebaliknya bila gangguan pada trafo kecil, SAIDI – SAIFI
akan menurun.
DAFTAR PUSTAKA
Pemeliharaan Gardu / Trafo Tiang .pdf
Makalah Pemeliharaan Transformator .pdf
Pemeliharaan Trafo tenaga PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
.pdf
Pedoman pemeliharaan trafo .pdf
http://anjastoni.blogspot.com/
http://id.scribd.com/doc/215904233/3-GARDU-DISTRIBUSI
http://wahyullahsoppeng.blogspot.com/2011/01/pemeliharaan-jaringan-
distribusi.html
http://adyofficial.blogspot.com/2013/07/pemeliharaan-jaringan-distribusi-
xxx.html
Makalah Seminar Kerja Praktek PEMELIHARAAN TRAFO DISTRIBUSI .pdf
