INSTALASI TEGANGAN MENENGAH 3 PERENCANAAN PABRIK, PERUMAHAN dan STADION
Heri Sungkowo, SST,MMT
Oleh : Santoso (1541150093) (1541150093) (D4 SKL 2A)
PROGRAM STUDI SISTEM KELISTRIKAN JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2017
PABRIK
PABRIK
C11
C12 D8A1
C12D8
C12D8A1B1
C12D8A1B3
C12D8A1B2
C12D7
C12D6
C12D5
C12D4
C13D4
C13D5
C13D6
C12D3
C12D2
C13D2
C13D3
C12
C12D1
C13D1
C13
C13D6C1
C13D6C3D2A1
C13D6C3D1A1 C13D6C2
C14
C13D6C3D2
C13D6C3D1
C13D6C3
C15
C13D6C3D1C1D1
C13D6C3D1C1
C13D6C3D1C1B1
Keterangan : Rumah 900 VA
Tiang beton 9 m, 200 daN
Rumah 1300 VA
Tiang PJU
A
Tiang beton 11 m, 350 daN D
SUTM Rumah 2200 VA Gardu trafo 2 tiang C13D6C3D1C1D1C1
C13D6C3D1C2
Tiang beton 13 m, 350 daN
C13D6C3D1C1B1C1
Tiang beton 11 m, 200 daN
SINGLE FEEDER
CUBICLE CUBICLE PL N
JARINGAN TM 20 KV
INCOMING
M E TE TE RI RI N G
C16
SR R SR S SR T Gardu distribusi pelanggan
C
Gardu distribusi PLN
CUBICLE PELANGGAN
O U TG O IN IN G
INCOMING
M ET ET ER ER IN IN G
Transformator Trafindo 1.250 kVA
O U TG O I NG
NYY 8x(1x150mm2)
Δ LBS
LBS
B
SUTR
DS
LBS
Y
DS
LBS
CO ARRESTER
100A CB
CT
MDP LV
NYY 4x(1x150mm2)
CB
PT
PT CT
CT
CT
2 .000 A
2.5 00 A
ATS BC 50 mm2
BC 16 mm2 N2XSY 3X(1X35 mm2)
BC 16 mm2 N2XSY 3X(1X35 mm2)
N2XSY 3X(1X35 mm2)
F4
F3
1.000 A BC 50 mm2
400
300
KVA
NYRGbY 6x(4x150)
NYY 6x(1x150mm2)
800 A
F2
630 A
200
KVA
KVA
NYRGbY 5x(4x150)
NYRGbY 3x(4x150)
F1
250 A
100 KVA
NYRGbY 2x(4x150)
Panel Genset
G
BC 50 mm2
GensetC aterpillar 800 kVA
BANGUNAN GARDU DISTRIBUSI UNTUK PABRIK BC 50 mm2
NO. GAMBAR
SINGLE LINE DIAGRAM TANGGAL
POLITEKNIK NEGERI MALANG DIGAMBAR: Santoso
KELAS: D4-2A
DIPERIKSA: HERI SUNGKOWO
08-07-2017 -
SINGLE FEEDER
CUBICLE CUBICLE PL N
JARINGAN TM 20 KV
INCOMING
M E TE TE RI RI N G
CUBICLE PELANGGAN
O U TG O IN IN G
INCOMING
M ET ET ER ER IN IN G
Transformator Trafindo 1.250 kVA
O U TG O I NG
NYY 8x(1x150mm2)
Δ LBS
LBS
DS
LBS
Y
DS
LBS
CO ARRESTER
100A CB
CT
MDP LV
NYY 4x(1x150mm2)
CB
PT
PT CT
CT
CT
2 .000 A
2.5 00 A
ATS BC 50 mm2
BC 16 mm2
BC 16 mm2
N2XSY 3X(1X35 mm2)
N2XSY 3X(1X35 mm2)
N2XSY 3X(1X35 mm2)
F4
F3
1.000 A BC 50 mm2
F2
630 A
F1
250 A
400
300
200
100
KVA
KVA
KVA
KVA
NYRGbY 5x(4x150)
NYRGbY 3x(4x150)
NYRGbY 6x(4x150)
NYY 6x(1x150mm2)
800 A
NYRGbY 2x(4x150)
Panel Genset
G
BC 50 mm2
GensetC aterpillar 800 kVA
BANGUNAN GARDU DISTRIBUSI UNTUK PABRIK BC 50 mm2
NO. GAMBAR
SINGLE LINE DIAGRAM TANGGAL
POLITEKNIK NEGERI MALANG DIGAMBAR: Santoso
KELAS: D4-2A
08-07-2017
DIPERIKSA: HERI SUNGKOWO
-
PERENCANAAN INSTALASI DATA PERUMAHAN DINAS
1. Daya rumah rumah 2200VA,type 45 jumlah 25 buah 2. Daya rumah 1300VA,type 36 jumlah 30 buah 3. Daya rumah 900VA,type 21 jumlah 40 buah DATA PADA PABRIK LVMDP
1. Data pabrik pada LVMDP
kelompok 1 = 100 kVA Kelompok 2 = 200 kVA Kelompok 3 = 300 kVA Kelompok 4 = 400 kVA 2. Jarak antara Gardu distribusi PLN pada pabrik terhadap SUTM yang ada adalah 150m 3. Lebar jalan menuju pabrik 20m sepanjang 200m,dengan PJU Emin=12 Lux DATA SARANA OLAH RAGA
1. Data Lapangan 110m x 70m 2. E rata-rata min 300 Lux di pakai type 4 Menara (Metode leugi ferari stadium)
PERENCANAAN INSTALASI DATA PERUMAHAN DINAS
1. Daya rumah rumah 2200VA,type 45 jumlah 25 buah 2. Daya rumah 1300VA,type 36 jumlah 30 buah 3. Daya rumah 900VA,type 21 jumlah 40 buah DATA PADA PABRIK LVMDP
1. Data pabrik pada LVMDP
kelompok 1 = 100 kVA Kelompok 2 = 200 kVA Kelompok 3 = 300 kVA Kelompok 4 = 400 kVA 2. Jarak antara Gardu distribusi PLN pada pabrik terhadap SUTM yang ada adalah 150m 3. Lebar jalan menuju pabrik 20m sepanjang 200m,dengan PJU Emin=12 Lux DATA SARANA OLAH RAGA
1. Data Lapangan 110m x 70m 2. E rata-rata min 300 Lux di pakai type 4 Menara (Metode leugi ferari stadium) CATATAN
1. 2. 3. 4. 5.
Pju pada pabrik ikut LVMDP pabrik Pju perumahan dinas ikut GTT dan pelanggan tersendiri Perumahan dinas dan lapangan sepak bola di supply GTT sendiri Jarak GTT perumahan dinas terhadap tiang akhir JTR sebesar 100m Jarak GTT untuk lapangan sepak bolas sebesar 500m
PERENCANAAN INSTALASI INDUSTRI PABRIK ROTI A. Menentukan besarnya daya terpasang
Dalam memasang
instalasi tenaga listrik harus menentukan daya
terpasang terlebih dahulu. Dalam menentukan besarnya daya terpasang ini adalah menentukan besarnya kemampuan nilai daya trafo yang akan digunakan untuk Instalasi TM/TM/TR. Maka harus diperhatikan ketentuan – ketentuan ketentuan diantaranya adalah : 1. Menentukan besarnya nilai beban total
Dalam pemilihan trafo harus memperhatikan hubungan daya terpasang dan daya tersambung dari PLN dengan daya pada trafo. Hal ini ditunjukkan untuk menentukan nilai daya yang tersedia pada tarif dasar listrik Nilai daya total diperoleh dari 5 kelompok beban yang sudah ditentukan sebagai berikut: S
= kel 1 + kel 2 + kel 3 + kel 4 + kel 5 = ( 100 100 + 200 + 300 + 400 ) kVA = 1000 kVA
2. Ketentuan Daya Terpasang
Ketentuan beban maksimum ini perlu memperhatikan berbagai faktor, salah satunya faktor kebutuhan. Pada perencanaan ini yang sedang dikerjakan adalah pabrik industri roti. Dari aspek tersebut maka dapat kita asumsiskan faktor kebutuhannya untuk pabrik industri roti adalah 0.6 perhitungannya perhitungannya adalah :
– 0.9
sehingga
Jenis Bangunan
Faktor Kebutuhan
Rumah Tinggal : Perumahan
0,4
Flat tanpa pemanas
0,6
Flat dg pemanas
0,8-1,0
Bangunan Umum : Hotel dll
0,6-0,8
Kantor
0,5-0,8
Departemen store
0,7-0,9
Sekolah
0,6-0,7
Rumah sakit
0,5-0,75
Industri logam
0,5-0,7
Industri makanan
0,7-0,9
Industri semen
0.8-0,9
Lift
0,5
Crane
0,7
Sesuai dengan tabel kebutuhan beban di atas, faktor kebutuhan untuk industri logam adalah : 0,7-0,9 Pada rancangan ini dipilih faktor kebutuhan 0,78 Sehingga kebutuhan beban maksimum adalah
= 10 1000 00 0,78 78
= 780 kVA Hal – hal hal yang perlu diperhatikan untuk pelanggan :
Pelanggan tersebut adalah pelanggan TM/TM/TR Pelanggan adalah pelanggan TM (20 Kv), pengukuran pada sisi TM (20 kV) dan pemakaian pada sisi TR (380 V).
Menurut SPLN No. D3. 002 – 1 1 : 2007, Pelanggan diatas 200 kVA trafonya adalah milik sendiri atau milik pelanggan, dan ditempatkan pada suatu tempat yaitu gardu distribusi. Penyediaan trafo ditanggung oleh pelanggan. Jika pelanggan menggunakan trafo yang disewakan PLN, maka biaya sewa unit trafo PLN yang dioperasikan sepenuhnya sepenuhnya oleh pelanggan.
Pelanggan termasuk pelanggan tarif I-3/TM (200 kVA keatas) menggunakan alat ukur 312 dengan KWH meter meter kode sambungan 312 312 =3 kawat double tarif dan register sekunder, registrasi sekunder menggunakan menggunakan CT dan PT
Pelanggan termasuk pelanggan tarif I-3/TM (200 kVA keatas), tarif I-3 yaitu tarif untuk keperluan industri besar menengah (TM).
Biaya yang dibebankan kepada pelanggan adalah : o
Biaya beban yaitu biaya tetap t etap yang ditagihkan kepada pelanggan berkaitan dengan jumlah daya kVA yang di sediakan PLN.
o
Biaya pemakaian : 1) Blok WBP : waktu beban puncak antara jam 17.00 – 22.00 22.00 WIB. Tarif blok WBP = k x Rp 1.115 k = faktor perbandingan antara harga WBP dan LWBP sesuai dengan karakteristik
beban sistem kelistrikan setempat (1,4≤ k ≤ 2).
Ditetapkan oleh perusahaan perseroan (persero) PT PLN. 2) Blok LWBP : luar waktu beban beban puncak. puncak. Tarif LWBP = Rp. 1.115
o
Biaya kelebihan kVARh adalah biaya yang dikenakan karena kelebihan pemakaian daya reaktif (kVARh) dikenakan dalam hal faktor daya rata – rata setiap bulan kurang dari 0,85. tarif kVARh = Rp. 1200/kVARh.
Tarif dasar listrik untuk keperluan penjualan curah / bulk pada tegangan menengah dengan daya diatas 200 kVA diperuntukkan bagi pemegang izin usaha penyediaan tenaga listrik.
(golongan TDL : keputusan menteri energi dan sumber daya mineral N0. 31 2014 lampiran I V). Keandalan dan Sistem Instalasinya Kontinuitas pelayanan
Kontinuitas penyaluran bagi pemanfaatan tenaga listrik adalah
pelayanan
yang memberikan kapasitas yang cukup dalam menyediakan daya pada beban puncak dengan variasi tegangan yang baik. Jangkauan pelayanan
Yaitu mengambil pasokan tenaga listrik / penyulang SUTM yang terdekat. Dimana bertujuan agar investasi murah, mudah dalam pembanguna, mudah pengoperasiannya dan rugi – rugi yang didapat kecil. Proteksi jaringan
Dimana proteksi jaringan sangat penting yaitu jika terjadi gangguan pada suatu cabang pada sisi tegangan rendah maka tidak mengganggu cabang yang lain ataupun mengganggu sisi TM. Gardu SKTM
SPLN 56 – 2 : 1994
Gardu SKTM ditempatkan sedemikian rupa sehingga memudahkan pemasangan pengoperasian dan pemeliharaan.
Dasar lantai gardu harus diatas peil banjir.
Gardu harus diberi penerangan dalam dengan kuat penerangan 25 lux, dihitung dari lantai dengan panel.
Letak meter pengukuran pada APP setinggi 1,5 m dari lantai.
Konstruksi gardu distribusi untuk SKTM mengacu kepada SPLN gardu distribusi
3. Menghitung besar daya terpasang dengan prediksi pertambahan beban mendatang
Penggunaan energi listrik dimasa yang akan datang maka nilai beban , diprediksi akan bertambah. Pertambahan dari beban ini adalah diakibatkan semakin bertambahnya jumlah manusia yang di iringi dengan kebutuhannya. Seperti kebutuhan tenaga listrik, sehingga dalam pertambahan beban ini harus diantisipasi dari sekarang dengan memberikan kuota daya lebih besar dari nilai total daya terpasang. Oleh karena itu nilai daya terpasang dapat dipertimbangkan agar dibebankan sebesar 80% dari nilai daya maksimum suatu trafo. Daya diperkirakan dalam penambahan beban sebesar 20% dari nilai daya terpasang. Sehingga daya trafo yang dibutuhkan sebesar : Kapasitas daya terpasang = Kebutuhan beban maksimum x 120% = 780 kVA x120% = 936 kVA
4. Kapasitas daya trafo Penentuan load faktor (faktor beban) adalah 0,81 sesuai tabel IEC 60354 / SPLN 17 ; 1979 100 81
936 1155,55kVA
5. Namun untuk pemilihan harus melihat tdl atau daya kontrak yang disediakan oleh pln untuk pemilihan dengan daya mengunakan trafo 1140 kva dengan arus primer 33 A.
Arus Primer
Daya Tersambung
(A)
(kVA)
6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17,5 18 20 21 22 22,5 24 25 27 27,5 28 30 32 33 35 36 40 42 44 45
210 245 275 310 345 380 415 485 520 555 605 625 690 725 760 780 830 865 935 950 970 1.040 1.110 1.140 1.210 1.245 1.385 1.455 1.525 1.560
48
1.660
Sumber: PT PLN Jabar, 2002
6.
Industri ini tergolong tarif I-4/TM batas daya diatas 200 kVA (menurut data tarif dasar listrik 2010 ) karena daya yang terpasang adalah 7,8 MVA. Syarat – syarat golongan I-3/TM :
Mempunyai trafo sendiri
Memiliki gardu distribusi sendiri
kWh yang di gunakan adalah kelas 0,05 dengan sistem AMR ( Automatic Monitoring Riding ) Tabel 1.5 Golongan Tarif
No
Golongan Tarif
Penjelasan
Sistem Tegangan
Batas Daya
1.
S 1
Pemakai Sangat Kecil
TR
s/d 200 VA
2.
S 2
Badan Sosial Kecil
TR
250 VA s/d 2.200VA
3.
S 3
Badan Sosial Sedang
TR
2.201 VA s/d 200 kVA
4. 5.
S 4 SS 4
Badan Sosial Besar Badan Sosial Besar Dikelola Swasta untuk Komersial
TM TM
201 kVA ke atas 201 kVA ke atas
6.
R 1
Rumah Tangga Kecil
TR
250 VA s/d 500 VA
7.
R 2
Rumah Tangga Sedang
TR
501 VA s/d 2.200 VA
8.
R 3
Rumah Tangga Menengah
TR
2.201 VA s/d 6.600 VA
9.
R 4
Rumah Tangga Besar
TR
6.601 VA ke atas
10.
U 1
Usaha Kecil
TR
250 VA s/d 2.200 VA
11.
U 2
Usaha Sedang
TR
2.201 VA s/d 200 kVA
12.
U 3
Usaha Besar
TM
201 kVA ke atas
13.
U 4
Sambungan Sementara
TR
14.
H 1
Perhotelan Kecil
TR
250 VA s/d 99 kVA
15.
H 2
Perhotelan Sedang
TR
100 kVA s/d 200 kVA
16.
H 3
Perhotelan Besar
TM
201 kVA ke atas
17.
I 1
Industri Rumah Tangga
TR
450 VA s/d 2.200 VA
18.
I 2
Industri Kecil
TR
2201 VA s/d 13,9 kVA
19.
I 3
Industri Sedang
TR
14 kVA s/d 200 kVA
20.
I 4
Industri Menengah
TM
201 Kva ke atas
21. 22.
I 5 G 1
Industri Besar Gedung Pemerintahan Kecil/Sedang
TT TR
30.000 kVA ke atas 250 VA s/d 200 kVA
23.
G 2
Gedung Pemerintahan Besar
TM
201 Kva ke atas
24.
J
Penerangan Umum
TR
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Sumber : PT. PLN Jabar, 2002
PEMILIHAN TRAFO
B. Perencanaan dan pemilihan trafo
Dalam merencanakan dan pemilihan trafo harus mengetahui kapasitas daya terpasang dahulu. Dalam sistem instalasi ini daya yang digunakan adalah 1000 kVA. Berikut ini adalah hal – hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan transformator distribusi yang mempunyai tegangan tertinggi (untuk peralatan) 24 KV atau kurang, baik melalui import maupun pembelian dalam negeri. Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam pemesanan transformator menurut SPLN 50 : 1997 yaitu : Suhu rata – rata tahunan disesuaikan dengan kondisi iklim di Indonesia yaitu 300 Rugi – rugi transformator harus di standarisasi. Standart rugi – rugi
transformator baru harus ≤ 2.0 %
Redaksional diuraikan lebih jelas Spesifikasi umum :
a)
Daya pengenal
b)
Tegangan pengenal (input dan output) dan tegangan penyadapan.
c)
Kelompok vektor
d)
Tingkat isolasi dasar
e) Karakteristik elektris Data Elektrik NO.
Jenis trafo
Capasity (kVA)
Impedance
NO-load Losses
Load Losses
1
Tumetic
1250 kVA
6%
2100
16000
2
Turnoma
1250 kVA
6%
1300
13200
3
Trafindo
1250 kVA
5,5%
2500
15000
Data Mekanik
NO.
Jenis trafo
Panjang (A)
Lebar(B)
Tinggi (C)
1
Tumetic
2030 mm
800mm
1425mm
2
Turnoma
2115mm
820mm
1595mm
3
Trafindo
2250mm
1335mm
2025mm
*lebih lengkap nya lihat ada lampiran katalok trafo
Melalui pertimbangan dari data catalog merk trafo yang ada. Maka di pilih trafo merk Trafindo karena memiliki total rugi yang lebih kecil dan nilai tegangan impedansi dan arus nol yang kecil. Selain itu Trafindo berada di Indonesia sehingga purna jualnya lebih mudah PEMILIHAN GENSET
Kapasitas beban terpasang sebesar 936 kVA, sedangkan untuk memilih genset tidak harus standby dengan daya yang sama agar bisa memenuhi supply yang diinginkan apabila terjadi ketidak normalan pada trafo. Harus menggunakan perhitungan beban prioritas. Pada perencanaan ini, direncanakan beban yang harus disuplai ketika trafo dalam kondisi tidak normal adalah 65% dari beban total. Daya yang dibutuhkan genset adalah : 65% x 936 kVA = kVA. Nilai 360 kVA adalah daya genset yang beroperasi maksimum. Untuk pemilihan genset harus diperhatikan pembebanan maksimum seperti halnya trafo yaitu sebesar 81%, sehingga daya genset adalah = 562,35 / 81% = 695 kVA Sehingga dipilih genset yang memiliki daya standby 800 kVA. Spesifikasi genset yang digunakan : Merk
: CATERPILLAR
Model
: 3412
Daya standby : 800 kVA Frekuensi
: 50 hz
Tegangan
: 400 V
NB : keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog Arus nominal genset : I=(800 kVA)/(√3
x 400 V)
=1.154,70 A
1.
Penghantar Genset
Genset dengan rating daya standby adalah 800 kVA mempunyai arus nominal 1.154,70 A. •
KHA = 125% x 1.154,70 A = 1.443,37 A
•
Merujuk katalog supreme dipilih kabel jenis NYY 0,6 / 1 (1,2) kV dengan luas 4x(1x150mm2), pemasangan di udara dengan KHA = 1.720 A.
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 55 derajat celcius
= 0,61
b. Jumlah rak
:1
=1
= 1.720x0,61 = 1.049,2 A (tidak memenuhi) KHA kabel minimal adalah •
.., = 2.366,18 .,
Arus 2.366,18 A menggunakan kabel dengan luas 6x(1x150mm 2), KHA baru 2.580 A.
∆ = . ..√ = ... .√ = 0,88
•
Perhitungan drop tegangan
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 100x10 mm, berat 8,9 kg/m, berjumlah 2 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 2850 A.
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35 mm2, maka penghantar grounding yang dipilih setengah dari penghantar fasa (PUILL bab 3 hal.77), dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. Netral, supreme NYY 6x(1x150mm2) Grounding, supreme NYY 3x(1x150mm2)
•
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-150, lebar lubang baut 14,5
•
Pengaman Genset 2,5 x 1.154,70 = 2.886,75 A Ib 1.154<2.000<2.580 Maka dipilih MCCB merek schneider type NS 2.000 + micrologic 5.0
NB : keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog
PERHITUNGAN ARUS NOMINAL UTAMA DAN ARUS NOMINAL CABANG 7. Menghitung besarnya arus nominal primer dan sekunder pada trafo
1) In Primer pada trafo 1245 kVA
= √ 3× = 35,9 = √ 1245 3 ×20 KHA primer = 1,25 x In = 1,25 x 35,9 = 44,875 A 2) In Sekunder pada trafo 1245 kVA
= √ 3× =1,7 = √ 1245 3 × 400 KHA sekunder = 1,25 x In = 1,25 x 1,7 = 2,125 A Dari perhitungan Is trafo dapat ditentukan penggunaan bushing 3100 A
dengan mur baut 13,5 hole 14
8. Menghitung nilai In per cabang serta KHA kabel Cabang 1 (100 kVA)
= √ 3× = 151,93 = √ 100 3 ×380 KHA = 1,25 x In = 1,25 x 151,93 = 189,91 A Cabang 2 (200 kVA)
= √ 3×
= 303,86 = √ 200 3 ×380 KHA = 1,25 x In = 1,25 x303,86 = 379,82 A Cabang 3 (300 kVA)
= √ 3×
= 455,8 = √ 300 3 ×380 KHA = 1,25 x In = 1,25 x 455,8 = 569,75 A Cabang 4 (400 kVA)
= √ 3× = 607,7 = √ 400 3 ×380 KHA = 1,25 x In = 1,25 x 607,7 = 759,625 A 3. Menentukan luas penampang kabel dengan memperhitungkan derating factors 1. Derating Factors
Data yang digunakan:
1. Variation in ground temperature (50ºC) PVC Insulation 0,71 2. Variation in thermal resitivity of soil (100ºC.cm / watt) PVC Insulation 1,0 3. Variation depth of laying (100 cm) PVC Insulation 0,99 4. Grouping of multicore (4 group) PVC Insulation 0,68 2. Menentukan Luas Penampang Kabel Table kabel
Cabang 1 (kapasitas 100 kVA)
In1 KHA1
= 151,93 A = 189,91 A
∗= √ 3 × = 151,93 = √ 3100× 380 *KHA=1,25×151,93 = 189,91 A
Kabel NYFGbY (Supreme Cable) 4 x 70 mm2 (KHA 203 A in ground) Derating factors = 203 x 0,71 x 1 x 0,99 x 0,68 = 97,02 A
Setelah dikalikan derating factors, KH A kabel menjadi 97,02 A jadi kabel yang digunakan adalah 2 x (4 x 70 mm 2 ) dengan KH A total 194,04 A * Perhitungan drop tegangan yang terjadi pada penghantar L = 100 meter X tembaga = 56 I = I nominal
∆cyang diijinkan = 5-10% Maka,
∆ . ..√ = , ...√ = 4,2 %
Karena drop tegangan kurang dari 5%, maka drop tegangan pada penghantar ini masih memenuhi standard.
* Sehingga kabel penghubung LVMDP dengan sub panel menggunakan kabel merk SUPREME NYFGbY 2 x (4x70 mm2 )/ fasa dengan KHA 2 x 97,02 A = 194,04 A dengan Suhu normal t
≤ 30 C. 0
Kabel Ground dan Petanahan titik netral trafo serta ground body trafo menggunakan merk Kabelindo BCC (1x70mm2).
Cabang 2 (kapasitas 200 kVA)
In2 KHA2
= 303,86 A = 379,82 A
∗= √ 3 × =303,86 = √ 3200× 380 *KHA=1,25×303,86 = 379,82 A
Kabel NYFGbY 4 x 70 mm2 (KHA 203 A in ground) Derating factors = 312 x 0,71 x 1 x 0,99 x 0,68 = 97,02 A
Setelah dikalikan derating factors, KH A kabel menjadi 97,02 A jadi kabel yang digunakan adalah 4 x (4 x 70 mm 2 ) dengan KH A total 388,08 A * Perhitungan drop tegangan yang terjadi pada penghantar L = 25 meter X tembaga = 56 I = I nominal
∆cyang diijinkan = 5-10% Maka,
∆ . ..√ = , .. .√ = 4,2 %
Karena drop tegangan kurang dari 5%, maka drop tegangan pada penghantar ini masih memenuhi standard. *Sehingga kabel penghubung LVMDP dengan sub panel menggunakan kabel merk SUPREME NYFGbY 4 x (4x70 mm2 )/ fasa dengan KHA 4 x 97,02 A = 388,8 A dengan Suhu normal t
≤ 30 C. 0
Kabel Ground dan Petanahan titik netral trafo serta ground body trafo menggunakan merk Kabelindo BCC (1x70mm2).
Cabang 3 (kapasitas 300 kVA)
In3 KHA3
= 455,8 A = 569,75 A
∗= √ 3 × = 455,8 = √ 3300× 380 *KHA=1,2 5×455,8 = 568,75 A
Kabel NYFGbY 4 x 95 mm2 (KHA 242 A in ground) Derating factors = 282 x 0,71 x 1 x 0,99 x 0,68 = 115,66 A
Setelah dikalikan derating factors, KH A kabel menjadi 115,66 A jadi kabel yang digunakan adalah 5 x (4 x 95 mm 2 ) dengan KH A total 578,3 A * Perhitungan drop tegangan yang terjadi pada penghantar L = 25 meter X tembaga = 56 I = I nominal
∆cyang diijinkan = 5-10%
Maka,
∆ . ..√ = , .. .√ = 3,7 %
Karena drop tegangan kurang dari 5%, maka drop tegangan pada penghantar ini masih memenuhi standard.
* Sehingga kabel penghubung LVMDP dengan sub panel menggunakan kabel merk SUPREME NYFGbY 6 x (4x95 mm2 )/ fasa dengan KHA 6 x 115,66 A = 693,9 A dengan Suhu normal t
≤ 30 C. 0
Kabel Ground dan Petanahan titik netral trafo serta ground body trafo menggunakan merk Kabelindo BCC (1x70mm2).
Cabang 4 (kapasitas 400 kVA)
In4 KHA4
= 607,7 A = 759,625 A
∗= √ 3 ×
=607,73 = √ 3400× 380 *KHA=1,25×607,73 = 759,66 A
Kabel NYFGbY 4 x 120 mm2 (KHA 282 A in ground) Derating factors = 282 x 0,71 x 1 x 0,99 x 0,68 = 134,78 A
Setelah dikalikan derating factors, KH A kabel menjadi 134,78 A jadi kabel yang digunakan adalah 6 x (4 x 120 mm 2 ) dengan KHA total 808,72 A * Perhitungan drop tegangan yang terjadi pada penghantar L = 25 meter X tembaga = 56 I = I nominal
∆yang diijinkan = 5-10% Maka,
∆ . ..√ = ,.. .√ = 3,4 %
Karena drop tegangan kurang dari 5%, maka drop tegangan pada penghantar ini masih memenuhi standard.
* Sehingga kabel penghubung LVMDP dengan sub panel menggunakan kabel merk SUPREME NYFGbY 6 x (4x120 mm2 )/ fasa dengan KHA 6 x 134,78 A = 808,68 A dengan Suhu normal t
≤ 30
0
C. Kabel Ground dan Petanahan titik netral trafo serta ground body trafo menggunakan merk Kabelindo BCC (1x70mm2).
PERHITUNGAN ARUS NOMINAL UTAMA DAN ARUS NOMINAL CABANG
a. Menghitung besarnya arus nominal primer dan sekunder pada trafo
3) In Primer pada trafo 1245 kVA
= √ 3× = 35,9 = √ 1245 3 ×20 KHA = 1,25 x In = 1,25 x 35,9 = 44,875 A 4) In Sekunder pada trafo 1245 kVA
= √ 3× =1,7 = √ 1245 3 × 400 KHA = 1,25 x In = 1,25 x 1,7 = 2,125 A Dari perhitungan Is trafo dapat ditentukan penggunaan bushing 3100 A
dengan mur baut 13,5 hole 14
1. Menentukan Busbar Sesuai Dengan Standart PUIL table 6.6-1
Sumber PUIL 2000 tabel 6.6-1
1. Busbar Cabang 1 (100 kVA)
∗= √ 3 × =151,93 = √ 3100× 380 * KHA = 1,25 x
151,93
= 189,91 A Menggunakan busbar 12 x 2 penampang 24mm 2 lapis 2 dengan KHA sebesar 202 A
2. Busbar Cabang 2 (200 kVA)
∗= √ 3 × = 303,8 = √ 3200× 380 * KHA = 1,25 x
303,8
= 379,82 A
Menggunakan busbar 20 x 3 penampang 60mm 2 lapis 2 dengan KHA sebesar 394 A
3. Busbar Cabang 3 (300 kVA)
∗= √ 3 × = 455,8 = √ 3300× 380 * KHA = 1,25 x
455,8
= 569,75 A
Menggunakan busbar 30 x 3 penampang 90mm 2 lapis 2 dengan KHA sebesar 600 A
4. Busbar Cabang 4 (400 kVA)
∗= √ 3 × =607,73 = √ 3400× 380 * KHA = 1,25 x 607,73 = 759,66 A
Menggunakan busbar 40 x 3 penampang 120mm2 lapis 2 dengan KHA sebesar 780 A
2. Menentukan Pengaman Dimasing-masing Cabang
Katalog MCCB SCHNEIDER
1. Pengaman Cabang 1 (100 kVA)
∗= √ 3 × =151,93 = √ 3100× 380 * KHA = 1,25 x
151,93
= 189,91 A
* Pengaman = 2,5 x In = 2,5 x 151,93 A = 379,82 A * Pertimbangan menentukan pengaman adalah bahwa KHA pengaman harus diatas arus nominal dan dibawah KHA kabel (Ib < In < Iz) 151,93 < 160 < 194,04
Menggunakan MCCB merk SCHNEIDER, MCCB type EZC250N, 3P, EZC250N3160 dengan arus maximum 160A
2. Pengaman Cabang 2 (200 kVA)
∗= √ 3 × = 303,8 = √ 3200× 380 * KHA = 1,25 x
303,8
= 379,82 A
* Pengaman = 2,5 x In = 2,5 x 303,8 A = 759,65 A
* Pertimbangan menentukan pengaman adalah bahwa KHA pengaman harus diatas arus nominal dan dibawah KHA kabel (Ib < In < Iz) 303,8 < 320 < 388,08
Menggunakan MCCB merk SCHNEIDER, MCCB type EZC400N, 3P, EZC400N3320 dengan arus maximum 320A
3. Pengaman Cabang 3 (300 kVA)
∗= √ 3 × = 455,8 = √ 3300× 380 * KHA = 1,25 x
455,8
= 569,75 A
* Pengaman = 2,5 x In = 2,5 x 455,8 A = 1139,5 A
* Pertimbangan menentukan pengaman adalah bahwa KHA pengaman harus diatas arus nominal dan dibawah KHA kabel (Ib < In < Iz) 455,8 < 630 < 693,9
Menggunakan MCCB merk SCHNEIDER, MCCB type NS630bN dengan arus maximum 630 A
4. Pengaman Cabang 4 (400 kVA)
∗= √ 3 × =607,73 = √ 3400× 380 * KHA = 1,25 x
607,73
= 759,66 A
* Pengaman = 2,5 x In = 2,5 x
607,73
= 1519,32 A
* Pertimbangan menentukan pengaman adalah bahwa KHA pengaman harus diatas arus nominal dan dibawah KHA kabel (Ib < In < Iz) 607,73 < 630 < 808,68
Menggunakan MCCB merk SCHNEIDER, MCCB type NS630bN dengan arus maximum 630 A
Table MCCB merk SCHNEIDER
3. Menentukan Kabel Pada Sisi Primer Dan Sekunder
Table kabel N2XSY
Penghantar Pada Sisi Primer (20 kVA)
∗= √ 3 × = 35,9 = √ 1245 3 × 20
* KHA Primer : 1,25 x In : 1,25 x 35,9 A =44,8 A * Dipilih untuk kabel awal N2XSY merk SUPREME dengan luas penampang 1 x 70mm 2 dengan KHA kabel sebesar 347 A in air * Perhitungan KHA kabel dengan mempertimbangkan beberapa factor melalui table DERATING FACTORS (variation in air temperature 50ºC = 0,71)
* KHA kabel x 0,71 = 347 A x 0,71 = 246,3 A KHA kabel 1 x 70 mm2 menjadi 246,3 A. * Perhitungan drop tegangan yang terjadi pada penghantar L = 50 meter X tembaga = 56 I = I nominal
∆cyang diijinkan = 5-10% Maka,
∆ . ..√ = ...√ = 5,4 %
Karena drop tegangan kurang dari 10%, maka drop tegangan pada penghantar ini masih memenuhi standard. * Sehingga kabel penghubung pada sisi primer menggunakan kabel merk SUPREME N2XSY KHA kabel 1 x 70 mm2 menjadi 246,3 A dengan Suhu normal t Penghantar Pada Sisi Sekunder (1245 kVA)
∗= √ 3 ×
≤ 30 C. 0
= 1,7 = √ 1245 3 × 400 = 1,7 X 1000 = 1700 A
* KHA Sekunder : 1,25 x In : 1,25 x 1700 A =2125 A
* Dipilih untuk kabel awal NYY merk SUPREME dengan luas penampang 1 x 150mm 2 dengan KHA kabel sebesar 445 A in air * Perhitungan KHA kabel dengan mempertimbangkan beberapa factor melalui table DERATING FACTORS (variation in air temperature 50ºC = 0,71)
* KHA kabel x 0,71 = 445 A x 0,71 = 315,9 A KHA kabel 1 x 150 mm2 menjadi 315,9 A. jumlah kabel 7 x (1 x 150 mm2 ) KHA total 2205A
* Perhitungan drop tegangan yang terjadi pada penghantar L = 100 meter X tembaga = 56 I = I nominal
∆cyang diijinkan = 5-10%
Maka,
∆ . ..√ = . ..√ = 6,5 %
Karena drop tegangan kurang dari 10%, maka drop tegangan pada penghantar ini masih memenuhi standard.
* Sehingga kabel penghubung pada sisi sekunder menggunakan kabel merk SUPREME NYY KHA kabel 7 x (1 x 150 mm2 ) menjadi 2205A dengan Suhu normal t
4. Menentukan Pengaman Dan Busbar Utama
1. In Sekunder pada trafo (menentukan pengaman utama)
∗ = √ 3 ×400
≤ 30 C. 0
= 1,7 = √ 1245 3 ×400 = 1,7 X 1000
= 1700 A
* KHA Primer : 1,25 x In : 1,25 x 1700 A =2125 A
* Pengaman = 2,5 x In = 2,5 x 1700 A = 4250 A * Pertimbangan menentukan pengaman adalah bahwa KHA pengaman harus diatas arus nominal dan dibawah KHA kabel (Ib < In < Iz) 1700 < 2000 < 2205
Menggunakan MCCB merk SCHNEIDER, MCCB type NS630bN dengan arus maximum 2000 A
Table 6.6-1 busbar
1. In Sekunder pada trafo (menentukan busbar utama)
∗ = √ 3 ×400 = 1,7 = √ 1245 3 ×400 = 1,7 X 1000
= 1700 A
* KHA Primer : 1,25 x In : 1,25 x 1700 A =2125 A
Menggunakan busbar 100 x 5 penampang 500mm2 lapis 2 dengan KHA sebesar 2200
CUT OUT Cut – Out berfungsi untuk mengamankan transformator dari arus lebih. Cut – out dipasang pada sisi primer transformator, dalam menentukan cut-out hal-hal yang perlu dipertimbangkan adalah:
Arus nominal beban untuk pemilihan r ating arus kontinyu cut-out
Tegangan sistem untuk pemilihan rating tegangan
Penggunaan CO tergantung pada arus beban, tegangan sistem, type sistem, dan arus gangguan yang mungkin terjadi.
Dalam pemilihan Cut Out, teragantung dari pemakaian trafo apakah memakai minyak atau trafo kering. Di dalam PUIL 2000 hal 190, apabila menggunakan trafo kering, In CO dikalikan 125 % (maksimal).
In CO
= 125 % X
1250kVA 3 X 20kV
= 43.30 A Dari data diatas dapat dipilih CO dengan spesifikasi sebagai berikut: Merk
: ABB
Rating arus
: 100 Ampere
Rating tegangan
: 15/27 kV
BIL
: 125 kV
Interuppting RMS
: 10.000
PEMILIHAN ARESTER UNTUK TRANSFORMATOR 20 KV Arrester dipakai sebagai alat proteksi utama dari tegangan lebih. Oleh karena pemilihan arrester harus sesuai dengan peralatan yang dilindunginya. Karena kepekaan arrester t erhadap tegangan, maka pemakainya harus disesuikan dengan tegangan sistem.
Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan yang dilindungi sehingga didapatkan perlindungan yang baik. Pada pemilihan arrester ini dimisalkan tegangan impuls petir yang datang berkekuatan 400 kV dalam waktu 0.1μs, jarak titik penyambaran dengan transformator 5 Km.
Tegangan dasar arrester Pada jaringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan tinggi (primer) yaitu 20 KV. Tegangan dasar yang dipakai adalah 20 kV sama seperti tegangan pada sistem. Hal ini dimaksudkan agar pada tegangan 20 kV arreste r tersebut masih bisa bekerja sesuai dengan karakteristinya yaitu tidak bekerja pada t egangan maksimum sistem yang direncanakan, tetapi masih tetap mampu memutuskan arus ikutan dari sistem yang efektif.
Tegangan sistem tertinggi umumnya diambil harga 110% dari harga teg angan nominal sistem. Pada arrester yang dipakai PLN adalah : Vmaks = 110% x 20 kV = 22 kV, dipilih arrester dengan tegangan teraan 30 kV.
Koefisien Pentanahan Didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms fasa sehat ke tanah dalam keadaan gangguan pada tempat dimana penangkal petir, dengan tegangan rms fasa ke fasa tertinggi dari sistem dalam keadaan tidak ada gangguan. Untuk menetukan tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan :
Vrms
=
=
Vm 2
22 2
= 15,5 kV Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :
Vm(L - G)
=
=
Vrms
2
3 15,5
2
3 = 12,6 kV
Koefisien pentanahan
=
12,6 KV 15,5 KV
= 0,82 Keterangan :
Vm
= Tegangan puncak antara phasa dengan ground (kV)
Vrms
= Tegangan nominal sistem (kV)
Tegangan pelepasan arrester Tegangan kerja penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan, tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir. Tegangan yang sampai pada arrester :
Eo
=
Eo
=
e K . x
400 KV 0,0006 5 Km
= 133,3 kV
Keterangan : K
= konsatanta redaman (0,0006)
x
= jarak perambatan
e
= tegangan surja yang datang (KV)
Eo
= tegangan pelepasan arrester (KV)
Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi teganagn flashover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga e adalah : e
=1,2 BIL saluran
Keterangan : e
= tegangan surja yang datang (KV)
BIL
= tingkat isolasi dasar transformator (KV)
Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current) I
=
2e
Eo
Z R
Z adalah impedansi saluran yang dianggap diabaikan karena jarak perambatan sambaran tidak melebihi 10 Km dalam arti jarak antar a GTT yang satu dengan yang GTT yang lain berjarak antara 8 KM sampai 10 KM. ( SPLN 52-3,1983 : 11)
R =
=
teganganke jutimpuls100% aruspemuat 105 KV 2,5 KA
= 42
I =
2 400 KV 133,3KV 0 42
= 15,8 KA Keterangan : Eo
= tegangan yang sampai pada arrester (KV)
e
= puncak tegangan surja yang datang
Z
= impedansi surja saluran (Ω)
R
= tahanan arrester (Ω)
Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : V = Ix R Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan : ea = Eo + (I x R) ea = 133,3 + (15,8 x 42) ea = 796,9 kV Keterangan : I
= arus pelepasan arrester (KA)
Eo = tegangan arrester pada saat arus nol (KV) ea = tegangan pelepasan arrester (KV)
Z
= impedansi surja (Ω)
R
= tahanan arrester (Ω)
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL) “Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,5 x 40 μs. Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut.
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL) Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flashover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga E adalah : e =1,2 BIL saluran e = 1,2 x 150 KV e = 180 KV
Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,2/50 μs. Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. Sehingga dipilih BIL arrester yang sama dengan BIL transformator yaitu 150 KV
Margin Perlindungan Arrester Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : MP
= (BIL / KIA-1) x 100%
MP
= (150 KV/ 133,3 – 1) x 100% = 125.28 %
Keterangan : MP
= margin perlindungan (%)
KIA
= tegangan pelepasan arrester (KV)
BIL
= tingkat isolasi dasar (KV)
Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk tafo daya. Kriteria yang berlaku untuk MP > 20% dianggap cukup untuk melindungi transformator .
Jarak penempatan Arrester dengan Peralatan Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester se dekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi. Jarak arrester dengan peralatan Yang dilindungi digunakan persamaan sebagai berikut :
Ep
= ea +
2 A x
v
= 133,3 KV+
2 4000 KV / s x 300m / s
8,3
= 26,6x
x
= 0,31 m jadi jarak arrester sejauh 31 cm dari transformator yang dilindungi.
Perhitungan jarak penempatan arrester di atas digunakan untuk transformator tiang. Namun di wilayah Malang juga te rdapat penempatan transformator di permukaan tanah dengan menggunakan kabel tanah. Transformator tersebut berada dalam tempat terpisah dengan pengaman arresternya. Transformator diletakkan di atas tanah dan terhubung dengan arrester yang tetap diletakkan diletakkan di atas tiang melalui kabel tanah.
Tabel Batas Aman Arrester IMPULS PETIR
BIL ARRESTER
BIL TRAFO KONDISI
(KV)
(150 KV)
KET
(125 KV) Tegangan masih di bawah
120 KV
< 150 KV
<125 KV
Aman
rating transformator maupun arrester Tegangan masih memenuhi
125 KV
<150 KV
=125 KV
Aman
130 KV
<150 KV
>125 KV
Aman
batasan keduanya Tegangan lebih diterima arrester dan dialirkan ke tanah Masih memenuhi batas
150 KV
=150 KV
>125 KV
Aman
tegangan tertinggi yang bisa diterima arrester.
200 KV
>150 KV
>125 KV
Tidak aman
Arrester rusak, transformator rusak
Berdasarkan keterangan diatas maka pemilihan BIL arrester harus mempunyai kemampuan yang sama atau diatas tegangan BIL petir (150 kV), sedangkan untuk BIL trafo dapat menggunakan BIL yang lebih rendah yaitu 125 kV.
PERHITUNGAN SANGKAR FARADAY
Medan listrik berpengaruh dan berbahaya bagi pekerja yang bekerja pada atau dekat sekali dengan bagian dari jaringan yang bertegangan. Pekerja dapat mempergunakan perlindungan untuk hal tersebut seperti sangkar faraday dimana dimana kuat medan listrik listrik didalam pelindung konduktor ini merupakan fungsi dari derajat perlindungannya Sangkar pelindung terbuat dari bahan konduktor dan beberapa tahun yang lalu Faraday telah menunjukkan bahwa kuat medan listrik didalam sangkar adalah nol (0) bila sangkar berbentuk kotak penuh. Namun jika sangkar tersebut berbentuk kotak penuh sehingga pekerja didalamnya bebs terhadap medan listrik, maka hal ini tidak dapat dipakai untuk bekerja. Perlindungan terhadap medan ini hanya dilakukan oleh sangjar yang hanyaberbentuk setengah kotak atau sangkar yang tidak berbentuk kotak penuh, tergantung pada derajat perlindungan yang kita inginkan Dalam perhitungan ini yang perlu diperhatikan adalah system pengaman dari sisi TR maupun TT pada trafo. Sesuai dengan catalog yang ada jarak aman sisi tegangan tinggi adalah = 500 mm dengan perkiraan panjang tangan manusia sekitar kurang lebih 750 mm sehingga dapat terhitung sangkar faraday untuk 4 trafo sekaligus sesuai dengan dimensi trafo yang digunakan. Dimensi trafo yang digunakan dengan data sebagai berikut : Panjang (A)
:
1950 mm
Lebar (B)
:
1135 mm
Tinggi (C)
:
1755 mm
Sehingga diperoleh dimensi sangkar faraday terpasang sebagai berikut : Panjang
Lebar
:
(Jarak aman + panjang tangan)x2 + 2x panjang trafo
:
( 500 + 750 ) x 2 + 2x 1950
:
6400 mm.
:
(Jarak aman + panjang tangan)x2 + 2x lebar trafo
:
( 500 + 750 ) x 2 + 2x 1135
:
4770 mm
Tinggi
:
(jarak aman trafo dengan atap) + tinggi trafo
:
1000 mm + 1755 mm
:
2755 mm
PERHITUNGAN CELAH VENTILASI PADA TRAFO Dalam kerjanya transformator tidak lepas dari kerugian salah satunya adalah panas, panas yang berlebihan pada trafo dapat mengakibatkan hal-hal yang tidak diinginkan antara lain : 1) Drop tegangan. 2) Pemanasan pada minyak trafo yang berlebihan, sehingga menyebabkan turunnya kualitas minyak trafo yang dapat mengakibatkan tegangan tembus minyak trafo turun. Sehingga dalam kerjanya trafo menuntut sistem pendinginan yang baik, oleh karena itu sistem pendinginannya harus mempunyai kinerja yang baik, dari berbagai macam faktor yang mempengaruhi pendinginan salah satunya adalah sirkulasi udara, karena dalam perencanaan ini trafo yang digunakan diletakkan dalam ruangan (indoor). Untuk itu kita harus menghitung seberapa besar celah ventilasi yang dibutuhkan agar sirkulasi udara dapat berjalan dengan baik. 2
Menurut PUIL 2000 celah minimal suatu ventilasi trafo adalah 20cm / kVA terpasang, dengan perhitungan sebagai berikut: Celah ventilasi pada trafo dihitung pada suhu 75 oC dengan losses sebesar 17500Watt = 17.5 kW untuk trafo Trafindo dengan daya nominal 1250kVA. Data lain yang diketahui adalah sebagai berikut: 1) Temperatur udara masuk(t1) 20oC 2) Temperatur udara keluar (t2) 35oC 3) Koefisiensi muai udara ( )
1
273
4) Tinggi ruangan = 3 meter. Dengan data diatas dapat dicari volume udara yang dibutuhkan untuk mensirkulasi panas adalah sebagai berikut:
V
860 Pv
1116 (t 2
t 1 )
x (1
t
1
)
dimana: Pv = rugi trafo (Kw) t1 = temperatur udara masuk (oC) t2 = temperatur udara keluar (oC) α = koefisien muai udara H = ketinggian ruangan (m) sehingga: V
860 x17.5
1116 (35 20)
x(1
1
V
V
15050
16740
x (1
273
* 20)
0.07326)
3
0.833 m s
Kemampuan pemanasan udara yang mengalir disepanjang tangki trafo adalah v
H
dimana: H=ketinggian (m) ζ = koefisien tahanan aliran udara Koefisien tahanan aliran udara berbeda-beda tergantung pada kondisi daripada tempat diletakkannya trafo itu sendiri. Kondisi tempat
Ζ
Sederhana
4.....6
Sedang
7.....8
Baik
9.....10 (jaringan konsen)>20
Apabila kondisi tempat dimisalkan adalah baik maka ζ = 9. Sehingga: 3 v
v
9
0.333
Maka dapat kita hitung celah ventilasi sebagai berikut: qe (penampang celah udara yang masuk) = 3
qe
=
0.833 m 0.33
s
V v
= 2.52
Karena udara yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi daripada udara yang masuk yang diakibatkan proses pendinginan trafo dalam ruangan sehingga terjadi pemuaian maka ventilasi udara keluar yang dibutuhkan harus lebih besar daripada celah ventilasi udara masuk, dengan kata lain q A qe Sehingga:
q A q A
1.1* qe
1.1*2.52 = 2.7 m
2
Nilai perhitungan diatas adalah nilai minimum, sehingga pemakaian ventilasi udara bisa memakai ukuran yang lebih besar dari ukuran perhitungan diatas
PERHITUNGAN, PERENCANAAN KABEL INCOMING DAN OUTGING KUBIKEL SERTA SEKUNDER TRAFO
Gardu PLN
Gardu Pelanggan
MV-MDP Dari tiang akhir TM
MV-MDP
1
2
LV-MDP 3
4
G
Diketahui: Jarak tiang akhir – gardu PLN
: 25m
Jarak gardu PLN – gardu pelanggan
: 15m
Jarak MV-MDP pelanggan – trafo
: 15m
Jarak trafo – LV-MDP
: 15m
1. Incoming Kubikel PLN Sistem supply menggunakan double feeder / 2 penyulang dan masing-masing penyulang menyumbang maksimal daya kontrak karena 1 feeder lain sebagai cadangan.
= 32.04 = 0.1110 4 √ 3 KHA minimal kabel tiap penyulang = 1,25 x 32.04 A = 40.05 A Sehingga kabel tiap penyulang ke kubikel PLN menggunakan kabel merk Supreme NA2XSEYFGbY 24kV 1x(3x35mm2) dengan KHA 171 A. ∆V1
=
√
√ 3 25 32.04 3 35 56 = 0.23 V
u/ tegangan menengah ∆V = 5% (SPLN 72-1987) sehingga ∆V = 20 x 5% = 1kV Kabel tsb akan ditanam dengan kedalaman 70cm. Jika derating factor 1.00 x 171A = 171A (KHA1 = 40.05 ) dan ∆V1 < 5% maka kabel tsb bisa digunakan.
2. Outgoing Kubikel PLN Pada outgoing Kubikel PLN merupakan total daya kontrak, sehingga :
= 32.04 = 201110 √ 3 KHA minimal kabel tiap penyulang = 1,25 x 32.04 A = 40.05 A Sehingga kabel tiap penyulang ke kubikel PLN menggunakan kabel merk Supreme NA2XSEYFGbY 24kV 1x(3x35mm2) dengan KHA 171 A. ∆V1
=
√
√ 3 15 32.04 3 35 56 = 0.14 V u/ tegangan menengah ∆V = 5% (SPLN 72-1987) sehingga ∆V = 20 x 5% = 1kV Kabel tsb akan ditanam dengan kedalaman 70cm. Jika derating factor 1.00 x 171A = 171A (KHA1 = 40.05 ) dan ∆V1 < 5% maka kabel tsb bisa digunakan.
3. Outgoing Kubikel Pelanggan Pada outgoing Kubikel Pelanggan merupakan total daya kontrak, sehingga :
= 32.04 = 201110 √ 3 KHA minimal kabel tiap penyulang = 1,25 x 32.04 A = 40.05 A Sehingga kabel outgoing kubikel pelanggan ke trafo menggunakan kabel merk Supreme NA2XSY 24kV 3x(1x35mm2) dengan KHA197A. ∆V1
=
√
√ 3 15 32.04 3 35 56 = 0.14 V u/ tegangan menengah ∆V = 5% (SPLN 72-1987) sehingga ∆V = 20 x 5% = 1kV Kabel tsb akan disusun dengan formasi trefoil. Jika derating factor u/ 1rak 3sistem 0.96*197A = 189A (KHA3 = 40.05A ) dan ∆V3 < 5% maka kabel tsb bisa digunakan.
4. Outgoing Trafo
1250 =1804.22 = 400 √ 3 KHA minimal kabel = 1,25 x 1804.22 A = 2255.27 A Maka dipilih .
27 A = 7,04 8 Maka Jumlah kabel = 2255. 320
Sehingga kabel sekunder tiap trafo menggunakan kabel merk Supreme NYY rm 7x(1x395 mm 2)/ fasa dengan KHA 2560 A dengan Suhu normal t ∆V1
=
√
≤ 30 C. 0
√ 3 15 2255.27 95 56 = 11.01 V
u/ tegangan rendah ∆V = 4% (SPLN 72-1987) sehingga ∆V = 400*4% = 16kV Kabel tsb akan disusun di atas rak dengan formasi mendatar. Jika derating factor u/ 1rak 3sistem 0.96 x (8 x 320A) = 2457.6 A (KHA4 = 2255.27A) dan ∆V4 < 4% maka kabel tsb bisa digunakan. Dipilih busbar Cu (10 x 100 x 1 mm) KHA 2407 A Jika penghantar phasa adalah NYY 8 (1x95mm) maka penghantar netral adalah NY4(1x95sqmm) (PUIL2000 tabel 3.16-1) Lubang baut sebesar 14mm untuk ukuran sepatu kabel 95mm 2
PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL
1. Single Line Diagram Kubikel PLN
IMC FEEDER 1
IMC FEEDER 2
METERING CM-2
OUTGOING DM1-A
Busbar 20 kV LBS (SF6)
LBS (SF6)
Earth switch (SF6)
Fuse PT CT
CT
PT
Earth switch (SF6)
CB (SF6) CT
Kubikel 20 kV adalah komponen peralatan untuk memutuskan dan menghubungkan, pengukuran, tegangan, arus maupun daya, peralatan proteksi dan control. Didalam perencanaan ini, pelanggan memesan daya kepada PLN sebesar 1100 kVA, pelanggan ini termasuk pelanggan TM / TM / TR sehinga trafo milik pelanggan, rugi-rugi di tanggung pelanggan, pengukuran di sisi TT dan trafo ditempatkan di gardu distribusi. Kubikel terdiri dari dua unit. Pertama adalah milik PLN (yang bersegel) dan kubikel milik pelanggan (hak pelanggan sepenuhnya). Setiap kubikel terdiri dari 2 incoming, metering dan outgoing. Pada perencanaan ini, kubikel pelanggan dan PLN disamakan spesifikasinya, karena selain PLN, pelanggan juga perlu memonitoring metering milik pelanggan itu sendiri. Spesifikasi kubikel ialah: 1. Incoming : IMC 2. Metering : CM2 3. Outgoing : DM1-A Dari schneider / Merlin Gerin
Incoming (IMC 1 dan 2) Peralatan dasar yang dibutuhkan pada IMC :
Saklar dan earth switch
Busbar 3 fasa
Indikator tegangan
Mekanisme operasi CIT
Busbar 3 fasa bawah untuk outgoing
Connection pads for dry-type cables
1-3 CT
Peralatan Bantu :
-
Motor untuk mekanisme operasi
-
Kontak bantu
-
Key type interlocks
-
Heating element 50 W
-
Stands footing
-
Unit pelepasan
-
Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
a. Load Break Switch Ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu: 1.
Earth Switch
2.
Disconnect Switch
3.
Load Break Switch
Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1).
1250 = 36.08 = 20 √ 3 In = 115% x In primer = 115% x
36.08
= 41.49 A
b. Coupling Capasitor Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja 410 V. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja 20 kV, maka tegangan tersebut harus
diturunkan hingga 410 V - 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5 cincin
yang
menghasilkan output tegangan = 20 kV/5 = 400 V
c. Current Transformer Untuk memilih CT perlu diketahui arus pengenal dari trafo. CT ini berfungsi sebagai metering (IMC)
1250 = 36.08 = 20 √ 3 Sedangkan meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A. Sehingga membutuhkan CT dengan spesifikasi : CT ARM2/N2F Single Primary Winding Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 50 A / 5 A Ith
: 12.5 kA
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P10
d. Mekanisme operasi CIT
3. Metering (CM2) Peralatan dasar :
Disconnecting Switch dan Earth Switch
Busbar 3 fasa
Mekanisme operasi CS
Saklar isolasi LV Circuit
Fuse LV
3 buah Fuse tipe 6,3 A UTE / DIN
3 Potensial Transformer (fasa to netral)
2 Potensial Transformer (fasa to fasa)
Peralatan Bantu :
Kontak bantu
Stands footing
Heating element 50 W
Kontak Indikator untuk fuse
Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
a. Mekanisme Operasi CS
b. Potensial Transformer Spesifikasi potensial transformer : Transformer VRC2 / S1 phase to phase 50 Hz / 60 Hz Rated voltege
: 24 kV
Primary voltage
: 20 kV
Secondary voltage
: 100 V
Thermal power
: 500 VA
Kelas akurasi
: 0,5
c. Heating Element 50 W Digunakan sebagai pemanas dalm kubikel. Sumber listrik heating element ini berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel.
4. Outgoing (DM1-A) Peralatan dasar :
-
Circuit Breaker SF1 / SF (hanya untuk 400 – 630 A)
-
Disconnecting switch dan earth switch
-
Circuit breaker mekanisme operasi RI
-
Disconnecting mekanisme operasi CS
-
Indikator tegangan
-
3 CT untuk circuit breaker SF1
-
Kontak bantu pada circuit breaker
-
Busbar 3 fasa untuk bagian bawah
-
Connections pads for dry type cables
-
Downstream earthing switch
Peralatan bantu :
Kubikel
-
Kontak bantu pada disconnecting
-
Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
-
Proteksi menggunakan relai Statimax atau relai elektronik Sepam untuk circuit breaker SF1
-
3 potensial transformer untuk circuit breaker SF1
-
Interlock tipe key
-
Heating element 50 W
-
Stands footing
-
Surge arrestor
Circuit breaker
-
Motor untuk mekanisme operasi
-
Unit pelepasan
-
Perhitungan otomatis pada mekanisme operasi manual
a. Mekanisme Operasi
b. Current transformer Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya total 1250 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
1250 = 36.08 = 20 √ 3 Spesifikasi current transformer yang digunakan : CT ARJP1/N2F Double Primary Winding Single Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 50 / 5 A Ith
: 12.5 kA
t(s)
:1
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P15
c. Pemilihan Disconnecting Switch (DS). Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya (menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus. Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri.
Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar pembumian agar tidak ada muatan sisa. Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhitungannya adalah :
I
KVA(trafo)
3 20kV
1,15
1250 115% = 41.49 = 20 √ 3
2. Single Line Diagram Kubikel Pelanggan INCOMING IMC
METERING CM-2
QM TRAFO 1
QM TRAFO 2
QMC TRAFO 3
DM1-A TRAFO 4
Busbar 20 kV LBS (SF6)
Earth switch (SF6)
Earth switch (SF6) Fuse
Fuse
Fuse CB (SF6)
Fuse PT CT
PT
CT
CT
Incoming (IMC) Peralatan dasar dan Peralatan bantu IMC sama dengan milik Kubikel PLN.
a. Load Break Switch Ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu: 1. Earth Switch
2.
Disconnect Switch
3.
Load Break Switch
Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1).
1250 = 36.08 = 20 √ 3 In = 115% x In primer = 115% x
36.08
= 41.49 A
b. Coupling Capasitor Spesifikasi sama dengan milik Kubikel PLN.
c. Current Transformer IMC pada pelanggan digunakan untuk mengukur semua kapasitas daya sebesar 10 MVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
1250 = 36.08 = 20 √ 3 Sedangkan meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A. Sehingga membutuhkan CT dengan spesifikasi : CT ARM2/N2F Single Primary Winding Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 50 A / 5 A Ith
: 12.5 kA
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P10
d. Mekanisme operasi CIT Spesifikasi sama dengan milik Kubikel PLN.
2. Metering (CM2) Spesifikasi sama dengan milik Kubikel PLN.
3. Outgoing (DM1-A) Peralatan dasar dan Peralatan bantu DM1-A sama dengan milik Kubikel PLN.
a. Mekanisme Operasi Spesifikasi sama dengan milik Kubikel PLN.
b. Current transformer Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya 1250kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
1250 = 36.08 = 20 √ 3 Spesifikasi current transformer yang digunakan : CT ARJP1/N2F Double Primary Winding Single Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 50 A / 5 A Ith
: 12,5 kA
t(s)
:1
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P15
d. Pemilihan Disconnecting Switch (DS). Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya (menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus. Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri.
Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar pembumian agar tidak ada muatan sisa. Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhitungannya adalah :
I
KVA(trafo) 3 20kV
1,15
1250 115% = 41.49 = 20 √ 3 e. Coupling Capasitor Spesifikasi sama dengan milik Kubikel PLN.
4. Outgoing (QMC untuk 1 trafo) Peralatan dasar :
-
Disconnecting switch dan earth switch
-
Disconnecting mekanisme operasi CI1
-
Indikator tegangan
-
Busbar 3 fasa
-
Sistem indikasi saat Fuse terbakar.
-
3 CT
-
Connections pads for dry type cables
-
Downstream earthing switch
Peralatan bantu :
Kubikel
-
Kontak bantu pada disconnecting
-
Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
-
Heating element 50 W
-
Stands footing
a. Mekanisme Operasi
b. Load Break Switch Ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu: 1. Earth Switch 2.
Disconnect Switch
3.
Load Break Switch
Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1).
1250 = 36.08 = 20 √ 3 In = 115% x In primer = 115% x
36.08
= 41.49 A
c. Current transformer Kubikelini hanya dihubungkan dengan 1 trafo daya 1250 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
1250 = 36.08 = 20 √ 3 Spesifikasi current transformer yang digunakan : CT ARM1/N1F Single Primary Winding Single Secondary Winding Untuk Pengukuran Arus rating : 50 / 5 A Ith
: 4 kA
t(s)
:1
Untuk metering 5 A, Burden : 15 VA , Class : 0,5
d. Pemilihan Disconnecting Switch (DS). Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya (menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus. Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri. Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar pembumian agar tidak ada muatan sisa. Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhitungannya adalah :
I
KVA(trafo) 3 20kV
1,15
1250 115% = 41.49 = 20 √ 3 e. Fuse. Fuse digunakan sebagai alat pembatas arus yang lewat. Spesifikasi fuse yang digunakan adalah sebagai berikut :
Tipe
1250 = 36.08 = 20 √ 3 : Fusarc CF Tegangan kerja : 24 kV Rating Arus
: 40 A
5. Outgoing (QM untuk 2 trafo) Peralatan dasar :
Peralatan bantu :
Kubikel Spesifikasi sama dengan QMC.
a. Mekanisme Operasi Spesifikasi sama dengan QMC.
b. Load Break Switch Spesifikasi sama dengan QMC.
d. Pemilihan Disconnecting Switch (DS). Spesifikasi sama dengan QMC.
e. Fuse. Spesifikasi sama dengan QMC.
-
Disconnecting switch dan earth switch
-
Disconnecting mekanisme operasi CI1
-
Indikator tegangan
-
Busbar 3 fasa
-
Sistem indikasi saat Fuse terbakar.
-
Connections pads for dry type cables
-
Downstream earthing switch
TECHNICAL SPECIFICATION (INCOMING) MV DISTRIBUTION - METAL ENCLOSED COMPARTEMENTED 3-24 kV
STANDARD RECOMMENDATION
: IEC 298, 265, 129, 694, 420, 56 UTE NFC 13.100, 13.200, 64.130, 64.160 EDF HN 64-S-41, 64-S-43
TYPE OF PANEL
: SWITCH UNIT IMC / INCOMING
RATED VOLTAGE
: 24 kV
SERVICE VOLTAGE
: 20 kV
POWER FREQUENCY WITSTAND VOLTAGE
: 50 kVrms
LIGHTING IMPULSE WITSTAND VOLTAGE
: 125 kV peak
SHORT TIME WITHSTAND CURRENT
: 14,5 kA rms-1 sec / 36 kA peak
PHASE
:3
Panel compartement
: - SWITCHGEAR COMPARTEMENT - BUSBAR COMPARTEMENT - CONNECTION COMPARTEMENT - LOW VOLTAGE COMPARTEMENT - OPERATING MECHANISM COMPART.
o
LIST OF COMPONENT
SPESIFICATION
QTY
BASIC EQUIPMENT
INCOMING
SET
DISCONNECTOR AND EARTHING SWITCH (SF6)
POSITIVE THREE ROTATING CONTACTS
AUXILIARY CONTACT ON
2NO + 2NC
DISCONNECTOR
400A
o
THREE PHASE BUSBAR
CIT DOUBLE FUNCTION
o
DISCONNECTOR OPERATING
R-S-T
o
MECHANISM o
o
VOLTAGE INDICATOR
YES 50W 220VAC
CONNECTION PADS FOR DRY TYPE CABLE
o
ANTI CONDENTATION HEATER
o
3 CURRENT TRANSFORMER
50 / 5A 10VA CLASS 0.5 2.5VA 5P20
1 st SECONDARY 2nd SECONDARY
PROTECTION RELAY AND METERING o
SEPAM 1000 +T20
MERLIN GERIN 110VDC
OTHERS DEGREE OF PROTECTION
IP 2XC
COLOUR
RAL 9002
WEIGHT
Approximate 200kg
DIMENSION ( H x W x D) mm
1600 x 500 x 940
1 1 1 1 1 1 1 1
TECHNICAL SPECIFICATION (OUTGOING) MV DISTRIBUTION - METAL ENCLOSED COMPARTEMENTED 3-24 kV
STANDARD RECOMMENDATION
: IEC 298, 265, 129, 694, 420, 56 UTE NFC 13.100, 13.200, 64.130, 64.160 EDF HN 64-S-41, 64-S-43
TYPE OF PANEL
: SINGLE ISOLATION CB UNIT DM1-A / OUTGOING
RATED VOLTAGE
: 24 kV
SERVICE VOLTAGE
: 20 kV
POWER FREQUENCY WITSTAND VOLTAGE
: 50 kVrms
LIGHTING IMPULSE WITSTAND VOLTAGE
: 125 kV peak
SHORT TIME WITHSTAND CURRENT
: 14,5 kA rms-1 sec / 36 kA peak
PHASE
:3
Panel compartement
: - SWITCHGEAR COMPARTEMENT - BUSBAR COMPARTEMENT - CONNECTION COMPARTEMENT - LOW VOLTAGE COMPARTEMENT - OPERATING MECHANISM COMPART.
LIST OF COMPONENT
SPESIFICATION
QTY
BASIC EQUIPMENT
OUTGOING
SET
FIXED TYPE SF-1 400 A 14,5 kA
1
o
CIRCUIT BREAKER (SF6)
o
AUXILIARY CONTACT ON CB
o
DISCONNECTOR AND EARTHING
4 N O + 5 NC
SWITCH
POSITIVE THREE ROTATING CONTACT
o
THREE PHASE BUSBAR
o
CB OPERATING MECHANISM RI
400 A
o
DISCONNECTOR OPERATING
RECHARGING FUNCTION
MECHANISM CS
DOUBLE FUNCTION
EARTHING SWITCH OPERATING
SINGLE FUNCTION
o
MECHANISM CS o
VOLTAGE INDICATOR
o
CONNECTION PADS FOR DRY TYPE CABLE
R – S – T YES 150 W 220 VAC
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
o
ANTI CONDENTATION HEATER
50 / 5 A
o
3 CURRENT TRANSFORMER ( )
7.5VA CLASS 0.5
1 st SECONDARY
5VA 5P10
2nd SECONDARY
PROTECTION RELAY AND METERING o
SEPAM 1000 +T20
MERLIN GERIN 220 VAC
1
OTHERS DEGREE OF PROTECTION
IP 2XC
COLOUR
RAL 9002
WEIGHT
Approximate 400 kg
DIMENSION ( H X W D) mm
1600 x 500 x 940
TECHNICAL SPECIFICATION (METERING) MV DISTRIBUTION - METAL ENCLOSED COMPARTEMENTED 3-24 kV
STANDARD RECOMMENDATION
: IEC 298, 265, 129, 694, 420, 56 UTE NFC 13.100, 13.200, 64.130, 64.160 EDF HN 64-S-41, 64-S-43
TYPE OF PANEL
: METERING SWITCH CIBICLE CM / METERING
RATED VOLTAGE
: 24 kV
SERVICE VOLTAGE
: 20 kV
POWER FREQUENCY WITSTAND VOLTAGE
: 50 kVrms
LIGHTING IMPULSE WITSTAND VOLTAGE
: 125 kV peak
SHORT TIME WITHSTAND CURRENT
: 14,5 kA rms-1 sec / 36 kA peak
PHASE
:3
Panel compartement
: - SWITCHGEAR COMPARTEMENT - BUSBAR COMPARTEMENT - CONNECTION COMPARTEMENT - LOW VOLTAGE COMPARTEMENT - OPERATING MECHANISM COMPART.
o
LIST OF COMPONENT
SPESIFICATION
QTY
BASIC EQUIPMENT
METERING
SET
DISCONNECTOR AND EARTHING SWITCH (SF-6)
POSITIVE THREE ROTATING CONTACTS
AUXILIARY CONTACT ON
2NO + 2NC
DISCONNECTOR
400A
o
THREE PHASE BUSBAR
DOUBLE FUNCTION
o
DISCONNECTOR OPERATING
43A 24kV
o
MECHANISM o
3 HV SOLE FUSE UTE / DIN
o
3 LV FUSE
o
ANTI CONDENTATION HEATER
o
3 VOLTAGE TRANSFORMER
1 1 1 1 1 1
10A 100V
1
150W 220VAC
1
20 kV/V3 // 100V /V3 30VA
1 st SECONDARY
PROTECTION RELAY and METERING and MEASURING o
kWh meter double tariff + timer
o
kV meter + SSV
3ph – 4 wr
1
20kV/100 V + 4 posisi
1
OTHERS DEGREE OF PROTECTION
IP 2XC
COLOUR
RAL 9002
WEIGHT
Approximate 210 kg
DIMENSION ( H X W D) mm
1600
00 x 940
A. PENTANAHAN Bagian-bagian yang dibumikan pada gardu distribusi adalah :
-
Semua Bagian Konduktif Terbuka (BKT) dan Bagian Konduktif Ekstra (BKE) misalnya pintu gardu, panel kubikel.
-
Lapisan pelindung elektris kabel tegangan menengah pada k ubikel
-
Lightning arrester pada gardu portal
Tidak boleh membumikan bagian-bagian tersebut sendiri-sendiri, kecuali pembumian lightning arrester. Penghantar pembumian bagian-bagian tersebut dihubungkan pada suatu ikatan ekipotensial, selanjutnya ikatan ekipotensial tersebut dibumikan sehingga gradien kenaikan tegangan terhadap bumi akibat gangguan ke tanah pada semua bagian instalasi sama besarnya. Pentanahan dengan elektroda batang ini penanaman dilakukan tegak lurus dan pada kedalaman beberapa centimeter di bawah permukaan tanah.
p
h
Elektroda batang tembaga
L
Perhitungan berdasarkan data elektroda batang tembaga dengan persamaan sebagai berikut : Rd 1
2 . L Ln 1 2 . . L a
(3.1)
Dimana : Rd1 : tahanan untuk satu batang elektroda yang ditanam tegak lurus permukaan tanah (Ohm) L : panjang elektroda batang (meter) a : jari-jari batang elektroda (m) : tahanan jenis tanah rata-rata (Ohm-m)
Diketahui data : Tahanan jenis tanah : 100 ohm.m Diameter : 1in Jari-jari (a) : 0.5in (1.3cm = 0.013m) Panjang (L) : 10ft (3m) Maka nilai tahanan pentanahannya adalah
R pt
2 . 3 Ln 1 2 . . 3 0.013
Rd 1
27.26ohm
100
Berdasarkan perhitungan diatas nilai pembumian yang diperoleh dari satu batang elektroda tembaga dengan panjang yang berbeda yang ditanam tegak lurus terhadap permukaan tanah pada gardu trafo tiang ini masih melebihi 5 ohm, sehingga perlu diadakan penanaman elektroda tembaga dengan beberapa konfigurasi pemasangan elektroda batang lebih dari satu batang. Maksud dari menghubungkan dua buah atau lebih batang elektroda dengan menggunakan konfigurasi ini adalah untuk memperkecil tahanan pembumiannya. Untuk menghitung tahanan pentanahan total konfigurasi – konfigurasi diatas maka dipakai rumus : R
. K x Faktor pengali konfigurasi 2 . L
Dimana :
= tahanan jenis tanah ( ohm-meter)
L
= panjang elektroda batang (meter)
K
= faktor pengali elektroda batang tunggal
Faktor pengali elektroda batang tunggal (k) ditentukan oleh perbandingan antara panjang dan jari-jari elektroda sehingga dalam perhitungan, k adalah sesuai dengan tabel Dibawah ini :
Tabel faktor pengali untuk elektroda batang tunggal
K
20
200
2000
20000
k
3
5.3
7.6
9.9
L
r
K
x=
L/r
3 0.013
1 L L
= 231
m=
ln ( x) l
ln ( ) r
x=
1 3 3
Y=
m=
1.33
1 2 L
ln (1.33) = 0.05 3 ln ( ) 0.013 ln
n=
2 L
Y l
ln ( ) r
Y=
1 2 * 3 2*3
= 1.17
n=
ln 1.17 = 0.02 3 ln ( ) 0.013
J.1 Konfigurasi double straight faktor pengali = faktor pengali = R
(
(1 m ) 2 (1 0.05) 2
100 x 5.3 2 x 3.14 x 3
)
x
= 0.525
0.525 = 14.77ohm
J.2 Konfigurasi triple straight faktor pengali =
faktor pengali = R
(
1 2m 2
n
3 4m n
1 2 (0.05) 2
0.02
3 4 (0.05) 0.02
100 x 5.3 2 x 3.14 x 3
)
x
= 0.36
0.36 = 10.13ohm
J.3 Konfigurasi triangle faktor pengali = faktor pengali =
R
(
1 2m 3
1 2(0.05)
100 x 5.3 2 x 3.14 x 3
3
= 0.37
) x 0.37 = 10.41ohm
Berdasarkan perhitungan pentanahan menggunakan konfigurasi-konfgurasi di atas, dipilih metode pentanahan dengan konfigurasi triple straight karena memiliki R yang paling kecil di antara ketiga konfigurasi di atas. 1.
Pentanahan body trafo, body panel, pintu gardu Nilai tahanan elektroda pembumian tidak boleh melebihi 5Ω. Karena Rpt dengan konfigurasi triple straight > 5ohm maka harus diparalel hingga Rpt <= 5ohm. Paralel dua konfigurasi triple straight Rpt = 10.13 / 2 = 5.065ohm Paralel tiga konfigurasi triple straight
Rpt = 10.13 / 3 = 3.34ohm <= 5ohm Dengan demikian maka pentanahan menggunakan konfigurasi triple straight yang diparalel sebanyak tiga buah
Penentuan Breaking Capacity (Isc) JTM
R1, X1
TRAFO
R2, X2 NYY 8 (1 X 95 mm)
KABEL 1
R3, X3
Pengaman 1
R4, X4
Busbar 1
Busbar Cu (10 x 100 x 1 mm) R5, X5 R6, X6
Busbar 2
Untuk menentukan Psc / daya hubung singkat trafo dapat menggunakan tiga metode yakni:
Melihat data penyulang di Gardu Induk
Melihat SPLN
Empiris
Untuk menentukan Psc saat ini, digunakan metode ketiga yakni metode empiris. Dengan metode empiris, diketahui Psc sebesar 500<81.37 o .
a.
JTM Z1 R1 X1
= Uo2 / Psc = 4002 / 500 = 320mΩ = Z1 x Cosᴓ x 10-3 = 320 x 0.15 x 10-3 = 0.048mΩ = Z1 x Sinᴓ x 10-3 = 320 x 0.98 x 10-3 = 0.313mΩ
b. Trafo Z2
. = =
R2
=7.04 mΩ = (Wc x Uo2 x 10-3) / S2 = (15000 x 4002 x 10-3) / 12502 = 1.53mΩ
X2
= (Z2 – R2)
√ = √ (7.04 – 1.53 ) = 4.61mΩ 2
c.
Kabel 1
2
R3
= ρ x (L / A) = 22.5 x (15 / (1 x 95 )) = 3.55mΩ X3 = 0.08L = 0.08 x 15 = 1.2 mΩ d. Pengaman 1 R4 = X4 = 0 Rt = R1 + R2 + R3 + R4 = 0.048 + 1.53 + 3.55 + 0 = 5.128mΩ Xt = X1 + X2 + X3 + X4 = 0.313 + 4.61 + 1.2 + 0 = 6.123mΩ Isc
√ √Rt + Xt √ √. + . = 28.91 kA
=
Dipilih MCCB dengan breaking capacity sebesar 36kA e. Busbar 1 R5 X3
= ρ x (L / A) = 22.5 x (0.5 / (10 x 15.5 x 0.8)= 0.090mΩ = 0.15L = 0.15 x 0.5 = 0.075mΩ
PERUMAHAN
PERENCANAAN PJU JALAN MASUK UTAMA UNTUK PABRIK, PERUMAHAN DAN STADION
Tata letak PJU pada jalan dua arah Jalan utama untuk pabrik, perumahan dan stadion mempunyai data sebagai berikut : 1.
Required illumination level
: 12 lux
2.
Width (W)
: 20 m
3.
height of the lamp (H)
: 10 m
4.
Spacing (s)
: 30 m
5.
angle above horisontal
: 5 degree
6.
over hung (OH)
: 0.5 m
7.
Maintenance factor (M)
: 0.75
Perhitungan UTILIZATION
B / H ( roadside )
W
B / H ( pavement side)
20 0.5
OH
H
OH
H
10 0.5
10
1,95
0.05
dari gravis didapat (UTILIZATION CURVES) : U1 = 0.32
(road side)
U2 = 0.06 (pavement side)
Maka U = U1 + U2 = 0.32 + 0.06 = 0.38 Jadi besanya lumen yang harus diberikan untuk tiap – tiap lampu sebesar : F
Ex WxS UxMxK
12 x 20 x30 0.38 x0.75 x0.75
7200 0,186
33.684lumen
Keterangan : E = illumination level (lux). F = Lamp flux (lumen) U = Koeficient of utilization (%) M = maintenance factor (%) W = lebar jalan (m) S = Spacing of lighting pole for roadway (M) K = coefficient of lamp flux life ( =75%) Kuat penerangan lampu yang diperoleh adalah 33.684 lumen sehingga digunakan lampu SON High Pressure Sodium MASTER SON-T PIA Plus dengan merk Philips. jadi lampu yang dipilih : -
SON-T PIA PLUS 250W
-
GES
-
Luminous 32.200
-
Tegangan 230V
Lampu untuk penerangan jalan tidak dipasang pada tiang listrik dengan tinggi tiang listrik 10 meter dan lampu untuk penerangan jalan dipasang dengan jarak antar tiang 30 meter. Panjang jalan 400 m. Sehingga jumlah lampu yang digunakan pada jalan utama ini sebanyak 14 buah dikali 2 = 28 buah (karena menggunakan tipe central twin braket).
PERENCANAAN INSTALASI UNTUK PERUMAHAN
PERENCANAAN PJU DI DALAM KOMPLEK PERUMAHAN
Tata letak PJU pada jalan single side Jalan utama untuk pabrik, perumahan dan stadion mempunyai data sebagai berikut : 1.
Required illumination level
: 12 lux
2.
Width (W)
:8m
3.
height of the lamp (H)
:8m
4.
Spacing (s)
: 50 m
5.
angle above horisontal
: 5 degree
6.
over hung (OH)
: 0.5 m
7.
Maintenance factor (M)
: 0.75
Perhitungan UTILIZATION
B / H (roadside )
W
H
B / H ( pavement side )
8 0.5
OH
OH
H
8 0.5
8
0,93
0.0625
dari gravis didapat (UTILIZATION CURVES) : U1 = 0.22
(road side)
U2 = 0.06 (pavement side)
Maka U = U1 + U2 = 0.22 + 0.06 = 0.28 Jadi besanya lumen yang harus diberikan untuk tiap – tiap lampu sebesar : F
ExWx S
UxMxK
12 x8 x50
0.28 x0.75 x0.75
4.800
0,1575
30.476lumen
Keterangan : E = illumination level (lux). F = Lamp flux (lumen) U = Koeficient of utilization (%) M = maintenance factor (%) W = lebar jalan (m) S = Spacing of lighting pole for roadway (M)
K = coefficient of lamp flux life ( =75%)
Kuat penerangan lampu yang diperoleh adalah 30.476 lumen sehingga digunakan lampu SON High Pressure Sodium MASTER SON-T PIA Plus dengan merk Philips. jadi lampu yang dipilih : -
SON-T PIA PLUS 250W
-
GES
-
Luminous 32.200
-
Tegangan 230V
Lampu untuk penerangan jalan dipasang pada tiang listrik dengan tinggi tiang listrik 8 meter dan lampu untuk penerangan jalan dipasang dengan jarak antar tiang 50 meter. Panjang jalan 829 m. Sehingga jumlah lampu yang digunakan pada jalan utama ini sebanyak 16 buah.
PERENCANAAN INSTALASI LISTRIK PJU PABRIK & PERUMAHAN
MENENTUKAN DAYA TERPASANG Untuk menentukan daya trafo pada GTT kita harus menentukan factor ramalan pertumbuhan kebutuhan beban yaitu: Ramalan Pertumbuhan Beban Pertumbuhan beban atau melonjaknya kebutuhan suatu perencanaan pengembangan system tenaga listrik adalah merupakan masalah penting bagi suatu perencanaan pengembangan system tenaga listrik. Ada beberapa factor yang mempengaruhi dan mendorong
melonjaknya kebutuhan listrik tersebut, misalnya adanya perdagangan dan
industri yang tumbuh dengan pesat, pertambahan penduduk yang semakin meningkat dan sebagainya.
Masalah-masalah yang timbul disini adalah untuk untuk perencanaan tahunan untuk memperbesar kapasitas penjualan tenaga listrik, untuk menanggulangi pertambahan beban tersebut. Untuk mengatasi hal tersebut diatas, kita harus mengetahui besar pertambahan beban puncak untuk tahun-yahun mendatang. Untuk meramalkan kebutuhan tahunan, kebutuhan beban sebelumnya harus diketahui terlebih dahulu. Ada beberapa macam cara meramalkan pertumbuhan beban, tetapi secara garis besar dapat dibagi menkadi dua yaitu:
a)
Secar grafis.
Secara analitis. Secara Grafis. Dengan menggunakan data-data grafis dari tahun sebelumnya, yaitu dari kurva
tahunan dan besarnya daya(kW), maka dapat diramalkan pertumbuhan beban untuk tahuntahun mendatang dengan metode extrapolar. Metode ini adalah dengan menarik garis-garis pertumbuhan beban untuk tahun-tahun berikutnya. Dengan sendirinya hasil yang diperoleh dari penganalisaan secara grafis agak kasar. Oleh karena itu cara ini digunakan hanya sebagai pembanding. b)
Secara Analitis.
Dalam metode ini peramalan kebutuhan tenaga listrik digolongkan dalam empat group konsumen, yaitu: 1)
Konsumen perumahan(residensial).
Jumlah anggota perumahan = A orang per rumah
Jumlah perumahan =
Jumlah langganan dari perumahan = (2) X electrification ratio
JumlahPend uduk A
Dimana electrification ratio = perbandingan antara jumlah konsumen rumah tangga yang memakai tenaga listrik dengan jumlah seluruh rumah tangga.
Jadi jumlah kebutuhan tenaga listrik untuk konsumen Residensial adalah = (3) X pemakaian maksimum rata-rata untuk seluruh rumah.
2)
Konsumen komersil.
Jumlah dari langganan komersil = jumlah langganan perumahan x constituent ratio
Dimana constituent ratio = perbandingan antara jumlah jumlah konsumen komersil dengan jumlah konsumen perumahan.
Jadi jumlah kebutuhan tenaga listrik untuk konsumen komersil adalah
= (5) X pemakaian maksimum rata-rata dari tiap langganan komersil. 3)
Konsumen industri.
4)
Kebutuhan menurut permintaan dari para konsumen industri.
Konsumen Fasilitas Umum.
Kebutuhan untuk fasilitas umum ={(4)+(6)} x 10%.
Pemasangan GTT pada perumahan diperlukan sebagai suplai daya yang diperoleh dari SUTM yang ada. Pemasangan perlu memperhatikan berbagai aspek, salah satunya aspek lingkungan. Seperti yang kita ketahui, jarak rumah terjauh dengan GTT adalah 150 m dan jarak ke tiang JTM adalah 300 m sehingga penempatan GTT pada perumahan diletakkan pada tengah komplek perumahan. Hal ini dimaksudkan agar penyaluran beban bisa merata. Persyaratan GTT adalah dibawah 200 kVA, akan tetapi jika lebih dari 200 kVA maka trafo tersebut bukanlah GTT melainkan gardu perencanaan sendiri. Dalam pemilihan trafo harus memperhitungkan beberapa hal yaitu : 1.
Factor keserempakan beban.
2.
Factor perkembangan beban untuk beberapa tahun mendatang.
Dari aspek tersebut maka kita dapat menentukan trafo dengan memperhatikan kapasitas beban yang harus disuplai. Menghitung Nilai Beban Total. Beban
P (Watt)
S (VA)
Jumlah
Total VA
Rumah tipe 21
-
900
25
22.500
Rumah tipe 36
-
1.300
25
32.500
Rumah tipe 45
-
2.200
25
55.000
PJU Perumahan
250
277,78
16
4.444,45
277,78
28
7.777,78
7.200
6
43200
Cos phi=0,9 PJU utama
250 Cos phi=0,9 -
Pengembangan
165.422,23
Total VA
Rata-rata daya maksimum tiap rumah =
165.422,23 75 Rumah
= 2.205,62VA.
Dengan asumsi setiap rumah memiliki anggota keluarga sebanyak 5 jiwa per rumah maka jumlah total penduduk = 5 x 75 = 375 jiwa.
Pertumbuhan penduduk tiap tahun(dimisalkan) = 2 % per tahun.
Dari data-data diatas kita dapat meramalkan pertumbuhan beban pada perumdin tersebut yaitu: 1) Electrification ratio
: :
JumlahKonsumenPerumahan JumlahRuma h 75 75
=1
2) Jumlah penduduk 5 Tahun mendatang. = (1+0,02)5 x 375 jiwa = 414 jiwa. 3) Jumlah perumahan 5 tahun mendatang. = jumlah penduduk / 5 = 414/ 5 = 83rumah. 4) Jumlah konsumen perumahan 5 tahun mendatang. = jumlah rumah x Electrification ratio = 83 x 1 = 83 rumah Kapasitas daya transformator adalah sesuai dengan data teknis transformator pada nameplate nya. Transformator dapat dibebani terus-menurus sesuai kapasitas dayanya dan dapat dibebani lebih besar dari kapasitas transformator dengan merujuk pada standard PLN yang berlaku. Daya tersambung pada transformator adalah total daya tersambung pada suatu transformator. Untuk menghitung besarnya beban pada transformator perlu diperhatikan faktor kebersamaan sebagai berikut : Jumlah sambungan pelanggan Heterogen
jenis
Faktor Kebersamaan
2 – 4
0,85
6 – 10
0,80
11 – 20
0,7
21 – 40
0,6
> 40
0,4
Metoda faktor kebersaman ini effektif untuk variasi pelanggan yang heterogen (pertokoan, perumahan, dll). Untuk pelanggan dengan karakteristik yang sama misalnya pelanggan pada perumahan BTN/Perumnas/Rusun harus diambil angka kebersamaan yang lebih tinggi ( sekitar 0,8 – 0,9 ). Selain pertimbangan tersebut, begitu banyaknya sambungan dan jarak dari GTT ke setiap rumah maka perlu dilihat losses dan drop teganganya. Dan perhitungan akan menjadi sebagai berikut : PENENENTUAN KAPASIAS TRAFO
Beban
Daya Total Beban (VA)
900 Rumah tipe 21 1300 Rumah tipe 36 2200 Rumah tipe 45 277,78 PJU Perumahan 277,78 PJU Utama 7,2 Pengembang an Jumlah Jumlah Daya Tersambung Tiap Jurusan (VA) Faktor Kebersamaan Beban Maksimum (kVA)
Beban
Daya Total Beban (VA)
Rumah tipe 21
Jurusan 1 (kVA)
Jurusan 2 (kVA)
n 8
R 7,2
n -
S -
n -
T -
n 8
R 7,2
n -
S -
n -
T -
-
-
8
-
-
-
-
9
-
-
-
9
-
-
-
11, 7 -
-
-
10, 4 -
8
-
-
-
-
-
17, 6 -
-
-
19, 8 -
7,2
7,2
7,2
7,2
7,2
7,2
14,4
17,6
27
14,4
18,9
24,8
59
58,1
0,4 23,6
0,4 23,24
Jurusan 3 (kVA)
Jurusan 4 (kVA)
900
n 9
R 8,1
n -
S -
n -
T -
n -
R -
n -
S -
n -
T -
Rumah tipe 36
1300
-
-
8
10,4
-
-
-
-
-
-
-
-
Rumah tipe 45
2200
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5
1,4
5
1,4
6
1,7
1 0
2,8
9
2,5
9
2,5
277,78 PJU Perumahan 277,78 PJU Utama 7,2 Pengembanga n Jumlah Jumlah Daya Tersambung Tiap Jurusan (kVA) Faktor kebersamaan
-
-
8 17,6 -
7,2
7,2
7,2
7,2
7,2
7,2
15,3
17,6
24,8
11,4
11,1
11,4
57,7
33,9
0,4
O,4
Beban Maksimum (kVA) Total beban keseluruhan (kVA)
23,08
13,56 83,48
Standar pembebanan maksimum pada transformator adalah 80% dari kapasitas transformator tersebut. Sedangkan di pasaran trafo untuk GTT yang tersedia dipasaran adalah 50 kVA, 100kVA, 160kVA dan 200kVA. Maka dipilih trafo dengan daya 100kVA (karena 80% dari kapasitas trafo tersebut diatas kapasitas daya yang dibutuhkan) tipe transformator minyak dengan spesifikasi Trafo sebagai berikut : Pilih kapasitas transformator
100 kVA
Merek
Trafindo
Rated primary voltage
20kV
Rated secondary voltage
400V
Voltage impedance
4%
PENENTUAN JENIS TIANG PADA SUTM DAN SUTR
Tiang SUTM 1. Tiang C12D2- C12D7 : karena merupakan tiang penyangga lurus maka digunakan TM 1 dengan konstruksi tiang 11 meter 200 dAN. 2. Tiang C13D2- C13D5 : karena merupakan tiang penyangga lurus maka digunakan TM 1 dengan konstruksi tiang 11 meter 200 dAN. 3. C12D1 dan C13D1
: karena merupakan tiang sudut maka digunakan TM 2 dengan
konstruksi tiang 11 meter 200 dAN. 4. C13D6
: karena merupakan tiang sudut/belokan maka digunakan TM
10 dengan konstruksi tiang 11 meter 350 dAN. 5. C12D8
: karena merupakan tiang penyangga akhir maka digunakan TM
3 dengan konstruksi tiang 11 meter 200 dAN, dilengkapi 1set guy wire untuk menahan tarikan kabel). Tiang SUTR 1. Tiang C13D6C2
: karena merupakan tiang sudut maka digunakan TR 2
dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. Dilengkapi dengan 1 set guy wire. 2. Tiang C13D6C3
: karena merupakan tiang sudut maka digunakan TR 2
dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. Dilengkapi dengan strut pole. 3. Tiang C13D6C3D1
: karena merupakan tiang percabangan maka digunakan
TR 6 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. Dilengkapi dengan strut pole. 4. Tiang C13D6C3D1A1
: karena merupakan tiang penyangga akhir maka
digunakan TR 3 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN, dilengkapi 1set guy wire untuk menahan tarikan kabel). 5. Tiang C13D6C3D2
: karena merupakan tiang sudut maka digunakan TR 2
dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. Dilengkapi dengan strut pole. 6. Tiang C13D6C3D2A1
: karena merupakan tiang penyangga akhir maka
digunakan TR 3 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN, dilengkapi 1set guy wire untuk menahan tarikan kabel). 7. Tiang C13D6C3D1C1
: karena merupakan tiang percabangan maka digunakan
TR 4 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. 8. Tiang C13D6C3D1C2
: karena merupakan tiang penyangga akhir maka
digunakan TR 3 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN, ditambah dengan guy wire untuk menahan tarikan kabel menggunakan 1set guy wire).
9. Tiang C13D6C3D1C1D1
:
karena
merupakan
tiang
sudut/belokan
maka
digunakan TR 2 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. Dilengkapi dengan strut pole. 10. Tiang C13D6C3D1C1D1C1 : karena merupakan tiang penyangga akhir maka digunakan TR 3 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN, ditambah dengan guy wire untuk menahan tarikan kabel menggunakan 1set guy wire). 11. Tiang C13D6C3D1C1B1
:
karena
merupakan
tiang
sudut/belokan
maka
digunakan TR 2 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. Dilengkapi dengan strut pole. 12. Tiang C13D6C3D1C1B1C1 : karena merupakan tiang penyangga akhir maka digunakan TR 3 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN, ditambah dengan guy wire untuk menahan tarikan kabel menggunakan 1set guy wire). 13. Tiang C12D8A1
:
karena
merupakan
tiang
sudut/belokan
maka
digunakan TR 2 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. Dilengkapi dengan strut pole. 14. Tiang C12D8A1B1
: karena merupakan tiang penyangga lurus maka
digunakan TR 1 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. 15. Tiang C12D8A1B2
: karena merupakan tiang penyangga lurus maka
digunakan TR 1 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN. 16. Tiang C12D8A1B3
: karena merupakan tiang penyangga akhir maka
digunakan TR 3 dengan konstruksi tiang 9 meter 200 dAN, ditambah dengan guy wire untuk menahan tarikan kabel menggunakan 1set guy wire).
PERHITUNGAN BESAR PENGHANTAR 20 A
20 A
20 A
20 A
20 A
300 A
30 A
30 A
20 A
30 A
30 A
30 A
20 A
280 A
250 A
50 A
150 A
50 A
20 A
50 A
30 A
30 A
20 A
20 A
20 A
30 A
30 A 20 A
30 A
20 A
20 A
20 A
1. Kabel SUTR menggunakan kabel TC dengan luas penghantar fasa 3x35mm 2 dan penghantar netral 1x35mm2. 2. Panjang dan besar arus yang memalui SUTR. 20 x 47 = 940
150 x 52 = 7.800
280 x 47 = 13.160
20 x 47 = 940
20 x 47 = 940
300 x 15 = 4.500
30 x 47 = 940
50 x 35 = 1.750
50 x 35 = 1750
20 x 47 = 940
50 x 25 = 1250
250 x 25 = 6.250
(940x5) + (2x1750) + 1250 + 7.800 + 6.250 + 13.160 + 4.500 = 41.160 3. Rugi tegangan yang diperbolehkan adalah 5%. ( 5 x 220 ) : 100 = 11 V.
4.
= ∆ = , 41.160 = 123,48 mm2
5. Dikalikan faktor keserempakan beban 123,48 x 0,4= 49,392
mm2
6. Jadi twisted cable yang digunakan adalah NFA2X-T berukuran 3x50mm 2 + 1x35mm2.
KOMPONEN PHB TR
Komponen Utama : 1. Pengaman Utama 2. Pengaman Jurusan 3. Penghantar Panel Hubung Bagi tegangan rendah menggunakan panel 2 jurusan 1 pintu. Pengaman Utama
I n
I n
KVA(trafo) 3 400V 100kVA 3 400V
= 144,3 A Sehingga dipilih pengaman utama NH Fuse Siba Size 2 Gtr 144 A for 100 kVA Transformer.
Pengaman Jurusan Group 1 ( Jurusan1) STotal Jurusan 1 = 59 kVA I n
59.000
3 400V
= 85,15 A NH fuse yang digunakan adalah LV Fuse NH Fuse Bussman Size 2 Gg 100 A for general / fasa.
Group 2 ( Jurusan 2 ) STotal Jurusan 2 = 58,1 VA I n
58100
3 400V
= 83,86 A NH fuse yang digunakan adalah LV Fuse NH Fuse Bussman Size 2 Gg 100 A for general / fasa
Group 3 ( Jurusan 3 ) STotal Jurusan 3 : 57,7 VA I n
57700
3 400V
= 83,28 A NH fuse yang digunakan adalah LV Fuse NH Fuse Bussman Size 2 Gg 100 A for general / fasa NB : keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog
Group 4 ( Jurusan 4 ) STotal Jurusan 1 : 33,9VA I n
33900
3 400V
= 48,93 A NH fuse yang digunakan adalah LV Fuse NH Fuse Bussman Size 2 Gg 50 A for general / fasa
Penghantar
Kabel dari sisi sekunder trafo menuju LV panel Untuk menghitung KHA kabel kita harus mengetahui data-data yang diperlukan untuk kebutuhan perhitungan KHA penghantar tersebut yaitu : Daya Trafo GTT
I n
I n
KVA(trafo) 3 400V
100kVA 3 400V
: 100 kVA
= 144,34 A KHA pada sisi outgoing trafo : KHA = 1,25 x In = 1,25 x 144,34 = 180,42 A Menggunakan kabel NYY dari supreme dengan luas penampang 50 mm 2 KHA 205 A untuk setiap fasa nya.
Busbar Untuk menghitung KHA busbar kita harus mengetahui data-data yang diperlukan untuk kebutuhan perhitungan KHA penghantar tersebut yaitu : Daya Trafo GTT
I n
I n
KVA(trafo) 3 400V
100kVA 3 400V
= 144,34 A
: 100 kVA
KHA pada sisi outgoing trafo : KHA = 1,25 x In = 1,25 x 144,34 = 180,42 A Dari tabel pembebanan penghantar kontinyu untuk tembaga penampang persegi maka dipilih busbar ukuran 15x3, berat 0,40 k/m dengan KHA sebesar 187 A sebanyak 1 buah tiap fasa.
Maka Komponen Kwh Pada Tiap Group PJU Adalah:
Karena PJU untuk jalan utama dan didalam perumahan menjadi satu, maka menggunakan 1 buah kWh meter 3 fasa, yang di letakkan dekat dengan GTT untuk perumahan. Total daya untuk PJU adalah (277,78x26)+(277,78x16) = 12.222,20 VA Arus total PJU :
S I = 1,73xV 222,20 I = 12. 1,73x380 =18,56 A Komponen yang digunakan untuk pengaman utama: 1. Pembatas MCB 3 fasa 20 A 2. Kabel NYY 1x 4 mm 2 dari kWh menuju panel control. 3. Terdapat kontaktor 3 fasa dan timer 1 fasa.
Komponen yang digunakan pada tiap jurusan PJU : Arus total untuk jurusan jurusan 1 fasa R :
I = VS I = 1400 220 = 6A Komponen yang digunakan untuk jurusan 1 fasa R : 1. Pembatas MCB 1 fasa 6 A 2. Kabel NYY 1x 4 mm 2 dari kWh menuju terminal kabel pada panel kontrol.
Arus total untuk jurusan jurusan 2 fasa S :
I = VS I = 1400 220 = 6A Komponen yang digunakan untuk jurusan 2 fasa S : 1. Pembatas MCB 1 fasa 6 A 2. Kabel NYY 1x 4 mm 2 dari kWh menuju terminal kabel pada panel kontrol.
Arus total untuk jurusan jurusan 3 fasa T :
I = VS I = 1700 220 = 7,72A Komponen yang digunakan untuk jurusan 3 fasa T : 1. Pembatas MCB 1 fasa 10 A
2. Kabel NYY 1x 4 mm 2 dari kWh menuju terminal kabel pada panel kontrol.
Arus total untuk jurusan jurusan 4 fasa R :
I = VS I = 2800 220 = 12,72 A Komponen yang digunakan untuk jurusan 4 fasa R : 1. Pembatas MCB 1 fasa 16 A 2. Kabel NYY 1x 4 mm 2 dari kWh menuju terminal kabel pada panel kontrol.
Arus total untuk jurusan jurusan 5 fasa S :
I = VS I = 2500 220 = 11,36A Komponen yang digunakan untuk jurusan 5 fasa S : 1. Pembatas MCB 1 fasa 16 A 2. Kabel NYY 1x 4 mm 2 dari kWh menuju terminal kabel pada panel kontrol.
Arus total untuk jurusan jurusan 6 fasa T :
I = VS I = 2500 220 = 11,36A Komponen yang digunakan untuk jurusan 6 fasa T : 1. Pembatas MCB 1 fasa 16 A
2. Kabel NYY 1x 4 mm 2 dari kWh menuju terminal kabel pada panel kontrol. Penghantar untuk setiap lampu PJU adalah NYFGBY 2x10 mm 2 dengang KHA 77 A in ground dari LV cable Supreme.
Karakteristik Dan Pemilihan Fuse Cut-Out
Karakteristik utama suatu cut-out adalah sehubungan dengan kebuuhan antara waktu dan arus. Hubungan antara minimum melting dan maksimim clearing time, ditentukan dari test data yang menghasilkan karakteristik waktu dan arus. Kurva minimum melting time dan maksimum clearing time adalah petunjuk yang penting dalam penggunaan fuse link pada system yang dikoordinasikan. Melting time adalah interval waktu antara permulaan arus gangguan dan pembusuran awal. Interval selama dalam masa pembusuran berakhir adalah arching time. Sedangkan clearing time adalah melting time ditambah dengan arching time. Penggunaan cut-out tergantung pada arus beban, tegangan, type system, dan arus gangguan yang mungkinterjadi. Keempat factor diatas ditentukan dari tiga buah rating cutout, yaitu : 1. Pemilihan rating arus kontinyu Rating arus kontinyu dari fuse besarnya akan sama dengan atau lebih besar arus beban kontinyu maksimum yang diinginkan akan ditanggung. Dalam menentukan arus beban dari saluran, pertimbangan arus diberikan pada kondisi normal dan kondisi arus beban lebih (over load).
Pada umumnya outgoing feeder 20 kV dari GI dijatim mampu menanggung arus beban maksimum 630 A. 2. Pemilihan Rating tegangan Rating tegangan ditentukan dari karakteristik sebagai berikut :
• Tegangan system fasa atau fasa ke tanah maksimum. • System pentanahan. • Rangkaian satu atau tiga fasa. Sesuai dengan teganga sisitem dijatim maka rated tegangan cut-out dipilih sebesar 20 kV dan masuk ke BIL 150. 3. Pemilihan rating Pemutusan. Setiap transformator berisolasi minyak harus diproteksi dengan gawai proteksi arus lebih secara tersendiri pada sambungan primer, dengan kemampuan atau setelan tidak lebih dari 250 % dari arus pengenal transformator. Berdasarkan data- data diatas maka perhitungan pemilihan rating arus fuse cut-out adalah sebagai berikut :
I co
I co
KVA(trafo) 3 20kV 100000 3 20kV
2,886 A
125% x 2,886 = 3,6 A Rating arus kontinyu dari fuse besarnya dianggap sama atau lebih besar dari beban kontinyu maksimal yang diinginkan / ditanggung. Oleh karena itu dipilih CO dengan arus sebesar 100 A.
Pemilihan Arester Untuk Transformator GTT
Arrester dipakai sebagai alat proteksi utama dari tegangan lebih. Karena kepekaan arrester terhadap tegangan, maka pemakainya harus disesuikan dengan tegangan sistem. Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan yang dilindungi, sehingga didapatkan perlindungan yang baik. Pada pemilihan arrester ini dimisalkan tegangan impuls petir yang
datang berkekuatan 400 KV dalam waktu 0,1μs, jarak titik penyambaran dengan transformator 5 Km. Pada jaringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan tinggi (primer) yaitu 20 KV. Tegangan dasar yang dipakai adalah 20 KV s ama seperti tegangan pada sistem. Hal ini dimaksudkan agar pada tegangan 20 KV arrester tersebut masih tetap mampu memutuskan arus ikutan dari sistem yang yang effektif. Tegangan sistem tertinggi umumnya diambil harga 110% dari harga tegangan nominal sistem. Sehingga: Vmaks = 110% x 20 kV
= 22 kV, dipilih arrester dengan tegangan teraan 24kV. Koefisien pentanahan didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms fasa ke tanah dalam kondisi gangguan. Untuk menetukan tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan :
22 = 15 = = √ 2 √ 2 15,5,566 Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :
− = √ 3× √ 2 = 15,5 √ 3 × √ 2 = 12 12,6,655 − = 12,65 =0,81 ℎ ℎ = 15,56 Keterangan :
Vm
= Tegangan puncak antara phasa dengan ground (KV)
Vrms
= Tegangan nominal sistem (KV)
Tegangan pelepasan arrester Tegangan kerja penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan, tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir. Tegangan yang yang sampai pada arrester :
400 =133,33 = × = 0,0006 0006×× 5 Keterangan : E
= tegangan pelepasan arester (KV)
e
= puncak tegangan surja yang datang
K
= konsatanta redaman (0,0006)
x
= jarak perambatan
Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flashover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga e adalah : e = 1,2 BIL saluran Keterangan :
e
= tegangan surja yang datang (kV)
BIL
= tingkat isolasi dasar transformator (kV)
Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current)
= 2
Z adalah impedansi saluran yang diabaikan karena jarak perambatan sambaran tidak melebihi 10 Km dalam arti jarak antara GTT yang satu dengan yang GTT yang lain berjarak antara 8 Km sampai 10 Km. ( SPLN 52-3,1983 : 11 )
100 % = 105 = 42 Ω = 2,5 133,33 = 15 = 2 ×400042Ω 15,8,8 kA Keterangan : I
= arus pelepasan arrester (A)
e
= tegangan surja yang datang (KV)
Eo
= tegangan pelepasan arrester (KV)
Z
= impedansi surja saluran (Ω)
R
= tahanan arrester (Ω)
Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : V = Ix R Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan :
ea = Eo + (I x R) Keterangan : I
= arus pelepasan arrester (KA)
Eo = tegangan arrester pada saat arus nol nol (KV) Eo = tegangan tegangan pelepasan arrester (KV) Z
= impedansi surja (Ω)
R = tahanan arrester (Ω)
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)
“Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,5 x 40 μs. Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi tinggi dari BIL tersebut.
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL) Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flasover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga E adalah : e =1,2 BIL saluran e = 1,2 x 125 KV e = 150 KV Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,2/50
μs.
Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. Sehingga dipilih BIL arrester yang sama dengan dengan BIL transformator yaitu 150 KV Margin Perlindungan Arrester
Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : MP = (BIL / KIA-1) x 100% MP = (150 KV/ 133,3 – 1) 1) x 100%
= 125.28 % Keterangan : MP = margin perlindungan (%) KIA = tegangan pelepasan arrester (KV) BIL = tingkat isolasi dasar (KV) Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk tafo daya. Kriteria yang berlaku untuk MP > 20% dianggap cukup untuk melindungi transformator . Jarak penempatan Arrester dengan Peralatan
Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester sed ekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi. Jarak arrester dengan peralatan Yang dilindungi digunakan persamaan sebagai berikut : Ep= ea +
2 A x v
125 = 133,3 KV+ 8,3
= 26,6x
x
= 0,31 m
2 4000 KV / s x 300m / s
jadi jarak arrester sejauh 31 cm dari transformator yang dilindungi.
PENTANAHAN ARRESTER
Agar bahaya sambaran petir tidaak masuk kedalam sistem, maka arester harus ditanahkan. Pada pentanahan arrester harus mempunyai tahanan maksimum 1 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dengan catatan:
Setelah dilakukan pengukuran tahanan jenis tanah selama beberapa bulan diketahui ratarata tahanan jenis tanah (ρ) pada tanah perumahan sebesar = 19 ohm/m.
1” Cu telanjang (r = 12,5 mm)
Luas penampang elektroda adalah
Panjang elektroda = 4 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda
1 4 =1,25 = 1 = 4 4 8 = 3 = 2 = 4 1 8 =1,125 = 12 = 2 8 = ln = ln1,25 =0,03 4000 ln ln 12,5 = ln = ln3 =0,19 4000 ln ln 12,5 = ln = ln1,125 =0,02 4000 ln ln 12,5 Factor pengali konfigurasi cross cycle (f k )
124 = 528 12 .0, 0 2 0, 1 9 4 .0, 0 3 = 52 .0,02 0,19 8 .0,03 =0,24 Factor pengali elektroda batang tunggal (f e)
= 4000 =320 12,5 Berdasarkan tabel faktor pengali elektroda batang tunggal f e = 5,3
= = 0,24 5,3 =1,27 Sehingga tahanan pembumian total konfigurasi cross cycle (R pt)
= 19 . 1,27 = 2 2 . 3,14 .4 = 0,96 Ω ℎ Jadi tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem
konfigurasi cross cycle pentanahan netral langsung adalah sebesar 0,96 Ω karena Rpt < 1 Ω yang memenuhi syarat PUIL.
Grounding Arester
9m
R1
R2
R3
NO. GAMBAR
PEMASANGAN GROUNDING PADA ARESTER POLITEKNIK NEGERI MALANG KELAS : D4-2A
NO. 21
TANGGAL DIGAMBAR : Sandi Rizki Tamara DIPERIKSA : H ERI SUNGKOWO
08-07-2017
PENTANAHAN TITIK BINTANG TRANSFORMATOR, BODY PANEL PHB TR DAN TIANG
Untuk menghindari tegangan sentuh pada peralatan maka bodi panel harus ditanahkan. Pentanahan tiang digunakan untuk mengurangi drop tegangan pada konsumen dan pada pentanahan PJU ini harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dengan catatan:
Setelah dilakukan pengukuran tahanan jenis tanah selama beberapa bulan diketahui ratarata tahanan jenis tanah (ρ) pada tanah perumahan sebesar = 19 ohm/m.
1” Cu telanjang (r = 12,5 mm)
Luas penampang elektroda adalah
Panjang elektroda = 4 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda
R pentanahan =
4 L 1 ln 2. . L a
4 x4 1 ln 2.3,14.4 0,125 19
= 0,75 x 3,85
= 2,89 Ω (Memenuhi syarat karena kurang dari 5Ω) Jadi tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal
sistem pentanahan netral langsung adalah sebesar 2,89 Ω karena Rpt < 5 Ω yang m emenuhi syarat PUIL.
BREAKING CAPACITY
Hubung singkat pada suatu penyulang dapat terjadi pada sisi atas trafo, kabel, rel dan pemutusan sirkit. Dalam hal ini perhitungan digunakan untuk menentukan besarnya arus hubung singkat pada suatu titik dan breaking capa city pengaman, sehingga pengaman tersebut dapat mengamankan sirkit tanpa merusak pengaman tersebut pada hubung singkat. Untuk perhitungan arus hubung singkat pada LV maka diperlukan data daya hubung singkat pada sisi LV, panjang dari pada penghantar dan jenis penghantar tersebut. Untuk penentuan tersebut daya hubung singkat dapat diketahui melalui tiga cara, yaitu :
1) Melihat data pada gardu induk 2) Melihat MVA peralatan 3) Dengan cara permisalan Pada perhitungan ini dilakukan dengan cara ketiga yaitu dimisalkan dan data yang diketahui adalah sebagai berikut : 0 81 MVA
Daya hubung singkat 500
S
= 100 kVA
V0
= 400 V
Load Loss Trafo (Pk)= 1.600 W
Vsc
=4%
Perhitungan arus hubung singkat
R (mΩ)
X(mΩ)
a. Jaringan sisi atas 2
R1
V 0 xC os81 x10 2
R1
X 1
Psc 0
400 xC os81 x10
R1
2
3
3
500 0,048
V 0 xSin x10 Psc 2
X 1 X 1
3
0
400 xSin81 x10
3
500 0,31
b. Transformator 2
R2
WcxV 0 x10
100
R2
2
2 2
R2
3
1600 x 400 x10 100
3
2
26,6m
VscxV 0 2 R 22 X 2 S 2
4 400 2 2 26 , 6 X 2 x 100 100 X 2 58,21m
c. Koneksi kabel dari transformator
(Diabaikan karena A > 240 mm 2)
X 3
0,08 xL
X 3
0,08 x35
X 3
2,8m
R3
R3
L A
22,5
35 400
1,97 m
d.Busbar Utama L
R 4
R 4
22.5
R 4
0.009
A
1
= 0,154 1 =0,0375
2400
a) Busbar Cabang L
R5
R5
22.5
R5
0.47
A
2 96
Breaking Capacity : Rt 1 = R1 + R2 + R3 = 0.048+ 26,6 = 26,648 Ohm Xt 1 = X1 + X2 + X3 = 0.31 + 58,21 + 2,8 = 61,32 Ohm
√ √ + = √ ,+,
Isc utama =
= 3,43 kA
= 0,153 2 =0,1
Daya Trafo GTT
I n
I n
: 100 kVA
KVA(trafo) 3 400V 100kVA
3 400V
= 144,34 A Sehingga dipilih MCCB merk Schneider dengan spesifikasi: Rating Tegangan
: 380V/415V
Rating Arus
: 160A
Tipe
: NS160
Jumlah Pole
:3
Isc
: 18 kA
STADION
PERENCANAAN DESAIN INSTALASI STADION Perencanaan Instalasi Lampu Pada Lapangan Olah Raga
m 8
110 m
7 0 m
Luas Stadion Panjang
: 110 m
Lebar
: 70 m
Lebar Track lari
:8m
Untuk merencanakan instalasi penerangan pada Stadion kita harus mengacu pada standarisasi FIFA sebagai induk organisasi sepak bola dunia yang memiliki tingkatan sesuai dengan kegunaannya. Untuk penerangan yang baik tentunya mempunyai mempunyai standar tertentu, maka dari itu FIFA sebagai badan federasi tertinggi sepak bola memberikan 5 kelas untuk penerangan stadion. Untuk kelas I 200 Lx, kelas II 500 Lx, kelas III 750 Lx, kelas IV iluminasi vertical 1400 Lx dan 2000 Lx (untuk kamera yang dapat diubah-ubah) juga iluminasi horizontal 2500 Lx, kelas V iluminasi vertical 1800 Lx dan 2400 Lx (untuk kamera yang dapat diubah-ubah) juga iluminasi horizontal 3500 Lx. Kelas I digunakan untuk latihan dan rekreasi, kelas II klub dan liga, kelas III pertandingan nasional, kelas IV pertandingan nasional, kelas V pertandingan internasional.
Perencanaan Titik Lampu Pada Stadion Perencanaan Titik Tengah Pondasi Manara
Standar FIFA tentang peletakan titik tengah pondasi adalah 15° di belakang titik tengah gawang dan 20° dari sisi lapangan. Dapat dilihat pada gambar di bawah ini
°
°
Perencanaan titik tengah pondasi tiang Warna
menandakan area yang tidak boleh ada lampu sorot
Peletakan tiang lampu diletakkan di sudut-sudut dekat dengan tribun di mana peletakan tiang-tiang lampu tidak mengganggu kenyamanan penglihatan penonton. Sehingga ditentukan jarak tiang lampu penerangan dari titik tengah lapangan 94,5 meter dengan menggunakan standar FIFA dan tidak mengganggu kenyamanan penglihatan penonton.
Perhitungan Tinggi Menara
9 4 ,5 m
Perencanaan tiang Lampu Stadion Contoh penentuan tinggi tiang pada tiang lampu 1 : Tinggi tiang lampu 1 = tan 25° . jarak titik tengah lapangan ke tiang = 0,47 x 94,5 = 44,4 m ~> 44,5 m
4 4 ,5 m
25
9 4,5 m
Perencanaan jarak tinggi dan jarak titik tengah ke tiang
Perencanaan Pemilihan Armature Lampu Sorot Menggunakan armature polar dengan tipe arena Vision MVF 403 C
Armature polar tipe arena Vision MVF 403 C
Pemilihan Lampu Menggunakan lampu tipe MHN-SA 2000 watt,bila di pasang pada armature polar tipe arena Vision MVF 403C akan menghasilkan flux 200000 lumen.
Lampu tipe MHN-SA 2000 watt
Perhitungan Titik Lampu Stadion Perhitungan titik lampu stadion menggunakan rumus :
n
E A F Kd
Keterangan : n= Jumlah armature yang diperlukan E= Kuat penerangan ( Lux ) A= luas area ( m2 )
η = Faktor pemeliharaan F= Kuat pencahayaan dari lampu ( Lumen ) Kd= Faktor depresi Data lampu MHN-SA 2000 watt F=200000 lm
η = 0,5 ( efisiensi total lampu dan arneture )
Data umum : E= 1800 lux ( yang direncanakan ) A= 110 m x 70 m Kd= 0,8 ( pada umumnya ) Sehingga jumlah armature yang digunakan adalah :
n
Jumlah lampu per tiang =
F Kd
1800 110 70
E A
0.5 200.000 0,8
173,25 Lampu
173,25 4
= 43.3 ~ 43 unit lampu
Untuk menghilangkan efek stroboskopik jumlah lampu ditambah 1 yaitu menjadi 44 unit.
PERHITUNGAN SUDUT LAMPU SOROT
Jumlah lampu yang telah dihitung dapat berlanjut ke penentuan sudut lampulampu tersebut. Perhitungan sudut lampu-lampu sorot didapatkan dari titik lampu yang telah ditentukan. X (m) = 50 m Y (m) = 80 m C = 80
2
50
2
94,5m
h = 44,5 m D= =
h
2
c
44,5
2
2
94,5
h
2
104,45m
D D’
C
α
C’
Perhitungan sudut Lampu Sorot Contoh perhitungan lampu sorot 1 di tiang 1 : Titik lampu yang ditentukan untuk lampu sorot 1 di tiang 1 : X (m) = 2,9 Y (m) = 3,7 Sehingga a = 50-2,9 = 47,1 m dan b =80 – 3,75= 76,25m
Maka C’ =
a
2
2
47,1
=
b
2
76,25
2
= 89,62 m
D’= =
h
2
c'
44,5
2
2
89,62
2
100,06 m
C′ , =0.9
Cos θ = ′= ,
θ = COS-1 0,9 = 25,8 0 Untuk sudut-sudut lampu 2 - 42 dengan menggunakan cara yang sama yaitu titik area yang akan disorot telah ditentukan dapat di lihat pada table yang terdapat pada lampiran.
PERENCANAAN PENGHANTAR DAN PENGAMAN Perencanaan Penghantar untuk tiap lampu : •
KHA = 125% x 10,10 A = 14,125 A
•
Merujuk katalog supreme dipilih kabel jenis NYY 0,6 / 1 (1,2) kV dengan luas 2x(1x1,5mm2), pemasangan di udara dengan KHA = 1.720 A.
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 55 derajat celcius
= 0,61
b. Jumlah rak
:1
=1
= 26x0,61 = 15,86 A ( memenuhi)
∆ = ... = ,.., . = 3,77 (memenuhi)
•
Perhitungan drop tegangan
•
Sehingga menggunakan kabel NYY dengan ukuran 1x(3x1,5 mm2).
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa kurang dari 35 mm 2, maka penghantar grounding yang dipilih sama dengan penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Grounding, supreme NYY (1x1,5mm 2)
Perencaaan penghantar dari dari SDP 1 ke tiang 1 (sbg contoh )
In x 44 lampu = 10,10 x 44 = 444,4 A
KHA = 125% x 444,4 A = 555,5 A
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYRGbY 0,6/1 (1,2kV), 1x(3x10mm 2) dengan KHA 68 A. (di dalam tanah) •
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Resistivity of soil
: 100C.cm/W
= 1,00
c. Kedalaman
: 160 cm
= 0,95
d. Jumlah grup
:5
= 0,64
= 68x0,71x0,95x0,64 = 29,35 A (memenuhi) •
Perhitungan
drop
tegangan
∆ = . ..√ = , .. . = 15,72
(tidak
memenuhi). •
Sehingga ukuran kabel ditambah satu tinggat yaiutu 16 mm 2.
•
Perhitungan drop tegangan
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 12x2 mm, berat 0,23 kg/m, berjumlah 1
∆ = . ..√ = , .. . = 9,82 (memenuhi).
batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 123 A.
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa kurang dari 35 mm 2, maka penghantar grounding yang dipilih sama dengan penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Grounding, supreme NYY 3x(3x16mm 2)
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-16 lebar lubang baut 8,5
Perhitungan Pengaman MCB
Satu MCB digunakan untuk mengamankan 2 buah lampu sorot, dengan 1 daya lampu sorot 2000 watt Sehingga arus nominal :
In =
P V cos
=
2000 2 220 0,9
In = 20,20 A Rating pengaman MCB = 250% x 20,20 A = 50,5 A Dan dipilih MCB merek merlin gerlin : Rating Arus
: 50A.
Breaking capasity
: 20 kA
Type
: C60N
Tegangan
: 230-240
MCCB
Untuk menentukan besar rating arus MCCB juga digunakan rumus yang sama seperti pada penentuan rating arus MCB, dalam hal ini akan dicontohkan penghitungan besar rating arus MCCB pada SDP 1. Total beban lampu sorot pada SDP 1 adalah 44 lampu. Sehingga arus nominal :
In =
P
3 V cos
=
2000 44 3 380 0,9
= 148,55 A
Rating pengaman MCCB = 250% x 148,55 A = 371,39 A Dan dipilih pengaman tipe NS250, Merk Schneider Electric. Rating arus
: 250 A.
Tegangan
: 380/415 V
Breaking Capacity
: 36 kA
Untuk SDP 2, 3 dan 4 menggunakan cara yang sama.
Berat Total Per Tiang
Berat 1 unit lampu + armature polar = 0,09 Kg + 14,50 Kg =14,59 Kg Total beban dalam satu tiang = 14,59 x 42 = 612,78 Kg Perancanaan Pembumian Pada Tiang Lampu Sorot
Data elektroda batang tembaga, yaitu :
Jenis elektroda
: ground rod (tembaga)
Diameter
: 16 mm
Jari-jari (r)
: 8 mm
Panjang elektroda (l)
:4m
Jarak antar elektroda (L)
:4m
Tahanan jenis (tanah sawah)
: 30 Ωm (PUIL 2000)
R
(
. K
2 l
) x faktorpeng alikonfigurasi
K = faktor pengali elektroda batang tunggal l r
K
=
2. 4 0.008
= 300
5,3 (*lihat
tabel)
Sehingga resistansi yang didapat dengan menggunakan elektroda batang tunggal :
R
R
. K
(
(
2 l
)
30 5,3 2 3,14 2,4
) = 10,55Ω
Karena menurut standar PUIL 2000 tahanan pentanahan yang standar harus di
bawah 5 Ω maka pentanahan elektroda batang tunggal tidak dipakai dan menggunakan pentanahan konfigurasi.
Sehingga perencanaan ini menggunakan konfigurasi triple straight
mendapatkan tahanan pentanahan di bawah 5 Ω. 2. konfigurasi triple straight
L
L
Elektroda x =
x =
m=
1 L L
1 2.4 2.4
1.4167
ln ( x) l
ln ( ) r
m = ln (1.4167) ln (
m=
m= m=
2.4
0.008
)
ln (1.4167) ln (300) 0.3483 5.703
0.061
D = 16mm
agar
Y
ln
n=
l
ln ( ) r
Y=
Y=
Y=
1 2 L 2 L
1 2 x 2.4 2 x 2.4
5.8 4. 8
Y = 1.2084 n=
n=
n=
1.2084 2.4 ln ( ) 0.008
1.2084 ln (300) 1.2084 5.7037
n = 0.2118
faktor pengali =
faktor pengali =
faktor pengali =
faktor pengali = faktor pengali =
1 2m
2
n
3 4m n
1 2 (0.061) 2 0.2118 3 4 (0,061) 0.2118 1.2118 0.007442 3.2118 0.244
1.204358 2.9678 0.4059
Bessarnya tahanan pentanahan : R
(
30 5,3 2 3,14 2,4
) x 0.4059
R
4,28 Ω
Jadi untuk mencapai nilai pembumian sebesar 4,28 ohm pada tiang penerangan ini diperlukan 3 buah elektroda batang tembaga dengan konfigurasi triple straight. Untuk perencanaan pentanahan yang lain menggunakan cara yang sama.
Perhitungan Titik Lampu Indoor dan Tribun Data Indoor dan Tribun
NO Ruangan
Lebar
Panjang
Tinggi
Satuan
Lantai 1 1
Ruang Genset
4
8,25
4
Meter
2
Loket utara
1,5
2,93
4
Meter
3
Teras utara
1,25
12
4
Meter
4
Ruang Kelas Aerobik
10
10,15
4
Meter
5
kosong 1
3
8,75
4
Meter
6
Kosong 2
1,95
6
4
Meter
7
Kantin
3,28
6
4
Meter
8
Ruang ganti pemain utara
6
10
4
Meter
9
Ruang rapat
6
6,95
4
Meter
10
kosong 3
5,2
10
4
Meter
11
Wc Pria
1,65
2
4
Meter
12
Wc Wanita
1,65
2
4
Meter
13
kosong 4
6
8,3
4
Meter
14
Ruang wasit
3,5
6
4
Meter
15
Lobby
5,2
10
4
Meter
16
Teras tengah
3,53
18
4
Meter
17
Ruang ganti pemain Selatan
7
9
4
Meter
18
Kosong 5
5,5
6
4
Meter
19
Gudang OR
6
6
4
Meter
20
Ruang kelas
6,15
10
4
Meter
21
Kosong 6
3,1
13
4
Meter
22
Teras selatan
2
12
4
Meter
23
Gudang
1,65
2
4
Meter
24
Loket selatan
2
3
4
Meter
25
R.Security
4,08
10,18
4
Meter
Lantai 2
4
26
Ruang serbaguna utara
5,73
12
4
Meter
27
Lobi + Tangga utara
5,73
12
4
Meter
28
Gudang alat olahraga
4,3
6
4
Meter
29
Ruang serbaguna tengah
5,73
12
4
Meter
30
Musholla
3,25
6
4
Meter
31
Lobi + Tangga selatan
5,73
12
4
Meter
32
Gudang bola
4,43
5,85
4
Meter
33
Ruang serbaguna selatan
5,73
12
4
Meter
34
Tribun
17
70
4
Meter
Tabel data indoor dan tribun Pemilihan Jenis Lampu
Untuk ruang indoor menggunakan lampu TL5 35 watt yang memiliki fluks cahaya 116per watt Lm sedangkan untuk tribun menggunaan lampu tipe ceremalux 150 w yang memiliki fluks cahaya 15000 Lm.
Pemilihan Armature
Pada lampu tribun dan ruang indoor menggunakan rangkaian ballast . Perhitungan Jumlah Lampu Perhitungan Jumlah Lampu Indoor
Rumus : Rk 1 =
+
. =
Qt = n
Keterangan : l = lebar p = panjang t = tinggi lampu ke meja
Φt = fluks cahaya total (lumen) Φl = fluks cahaya tiap lampu (lumen) E = kuat penerangan (lux) A = luas penerangan (m²)
η = efisiensi ruangan n = jumlah lampu (buah)
Lantai 1
NO
Ruangan
lebar
panjang
Tinggi
Kr
Η
E
Qt
Ql
n (Unit)
(Lux)
(Lumen)
(Lumen)
di bulatkan
1
Ruang SDP
4
2,7
4
0,59
1
150 1620,00
3325
2
2
Loket utara
1,5
2,93
4
0,33
0,3
150 2197,5
3325
1
3
Teras utara
1,25
12
4
0,81
0,44
150 5113,64
3325
2
4
Ruang Kelas Aerobik
10
10,15
4
1,68
0,55
150 27681,82
3325
8
5
kosong 1
3
8,75
4
0,82
0,43
150 9156,98
3325
2
6
Kosong 2
1,95
6
4
0,55
0,33
150 5318,18
3325
2
7
Kantin
3,28
6
4
0,70
0,42
150 7028,57
3325
2
8
Ruang ganti pemain utara
6
10
4
1,22
0,52
150 17307,69
3325
6
9
Ruang rapat
6
6,95
4
1,05
0,47
150 13308,51
3325
4
10
kosong 3
5,2
10
4
1,13
0,5
150 15600
3325
4
11
Wc Pria
1,65
2
4
0,29
0,25
120 1584
3325
1
12
Wc Wanita
1,65
2
4
0,29
0,25
120 1584
3325
1
13
kosong 4
6
8,3
4
1,13
0,5
150 14940
3325
3
14
Ruang wasit
3,5
6
4
0,72
0,41
150 7682,93
3325
2
15
Lobby
5,2
10
4
1,13
0,5
150 15600
3325
6
16
Teras tengah
3,53
18
4
1,39
0,54
150 17650
3325
6
17
Ruang ganti pemain Selatan
7
9
4
1,28
0,53
150 17830,19
3325
6
18
Kosong 5
5,5
6
4
0,94
0,48
150 10312,5
3325
4
19
Gudang OR
6
6
4
1,00
0,48
150 11250
3325
4
20
Ruang kelas
6,15
10
4
1,24
0,52
150 17740,38
3325
6
21
Kosong 6
3,1
13
4
1,07
0,48
150 12593,75
3325
4
22
Teras selatan
2
12
4
0,89
0,43
150 8372,09
3325
2
23
Gudang
1,65
2
4
0,29
0,25
150 1980
3325
1
24
Loket selatan
2
3
4
0,39
0,3
150 3000
3325
1
25
R.Security
4,08
10,18
4
1,02
0,48
150 12979,5
3325
4
18
Kosong 5
5,5
6
4
0,94
0,48
150 10312,5
3325
4
19
Gudang OR
6
6
4
1,00
0,48
150 11250
3325
4
20
Ruang kelas
6,15
10
4
1,24
0,52
150 17740,38
3325
6
21
Kosong 6
3,1
13
4
1,07
0,48
150 12593,75
3325
4
22
Teras selatan
2
12
4
0,89
0,43
150 8372,09
3325
2
23
Gudang
1,65
2
4
0,29
0,25
150 1980
3325
1
24
Loket selatan
2
3
4
0,39
0,3
150 3000
3325
1
25
R.Security
4,08
10,18
4
1,02
0,48
150 12979,5
3325
4
Lantai 2
No
Ruangan
Lebar
Panjang
Tinggi
Kr
η
E
Qt
Ql
(Lux)
(Lumen)
(Lumen)
n (unit) di bulatkan
1
Ruang serbaguna utara
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
2
Lobi + Tangga utara
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
3
Gudang alat olahraga
4,3
6
4
0,81
0,48
150
8062,50
3325
2
4
Ruang serbaguna tengah
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
5
Musholla
3,25
6
4
0,69
0,33
120
7090,91
3325
2
6
Lobi + Tangga selatan
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
7
Gudang bola
4,43
5,85
4
0,82
0,48
150
8098,59
3325
2
8
Ruang serbaguna selatan
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
Lantai 2
No
Ruangan
Lebar
Panjang
Tinggi
η
Kr
E
Qt
Ql
(Lux)
(Lumen)
(Lumen)
n (unit) di bulatkan
1
Ruang serbaguna utara
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
2
Lobi + Tangga utara
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
3
Gudang alat olahraga
4,3
6
4
0,81
0,48
150
8062,50
3325
2
4
Ruang serbaguna tengah
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
5
Musholla
3,25
6
4
0,69
0,33
120
7090,91
3325
2
6
Lobi + Tangga selatan
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
7
Gudang bola
4,43
5,85
4
0,82
0,48
150
8098,59
3325
2
8
Ruang serbaguna selatan
5,73
12
4
1,30
0,53
150
19460,38
3325
6
Perhitungan Jumlah Lampu Tribun
n
E A
Kd
Data : Kuat Penerangan yang di inginkan ( E )
: 120 Lx
Panjang ( P )
: 70 m
Lebar ( L )
:17 m
Faktor pemeliharaan ( η )
: 0,7 (yang disarankan oleh FIFA)
Lampu philips (Φ )
: 15000 Lm
Faktor depresi ( Kd )
:0,7-0,8
Perhitungan Jumlah Lampu Tribun
n
E A
Kd
Data : Kuat Penerangan yang di inginkan ( E )
: 120 Lx
Panjang ( P )
: 70 m
Lebar ( L )
:17 m
Faktor pemeliharaan ( η )
: 0,7 (yang disarankan oleh FIFA)
Lampu philips (Φ )
: 15000 Lm
Faktor depresi ( Kd )
:0,7-0,8
n
E A
UF 120 70 17
0.7 15.000 0,8 142800
8400
17 Unit
PERENCANAAN PENERANGAN JALAN UMUM STADIUM
Untuk menentukan kuat penerangan jalan umum menuju stadion, maka dilakukan perhitungan sebagai berikut: Tata letak penerangan jalan raya
= × ×× × atau
= ×× ×× Dimana : E = illumination level (lux). F = Lamp flux (lumen) U= Coefficient of utilization (%) M = maintenance factor (%) W = lebar jalan (m) S = Spacing of lighting pole for roadway (M) K = coefficient of lamp flux life (75%)
Jalan pada perumahan mempunyai data sebagai berikut : 1. Required illumination level
: 12 lux
2. Lebar jalan (W)
: 10 m
3. Tinggi lampu (H)
: 10 m
4. Jarak antar PJU (s)
: 25 m
5. angle above horisontal
: 5 degree
6. over hung (OH)
: 0.5 m
7. Maintenance factor (M)
: 0.75
Perhitungan utilization
− = −, =0,79 = , =0,04 B/H (pavement side) = B/H (roadside) =
dari grafik didapat (UTILIZATION CURVES) : U1 = 0,05
(pavement side)
U2 = 0.22(road side)
Maka U = U1 + U2 = 0.06 +0.22 = 0.28 Jadi besanya lumen yang harus diberikan untuk tiap – tiap lampu sebesar : F
ExWx S
UxMxK
12 x10 x 25 0.28 x0.75 x0.75
2400 0,1575
19.047,619 lumen
Sehingga lampu yang dipilih memiliki spesifikasi sebagai berikut: PHILIPS, SODIUM SON-T 250 W
Colour rendering 25
Luminous Flux lamp 33.2000 lm
Voltage 230 V
Wattage 250 W
Standart IEC 60662, IEC 62035
Cos phi lampu = 0,93
Lampu PJU ini dipasang pada tiang tersendiri (tidak dipasang pada tiang listrik) dengan jenis tiang single side 1 cabang dengan tinggi tiang 10 meter, lampu untuk penerangan jalan dipasang 9 meter dari tanah dan 1 meter untuk ditanam. Jarak jalan utama menuju stadion 367 m. Jumlah lampu = 640/25 = 15 lampu. Daya total PJU menuju stadion
= ×ℎ S total = 268,8 x 15 = 4.032 VA = 6,03 kVA Perhitungan Penghantar
1 Group 1 Fasa In =
= , = 1,2 2
KHA = 1,25 x 1,22 = 1,525 A Dipilih kabel TC Tipe NF2X 2x6mm 2 dengan KHA 54 A
Perhitungan Pengaman
In =
= , = 1,2 2
Rating Maksimum pengaman: 250% x In = 250% x 1,22= 3,05 A Susut tegangan: L= 367m dengan jarak antar tiang sejauh 25m
∆V = ∆V =
3 L I X A
; Xcu = 56 m/ mm2 ; L=367m
2 367 1,22 56 2
∆V = 7,99 V
Dipilih penghantar untuk penerangan jalan umum yaitu twisted cable NF2X 2 x 6 mm2 dengan kuat hantar arus sebesar 54A.
Maka dipilih rating MCB 1 fasa untuk grup pada SDP Pen 6= 2A Busbar yang digunakan berukuran 12 x2 mm dengan kuat hantar arus sebesar 100A, busbar tembaga telanjang sebanyak 1 batang.
Pemilihan Penghantar dan Pengaman Pemilihan Pengaman S
Rumus In=
Rumus In=
3 V S V
Untuk 3 fasa
Untuk 1 fasa
Group 1= 5,05 A
1 Fasa
Group 2= 5,05 A
1 Fasa
Group 3= 5,05 A
1 Fasa
Group 4= 2,25 A
1 Fasa
Group 5= 2,25 A
1 Fasa
Group 6= 2,25 A
1 Fasa
Group 7= 4,83 A
3 Fasa
Group 8= 4,55 A
1 Fasa
Group 9= 4,55A
1 Fasa
Group 10= 4,55A
1 Fasa
SDP 5 = 16,7 A
3 Fasa
Rating pengaman MCB=250% x In Group 1= 250% x 5,05 A = 12,6 A Group 2= 250% x 5,05 A = 12,6 A Group 3= 250% x 5,05 A = 12,6 A Group 4= 250% x 2,25 A = 5,6 A Group 5= 250% x 2,25 A = 5,6A Group 6= 250% x 2,25 A = 12,1 A Group 7= 250% x 4,83 A = 12,3 A Group 8= 250% x 4,55A = 11,4 A
Group 9= 250% x 4,55A = 11,4 A Group 10= 250% x 4,55A = 11,4A SDP 5 = 250% x 16,7 A = 41,8 A Pemilihan Penghantar
KHA penghantar minimal adalah 125% x In Group 1= 125% x 5,05 A = 6, 32 A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 2= 125% x 5,05 A = 6, 32 A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 3= 125% x 5,05 A = 6, 32 A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 4= 125% x 2,25 A = 2, 81 A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 5= 125% x 2,25 A = 2, 81A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 6= 125% x 2,25 A = 2, 81A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 7= 125% x 4,83 A = 6, 04 A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 8= 125% x 4,55 A = 5, 68 A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 9= 125% x 4,55 A = 5, 68A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 Group 10= 125% x 4,55 A = 5, 68A Dipilih NYA 2 ,5 mm 2 SDP 5 = 125 % x 41,8 A = 52, 26 Dipilih NYA 16 mm 2
Perencanaan Instalasi Tenaga
Stop Kontak 200VA sejumlah 15 unit Pengamanan instalasi tenaga termasuk ke dalam SDP 5.
SINGLE FEEDER JARINGAN TM 20 KV
CUBICLE PLN INCOMING
METERING
CUBICLE PELANGGAN
OUTGOING
INCOMING
METERING
Transformator Trafindo 800 kVA
OUTGOING
NYY5x( 1x150mm2)
Δ
LBS
LBS
DS
LBS
Y
DS
LBS
CO ARRESTER
100A CB
CT
MDP LV
NYY3x (1x150mm2)
CB
PT
PT CT
CT
CT
1280 A
2.500 A
ATS BC 50 mm2
BC 16 mm2 N2XSY 3X(1X35 mm2)
BC 16 mm2 N2XSY 3X(1X35 mm2)
N2XSY 3X(1X35 mm2)
BC 50 mm2
F6
F5
F4
F3
F2
F1
16 A
32 A
320 A
320 A
320 A
320 A
5,91 KVA
11,1 KVA
108,23 KVA
108,23 KVA
108,23 108,23 KVA KVA
NYRGbY NYRGbY NYRGbY NYRGbY NYRGbY NYRGbY 1x(5x10) 1x(5x10) 2x(4x150) 2x(4x150) 2x(4x150) 2x(4x150)
NYY3x (1x150mm2)
Panel Genset
G
BC 50 mm2
Genset Caterpillar 455 kVA
BANGUNAN GARDU DISTRIBUSI UNTUK STADION BC 50 mm2
NO. GAMBAR
SINGLE LINE DIAGRAM POLITEKNIK NEGERI MALANG KELAS: D4-2A
TANGGAL DIGAMBAR: Sandi Rizki Tamara
08-07-2017
DIPERIKSA: HERI SUNGKOWO
-
PENENTUAN KAPASITAS DAYA TRAFO 3 FASA UNTUK STADION Total Daya yang Dibutuhkan
Untuk memilih trafo yang akan digunakan dalam instalasi TM/TM/TR maka harus memperhatikan ketentuan-ketentuan diantaranya: 1. Harus mengetahui nilai beban total. Pemilihan harus memperhatikan hubungan daya terpasang (riil) dan daya tersambung (dari PLN) dengan daya pada trafo. Hal ini ditujukan untuk menentukan nilai daya tersambung yang sesuai dengan nilai daya yang tersedia pada tarif dasar listrik (TDL). Nilai total daya terpasang diperoleh dari penjumlahan kelima kelompok beban yang sudah ditentukan, sebagai berikut : S = SDP 1 + SDP 2 + SDP 3 + SDP 4 + SDP 5 + SDP 6 S = 108235,24 + 108235,24 + 108235,24 + 108235,24+11019.35 + 5913,6 S = 449873,6 VA ~ 449,873 kVA Dari nilai total daya terpasang dapat ditentukan nilai daya tersambung yang
PENENTUAN KAPASITAS DAYA TRAFO 3 FASA UNTUK STADION Total Daya yang Dibutuhkan
Untuk memilih trafo yang akan digunakan dalam instalasi TM/TM/TR maka harus memperhatikan ketentuan-ketentuan diantaranya: 1. Harus mengetahui nilai beban total. Pemilihan harus memperhatikan hubungan daya terpasang (riil) dan daya tersambung (dari PLN) dengan daya pada trafo. Hal ini ditujukan untuk menentukan nilai daya tersambung yang sesuai dengan nilai daya yang tersedia pada tarif dasar listrik (TDL). Nilai total daya terpasang diperoleh dari penjumlahan kelima kelompok beban yang sudah ditentukan, sebagai berikut : S = SDP 1 + SDP 2 + SDP 3 + SDP 4 + SDP 5 + SDP 6 S = 108235,24 + 108235,24 + 108235,24 + 108235,24+11019.35 + 5913,6 S = 449873,6 VA ~ 449,873 kVA Dari nilai total daya terpasang dapat ditentukan nilai daya tersambung yang tersedia pada TDL. Nilai total daya terpasang yang telah dihitung adalah sebesar 520 kVA. Penentuan Daya Trafo
Dalam penggunaan energi listrik pada masa mendatang nilai beban dapat kita prediksi akan bertambah. Pertambahan beban harus diantisipasi dari sekarang dengan memberikan kuota daya lebih dari total nilai daya terpasang. Oleh karena itu daya terpasang dapat dipertimbangkan agar dibebankan sebesar 80% dari nilai daya maksimum trafo. Dan diperkirakan penambahan beban sebesar 20 % Sehingga daya trafo yang dibutuhkan sebesar : Kapasitas Daya Terpasang : = Kebutuhan Beban Maksimum x 120 % = 520 x 120 % = 624 kVA
Jika faktor beban 0,81 (lihat tabel IEC) maka besarnya trafo yg digunakan adalah : (100/81 x kapasitas daya terpasang)
100 81 100 624 = 770,37 800 81 Sehingga trafo harus memenuhi nilai daya sebesar 800 kVA dengan merek trafindo.
Karena daya yang tersambung diatas 200 kVA, maka trafo tidak memakai GTT (Gardu Trafo Tiang), melainkan Gardu Distribusi. Penyediaan trafo ditanggung pelanggan dan rugi-rugi (kVARh) pada jaringan di tanggung pula oleh pelanggan.
PERHITUNGAN PERENCANAAN KABEL
1. Kabel dari SUTM menuju Incoming Cubical PLN
= 20800 √ 3 = 28,09
•
KHA minimal kabel tiap penyulang = 1,25 x 28,09 A = 35,11 A
•
Sehingga kabel tiap penyulang ke kubikel PLN menggunakan kabel merk Supreme N2XSY 12/20 (24)kV, 1x(3x35mm 2) dengan KHA 233 A. (di udara)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan :
a. Temperatur lingkungan
: 55 derajat celcius
= 0,61
b. Jumlah rak
:1
=1
= 233x0,61 = 142,13 A (memenuhi) •
Perhitungan
drop
tegangan
∆ = . ..√ = ,.. .√ = 1,88
(memenuhi). •
Arus 142,13 A menggunakan kabel merek supreme dengan luas (3x35mm2), KHA 233 A.
2. Kabel dari outoing cubical PLN menuju Incoming Cubical pelanggan
= 20800 = 28, 0 9 √ 3 •
KHA minimal = 1,25 x 28,09 A = 35,11 A
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme N2XSY 12/20 (24)kV, 3x(1x35mm2) dengan KHA 233 A. (di udara)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 55 derajat celcius
= 0,61
b. Jumlah rak
:1
=1
= 233x0,61 = 142,13 A (memenuhi) •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = ,.. .√ = 1,88
•
Arus 142,13 A menggunakan kabel merek supreme dengan luas 3x(1x35mm2), KHA 233 A.
3. Kabel dari outgoing cubical pelanggan menuju ke incoming trafo
= 20800 √ 3 = 28,09 •
KHA minimal = 1,25 x 28,09 A = 35,11 A
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme N2XSY 12/20 (24)kV, 3x(1x35mm2) dengan KHA 233 A. (di udara)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 55 derajat celcius
= 0,61
b. Jumlah rak
:1
=1
= 233x0,61 = 142,13 A (memenuhi) •
Perhitungan
drop
tegangan
∆ = . ..√ = ,.. .√ = 1,88
(memenuhi). •
Arus 142,13 A menggunakan kabel merek supreme dengan luas 3x(1x35mm2), KHA 233 A..
•
Busing trafo yang diugunakan adalah berukuran 250 A.
4. Kabel dari outgoing trafo menuju ke panel LVMDP
•
•
800 =1.154,7 = 400 √ 3 KHA minimal = 1,25 x 1.154,7 A = 1.443,37 A. Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYY 0,6/1 (1,2kV), 4x(1x150mm2) dengan KHA 1.720 A. (di udara)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Jumlah rak
:1
= 1,00
= 1.720x0,71 = 1.221,2 A (tidak memenuhi) KHA kabel minimal adalah
Arus
.., = 2.032,91 .,
3.176,43 menggunakan
kabel merek supreme dengan luas
5x(1x150mm 2), KHA baru 2.150 A. •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = .,.. .√ = 1,25
•
Busing trafo yang digunakan adalah berukuran 3.150 A.
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 40x10 mm, berat 3,56 kg/m, berjumlah 4 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 2.036 A.
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35 mm2, maka penghantar grounding yang dipilih setengah dari penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Netral, supreme NYY (1x150mm2) Grounding, supreme NYY 3x(1x150mm 2)
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-150, lebar lubang baut 14,5
5. Kabel dari outgoing panel LVMDP menuju ke grup 1
235 = 156,22 = 108, 400 √ 3 •
KHA minimal = 1,25 x156,22 A = 195,28 A.
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYRGbY 0,6/1 (1,2kV), 1x(4x70mm2) dengan KHA 203 A. (di dalam tanah)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Resistivity of soil
: 100C.cm/W
= 1,00
c. Kedalaman
: 160 cm
= 0,95
d. Jumlah grup
:5
= 0,64
= 203x0,71x0,95x0,64 = 84,29 A (tidak memenuhi) KHA kabel minimal adalah
Arus
, = 470,255 ,
417,95 menggunakan kabel dengan luas 2x(4x150mm ), KHA baru 2
624 A. •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = , .. .√ = 4,8
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 30x5 mm, berat 1,34 kg/m, berjumlah 1 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 448 A.
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35 mm2, maka penghantar grounding yang dipilih setengah dari penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Grounding, supreme NYY (1x150mm 2)
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-150, lebar lubang baut 14,5
6. Kabel dari outgoing panel LVMDP menuju ke grup 2
235 = 156,22 = 108, 400 √ 3 •
KHA minimal = 1,25 x156,22 A = 195,28 A.
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYRGbY 0,6/1 (1,2kV), 1x(4x70mm2) dengan KHA 203 A. (di dalam tanah)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Resistivity of soil
: 100C.cm/W
= 1,00
c. Kedalaman
: 160 cm
= 0,95
d. Jumlah grup
:5
= 0,64
= 203x0,71x0,95x0,64 = 84,29 A (tidak memenuhi) KHA kabel minimal adalah
Arus
, = 470,255 ,
417,95 menggunakan kabel dengan luas 2x(4x150mm ), KHA baru 2
624 A. •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = , .. .√ = 4,8
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 30x5 mm, berat 1,34 kg/m, berjumlah 1 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 448 A.
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35 mm2, maka penghantar grounding yang dipilih setengah dari penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Grounding, supreme NYY (1x150mm 2)
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-150, lebar lubang baut 14,5
7. Kabel dari outgoing panel LVMDP menuju ke grup 3
235 = 156,22 = 108, 400 √ 3 •
KHA minimal = 1,25 x156,22 A = 195,28 A.
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYRGbY 0,6/1 (1,2kV), 1x(4x70mm2) dengan KHA 203 A. (di dalam tanah)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Resistivity of soil
: 100C.cm/W
= 1,00
c. Kedalaman
: 160 cm
= 0,95
d. Jumlah grup
:5
= 0,64
= 203x0,71x0,95x0,64 = 84,29 A (tidak memenuhi) KHA kabel minimal adalah
Arus
, = 470,255 ,
417,95 menggunakan kabel dengan luas 2x(4x150mm ), KHA baru 2
624 A. •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = , .. .√ = 4,8
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 30x5 mm, berat 1,34 kg/m, berjumlah 1 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 448 A.
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35 mm2, maka penghantar grounding yang dipilih setengah dari penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Grounding, supreme NYY (1x150mm 2)
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-150, lebar lubang baut 14,5
8. Kabel dari outgoing panel LVMDP menuju ke grup 4
235 = 156,22 = 108, 400 √ 3 •
KHA minimal = 1,25 x156,22 A = 195,28 A.
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYRGbY 0,6/1 (1,2kV), 1x(4x70mm2) dengan KHA 203 A. (di dalam tanah)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Resistivity of soil
: 100C.cm/W
= 1,00
c. Kedalaman
: 160 cm
= 0,95
d. Jumlah grup
:5
= 0,64
= 203x0,71x0,95x0,64 = 84,29 A (tidak memenuhi) KHA kabel minimal adalah
Arus
, = 470,255 ,
417,95 menggunakan kabel dengan luas 2x(4x150mm ), KHA baru 2
624 A. •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = , .. .√ = 4,8
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 30x5 mm, berat 1,34 kg/m, berjumlah 1 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 448 A.
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35 mm2, maka penghantar grounding yang dipilih setengah dari penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Grounding, supreme NYY (1x150mm 2)
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-150, lebar lubang baut 14,5
9. Kabel dari outgoing panel LVMDP menuju ke grup 5
11,01 = 15,90 = 400 √ 3 •
KHA minimal = 1,25 x15,90 A = 19,88 A.
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYRGbY 0,6/1 (1,2kV), 1x(5x10mm2) dengan KHA 68 A. (di dalam tanah)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Resistivity of soil
: 100C.cm/W
= 1,00
c. Kedalaman
: 160 cm
= 0,95
d. Jumlah grup
:5
= 0,64
= 68x0,71x0,95x0,64 = 29,35 A ( memenuhi) •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = , .. .√ = 9,07
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 12x2 mm, berat 0,23 kg/m, berjumlah 1 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 123 A.
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-10, lebar lubang baut 8,5
10. Kabel dari outgoing panel LVMDP menuju ke grup 6
5,91 = 8,53 = 400 √ 3 •
KHA minimal = 1,25 x8,53 A = 10,66 A.
•
Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYRGbY 0,6/1 (1,2kV), 1x(5x10mm2) dengan KHA 68 A. (di dalam tanah)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : a. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
b. Resistivity of soil
: 100C.cm/W
= 1,00
c. Kedalaman
: 160 cm
= 0,95
d. Jumlah grup
:5
= 0,64
= 68x0,71x0,95x0,64 = 29,35 A ( memenuhi) •
Perhitungan
drop
tegangan
∆ = . ..√ = , .. .√ = 9,07
(memenuhi).
•
Busbar yang digunakan adalah ukuran 12x2 mm, berat 0,23 kg/m, berjumlah 1 batang dan dilapisi dengan konduktif, dengan KHA = 123 A.
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-10, lebar lubang baut 8,5
PERHITUNGAN Isc
Untuk menghitung besarnya Breaking Capasity dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu: 1. Menulis data – data kelistrikan yang ada di penyulang. 2. Dengan perhitungan melalui rumus yang sudah ditetapkan. Untuk Jawa Timur
∠
besarnya P = 500 81,37 MVA 3. S = 800 kVA , Usc = 4,5% , V L = 400 V , Vo = 400 V
Resistansi (mΩ)
Reaktansi (mΩ) Sin
a. Jaringan Sisi Atas
0,98
Psc = 500 < 81,37 0 MVA Z 1
V
2
400
Psc
Z 1 .Sin .10
X 1
X 1
3
2
500
320
m
320.0,98.10
3
0,3136
m
Cos R1
R1
0,15
Z 1 .Cos .10
3
320. 0,15.103 0,048 m
A. Transformator
800 kVA, 20 kV/400V, Vsc = 4% Pcu =9100 W, Pfe = 1750 W
√ 3 400 = 1154,7 A ( ) = 2,71 R =
Z 2
Z 2
Vsc
x
V 0
S
100
In = 800kVA / (
2
4,5
x
100
400
2
800
= 9 m
2
X 2
X 2
B. Koneksi kabel dari trafo menuju MDP
=
2
Z 2
2
Z 2
2
R2
2
R2
(9 2 (2,71) 2
8,58mOhm
Untuk sistem 1 phasa
= 0,12 = 0,12 20 = ,
C. MCB /Pengaman
=
= D. Busbar Trafo
X5 = 0,15 x L = 0,15 x 0,25 = 0, 0375
L = 0,25m
(40x4 mm) R5 = 0 A = 400
E. Busbar Utama
L = 1m
R6 = 0 A = 250
X6 = 0,15 x L = 0,15 x 1 = 0,15
F. Busbar Beban
L = 0,25 m
X7 = 0,15 x 0,25 = 0,0375
Kelompok 1
In =
= , = 156,22 A √ √
KHA = 1,25 x In = 1,25 x 156,22 = 390,56 A S = 60 mm 2 R7 =
= 22,5 , = 0,09
MCB R8 = 0
X8 = 0
Kelompok 2
In =
= , = 156,22 A √ √
X9 = 0,15 x 0,25 = 0,0375
KHA = 1,25 x In = 1,25 x 156,22 = 390,56 A S = 60 mm 2 R9 =
= 22,5 , = 0,09
MCB R10 = 0
X1 = 0
Kelompok 3
In =
= , = 156,22 A √ √
X11 = 0,15 x 0,25 = 0,0375
KHA = 1,25 x In = 1,25 x 156,22 = 390,56 A S = 60 mm 2 R11 =
= 22,5 , = 0,09
MCB R12 = 0
Kelompok 4
= , = 156,22 A In = √ √ KHA = 1,25 x In = 1,25 x 156,22 = 390,56 A
X12 = 0
X13 = 0,15 x 0,25 = 0,0375
S = 60 mm 2 R13 =
= 22,5 , = 0,09
MCB R14 = 0
X14 = 0
Kelompok 5
In =
= , = 15,90 A √ √
X15 = 0,15 x 0,25 = 0,0375
KHA = 1,25 x In = 1,25 x 15,90 = 19,875 A S = 24 mm 2 R15 =
= 22,5 , = 0,23 X16 = 0
MCB R16 = 0
Kelompok 6 S
In=
3 V
5,91kVA 3 x 400V
8,53 A
X17 = 0,15 x 0,25 = 0,0375
KHA = 250% x 8,53 = 21,325 A
S = 24 mm 2 R17 =
= 22,5 , = 0,23
1. Arus Hubung Singkat Pengaman Utama
Resistansi dan reaktansi total untuk menentukan Isc pada trafo dapat dihitung:
= =0,0482,710 0 =2,758 Ω = = 0,318,58 2,4 0 = 11,29 Ω
Arus hubung singkat pada pengaman utama dapat dihitung dengan rumus :
= = √ ×
= √ × √ × , ,
= , Perencanaan Pengaman
Arus nominal Utama
Pada sisi sekunder trafo In=
S
3 V
800 kVA 3 x 400V
1.154,7 A
Is maks = 250% x 1.154,7 = 2.886,75 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman trafo dengan In = 2.886,75 A maka pengaman menggunakan ACB: Merk
: Schneider
Tipe
: Masterpact NW tipe H1 (NW25) + Micrologic6.0P
Rated current
: 2500 A
Breaking capasity
:65 kA
1.
Arus hubung singkat pengaman cabang
Kelompok 1
= = 2,758 00 0,09 0 = 2,848 Ω = =11,290,03750,150,03750 =11,515 Ω = = √ × = √ × √ × , ,
= , Perencanaan Pengaman
In=
S
108,23 kVA
3 V
156,22 A
3 x 400V
Ip maks = 250% x 156,22 = 390,56 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman dengan In = 390,56 A maka pengaman menggunakan MCCB:
Merk
: Schneider
Tipe
: NW tipe 320 H1
Rated current
: 320 A
Breaking capasity
: 50 kA
Kelompok 2
= = 2,7580 00,090 = 2,848 Ω = = 11,29 0,0375 0,15 0,0375 0 = 11,515 Ω = = = √ × √ × √ × , , = , Perencanaan Pengaman
In=
S
108,23 kVA
3 V
3 x 400V
156,22 A
Ip maks = 250% x 156,22 = 390,56 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman dengan In = 390,56 A maka pengaman menggunakan MCCB:
Merk
: Schneider
Tipe
: NS tipe 320 H1
Rated current
: 320 A
Breaking capasity
:50 kA
Kelompok 3
= = 2,7580 00,09 0 = 2,848 Ω = =11,290,03750,150,03750 =11,515 Ω = = = √ × √ × √ × , , = , Perencanaan Pengaman
In=
S
3 V
108,23 kVA 3 x 400V
156,22 A
Ip maks = 250% x 156,22 = 390,56 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman trafo dengan In = 390,56 A maka pengaman menggunakan MCCB:
Merk
: Schneider
Tipe
: NS tipe 320 H1
Rated current
: 320 A
Breaking capasity
:50 kA
Kelompok 4
= = 2,7580 00,09 0 = 2,848 Ω = =11,290,03750,150,03750 =11,515 Ω = = = √ × √ × √ × , , = , Perencanaan Pengaman
In=
S
3 V
108,23 kVA
156,22 A
3 x 400V
Ip maks = 250% x 156,22 = 390,56 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman dengan In = 390,56 A maka pengaman menggunakan MCCB:
Merk
: Schneider
Tipe
: NS 320 tipe H1
Rated current
: 320 A
Breaking capasity
:50 kA
Kelompok 5
Rt6 = Rt1 + R5 + R6 + R15 + R16 = 2,758 + 0 + 0 + 0,23 +0 = 2,988
mΩ
Xt6 = Xt1 + X5 + X6 + X15 + X16 = 11,29 + 0,0375 + 0,15 + 0,0375 +0 =
11,515 mΩ
= = = √ × √ × √ × , , = , Perencanaan Pengaman
In=
S
3 V
11,01kVA
15,90 A
3 x 400V
Ip maks = 250% x 15,90 = 39,76 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman dengan In = 39,76 A maka pengaman menggunakan MCB: Merk
: Schneider
Tipe
: NC100L
Rated current
: 32 A
Breaking capasity
: 25 kA
Kelompok 6
Rt6 = Rt1 + R5 + R6 + R15 + R16 = 2,758 + 0 + 0 + 0,23 +0 = 2,988 mΩ Xt6 = Xt1 + X5 + X6 + X15 + X16 = 11,29 + 0,0375 + 0,15 + 0,0375 +0 =
mΩ
= = √ ×
11,515
= = , √ × √ × , ,
Perencanaan Pengaman
In=
S
3 V
5,91kVA 3 x 400V
8,53 A
Ip maks = 250% x 8,53 = 21,325 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman dengan In = 21,325 A maka pengaman menggunakan MCB: Merk
: Schneider
Tipe
: NC100L
Rated current
: 16 A
Breaking capasity
: 25 kA
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN KUBIKEL Pemilihan Komponen Kubikel
Kubikel
20
kV
adalah
komponen
peralatan
untuk
memutuskan
dan
menghubungkan, pengukuran, tegangan, arus maupun daya, peralatan proteksi dan control. Didalam perencanaan ini, pelanggan memesan daya kepada PLN sebesar 520 kVA, pelanggan ini termasuk pelanggan TM / TM / TR sehinga trafo milik pelanggan, rugi-rugi di tanggung pelanggan, pengukuran di sisi TM dan trafo ditempatkan di gardu distribusi. Kubikel terdiri dari dua unit. Pertama adalah milik PLN (yang bersegel) dan kubikel milik pelanggan (hak pelanggan sepenuhnya). Setiap kubikel terdiri dari incoming, metering dan outgoing. Pada perencanaan ini, kubikel pelanggan dan PLN disamakan spesifikasinya, karena selain PLN, pelanggan juga perlu memonitoring metering milik pelanggan itu sendiri. Spesifikasi kubikel ialah: 4. Incoming : IM 5. Metering : CM2 6. Outgoing : DM1-A Dari schneider / Merlin Gerin
1. INCOMING (IMC)
Terdiri atas LBS (load break switch), coupling kapasitor dan CT (Current Transformator) - LBS ( Laod Break Switch) LBS ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu: 4. Earth Switch 5. Disconnect Switch 6. Load Break Switch Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1) - Coupling Capasitor Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja 400 V. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja 20 kV, maka tegangan tersebut harus diturunkan hingga 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5 cincin yang menghasilkan output tegangan = 20 kV/5 = 400 V
2. METERING (CM2)
Terdiri atas LBS type CS, busbar 3 phasa, LV circuit isolation switch, LV fuse, 3 fuse type UTE atau DIN 6.3 A,Potensial Transformer (PT) dan heater 150 W (karena daerah dengan tingkat kelembaban tinggi). - Load Break Switch type CS Dioperasikan dengan pengungkit yang terdiri atas : 1. Earth switch 2. Disconnect switch
- Potensial Transformer (PT) -
Transformer VRQ2 - n / S1 phase to phase 50 Hz
-
Reted voltege
: 24 kV
-
Primary voltage
: 20 kV
-
Secondary voltage
: 100 V
-
Thermal power
: 250 VA
-
Kelas akurasi
: 0,5
- Fuse Fuse yang digunakan pada kubikel metering tergantung dari tegangan kerja dan transformator yang digunakan. Maka di pilih fuse dengan spesifikasi : Fuse solefuse (UTE Standards) dengan Rating arus 6,3 to 63 A Rating voltage 24 kV
- Heater 50 W Heater digunakan sebagai pemanas dalam kubikel. Sumber listrik heater ini berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel. 3. OUTGOING (DM1-A)
Terdiri atas:
SF1 atau SF set circuit breaker (CB with SFG gas)
Pemutus dari earth switch
Three phase busbar
Circuit breaker operating mechanism
Dissconector operating mechanism CS
Voltage indicator
Three ct for SF1 CB
Aux- contact on CB
Connections pads for ary-type cables
Downstream earhting switch.
Dengan aksesori tambahan:
Aux contact pada disconnector
Additional enclosure or connection enclosure for cabling from above
Proteksi menggunakan stafimax relay atau sepam progamable electronic unit for SF1 – CB.
Key type interlock
150 W heating element
Stands footing
Surge arrester
CB dioperasikan dengan motor mekanis.
NB: Keterangan lebih lengkap bisa dilihat katalog kubikel PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL Pemilihan Fuse
Fuse = 400% x In = 4 x 23,09 A = 92,37 A Maka di pilih fuse dengan spesifikasi : Fuse solefuse (UTE Standards) dengan Rating arus 80 A Rating voltage 24 kV
Pemilihan Disconnecting Switch (DS).
Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya (menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus.
Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri. Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar pembumian agar tidak ada muatan sisa. Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhit ungannya adalah :
I
I
S (trafo)
3 20kV
800kVA
1,15
3 20kV
1,15
= 26,55A Sehingga dipilih DS dengan type SF 6 with earthing switch.
Pemilihan Load Break Switch.
Kemampuan pemutus ini harus disesuaikan dengan rating nominal
dari
tegangan kerja, namun LBS juga harus mampu beroperasi saat arus besar ( Ics ) tanpa mengalami kerusakan. Cara pengoperasian LBS bisa secara manual yaitu digerakkan melalui penggerak mekanis yang dibantu oleh sisitem pegas dan pneumatic.pemilihan LBS ditentukan berdasarkan dengan Rating arus nominal dan tegangan kerjannya :
= 800 =23,09 = √ 320 √ 320 LBS
= 115 % x In = 1,15 x 23,09 A = 26,558 A
NB: Keterangan lebih lengkap bisa dilihat katalog kubikel
Pemilihan CB
CB = 250% x In = 250% x 23,09 A = 57, 725 A NB: Keterangan lebih lengkap bisa dilihat katalog kubikel Saklar Disconnector dan Saklar Pentanahan
Tabung Udara Tiga kontak putar ditempatkan dalam satu enclosure dengan tekanan gas relative 0,4 bar.
Operasi Keamanan Saklar memiliki tiga posisi, yaitu: - Tertutup - Terbuka - Ditanahkan Dengan
system
operasi
pengoperasian. - Current Transformator (CT)
interlock,
mencegah
terjadinya
kesalahan
Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya 2000 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
= √ 3×ℎ = √ 800 3 ×20 = 23,09 meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A . Sehingga dibutuhkan trafo arus (CT) dengan spesifikasi: 1. Transformer ARM2/N2F 2. Single Primary Winding 3. Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman 4. Arus rating
: 50 A / 5
5. Measurement 5A
: 7,5 VA – class 0,5
6. and protection 5A
: 10 VA – 5P10
PERENCANAAN GENSET
Penggunaan genset adalah 60% dari daya total. Beban total sebesar 624 kVA. Daya genset = beban total x 60% = 624 x 60% = 374,4 kVA Daya genset yang digunakan = daya genset x 120% = 374,4 x 120% = 449,28 kVA
Dengan begitu akan digunakan genset dengan daya sebesar 455 kVA dengan Merk Caterpillar Tipe C15-455 Standby 500 kVA, yang akan meliputi semua penerangan area lapangan.
Dimensi genset dengan kapasitas 455 kVA yang dipilih mempunyai dimensi sebagai berikut : Panjang (L)
: 3823 mm
Lebar (W)
: 1150 mm
Tinggi (H)
: 2166 mm
Berat Genset
: 4032 kg
Perencanaan Pengaman
In=
455kVA
656,735 A
3 400
Ip maks = 250% x 656,735 A = 1541,83 A Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman genset dengan Ip maks = 1541,83 A maka pengaman menggunakan ACB: Merk : Schneider Tipe
: Masterpact NW12 Tipe H1 + micrologic 2.0 A (NT12)
Isc
: 65 kA
In
: 1250 A
Perencanaan Penghantar
Kabel dari outgoing dari genset
•
•
455 = 656,73 = 400 √ 3 KHA minimal = 1,25 x 656,73 A = 820,91 A. Sehingga menggunakan kabel merk Supreme NYY 0,6/1 (1,2kV), 2x(1x150mm2) dengan KHA 860 A. (di udara)
•
Dalam menentukan luas kabel ada beberapa faktor yang harus diperhatikan : c. Temperatur lingkungan
: 50 derajat celcius
= 0,71
d. Jumlah rak
:1
= 1,00
= 860x0,71 = 610,6 A (tidak memenuhi) KHA kabel minimal adalah
Arus
, = 1.156,21 ,
1.156,21 menggunakan
kabel merek supreme dengan luas
3x(1x150mm 2), KHA baru 1.290 A. •
Perhitungan (memenuhi).
drop
tegangan
∆ = . ..√ = .,.. .√ = 1,19
•
Untuk pengahantar netral dan grounding, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35 mm2, maka penghantar grounding yang dipilih setengah dari penghantar fasa, dan penghantar netral sama dengan penghantar fasa. (PUILL bab 3 hal.77) Netral, supreme NYY 2x (1x150mm2) Grounding, supreme NYY (1x150mm 2)
Sepatu kabel dengan type KCG-AL-150, lebar lubang baut 14,5
PEMILIHAN AUTOMATIC TRANSFER SWITCH
Pemilihan ATS digunakan sebagai saklar oleh karena itu ATS harus mampu menghubungkan dan memutuskan dalam keadaan berbeban. Kemampuan ATS minimal sama dengan arus nominal beban.
Merk
: CATERPILLAR
Ampere Rating
: 800 A
Pole
:4
Height
: 229 (90) mm
Width
: 102 (40) mm
Depth
: 72 (28,225) mm
Reference figure
:B
Weight
: 615 (1355) kg
PERHITUNGAN ARRESTER DAN CUT OUT Arrester
Arrester dipakai sebagai alat proteksi utama dari tegangan lebih. Oleh karena pemilihan arrester harus sesuai dengan peralatan yang dilindunginya. Karena kepekaan arrester terhadap tegangan, maka pemakainya harus disesuikan dengan tegangan sistem. Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan yang dilindungi, sehingga didapatkan perlindungan yang baik. Pada pemilihan arrester ini dimisalkan tegangan impuls petir yang datang
berkekuatan 400 KV dalam waktu 0,1μs, jarak titik penyambaran dengan transformator 5 Km.
Tegangan dasar arrester
Pada jaringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan tinggi (primer) yaitu 20 PPPPKV. Tegangan dasar yang dipakai adalah 20 KV sama seperti tegangan pada sistem. Hal ini dimaksudkan agar pada tegangan 20 KV arrester tersebut masih bisa bekerja sesuai dengan karakteristinya yaitu tidak bekerja pada tegangan maksimum sistem yang direncanakan, tetapi masih tetap mampu memutuskan arus ikutan
dari sistem yang effektif.Tegangan sistem tertinggi
umumnya diambil harga 110% dari harga tegangan nominal sistem. Pada arrester yang dipakai PLN adalah : Vmaks = 110% x 20 KV = 22 KV, dipilih arrester dengan tegangan teraan 28 KV. Koefisien Pentanahan
Didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms fasa sehat ke tanah dalam keadaan gangguan pada tempat dimana penagkal petir, dengan tegangan rms fasa ke fasa tertinggi dari sistem dalam keadaan tidak ada gangguan Untuk menetukan tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan: Vrms =
Vm
2
=
22 2
= 15,5 KV Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :
Vm(L - G) =
=
Vrms
2
3
15,5 3
Koefisien pentanahan
2
= 12,6 KV
=
12,6 KV 15,5 KV
= 0,82
Keterangan : Vm
= Tegangan puncak antara phasa dengan ground (KV)
Vrms
= Tegangan nominal sistem (KV)
Tegangan pelepasan arrester
Tegangan kerja penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan, tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir. Tegangan yang sampai pada arrester : Eo
=
Eo
=
e K .e. x
400 KV 0,0006 5 Km
= 133,3 KV Keterangan : Eo
= tegangan yang sampai pada arrester (KV)
e
= puncak tegangan surja yang datang
K
= konsatanta redaman (0,0006)
x
= jarak perambatan Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran
yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi teganagn flasover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga e adalah : e =1,2 BIL saluran Keterangan : e
= tegangan surja yang datang (KV)
BIL
= tingkat isolasi dasar transformator (KV)
Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current)
I
=
2e Eo Z R
Z adalah impedansi saluran yang dianggap diabaikan karena jarak perambatan sambaran tidak melebihi 10 Km dalam arti jarak antara GTT yang satu dengan yang GTT yang lain berjarak antara 8 KM sampai 10 KM. ( SPLN 52-3,1983 : 11 ) R
=
% 105 KV
=
2,5 KA
= 42 I =
2 400 KV 133,3KV 0 42
= 15,8 KA
Keterangan : I
= arus pelepasan arrester (A)
e
= tegangan surja yang datang (KV)
Eo
= tegangan pelepasan arrester (KV)
Z
= impedansi surja saluran (Ω)
R
= tahanan arrester (Ω)
Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : V = Ix R Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan : ea = Eo + (I x R) Keterangan : I
= arus pelepasan arrester (KA)
Eo
= tegangan arrester pada saat arus nol (KV)
ea
= tegangan pelepasan arrester (KV)
Z
= impedansi surja (Ω)
R
= tahanan arrester (Ω)
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)
“Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu
gelombang 1,5 x 40 μs. Sehingga isolasi dari peralatan -peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi
dari BIL
tersebut. Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flasover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamananny sehingga harga E adalah : e =1,2 BIL saluran e = 1,2 x 150 KV e = 180 KV Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu
gelombang 1,2/50 μs. Sehingga isolasi dari peralatan -peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi
dari BIL
tersebut. Sehingga dipilih BIL arrester yang sama dengan BIL transformator yaitu 150 KV Margin Perlindungan Arrester
Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : MP
= (BIL / KIA-1) x 100%
MP
= (150 KV/ 133,3 – 1) x 100% = 125.28 %
Keterangan : MP
= margin perlindungan (%)
KIA = tegangan pelepasan arrester (KV) BIL
= tingkat isolasi dasar (KV)
Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk tafo daya. Kriteria yang berlaku untuk MP > 20% dianggap cukup untuk melindungi transformator . Jarak penempatan Arrester dengan Peralatan
Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester sedekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi. Jarak arrester dengan peralatan Yang dilindungi digunakan persamaan sebagai berikut : Ep = ea +
2 A x
v
125 = 133,3 KV+
2 4000 KV / s x 300m / s
8,3 = 26,6x x
= 0,31 m
jadi jarak arrester sejauh 31 cm dari transformator yang dilindungi. Perhitungan jarak penempatan arrester di atas digunakan untuk transformator tiang. Namun di wilayah Malang juga terdapat penempatan transformator di permukaan tanah dengan menggunakan kabel tanah. Transformator tersebut berada dalam tempat terpisah dengan pengaman arresternya. Transformator diletakkan di atas tanah dan terhubung dengan arrester yang tetap diletakkan di atas tiang melalui kabel tanah. Tabel Batas Aman Arrester IMPULS
BIL
BIL
PETIR
ARRESTER
TRAF0
(KV)
(150 KV)
(125 KV)
KONDISI
KETERANGAN
Tegangan masih di bawah
rating
transformator 120 KV
< 150 KV
<125 KV
Aman
maupun arrester Tegangan memenuhi
masih batasan
125 KV
<150 KV
=125 KV
Aman
keduanya Tegangan
130 KV
<150 KV
>125 KV
Aman
lebih
diterima arrester dan dialirkan ke tanah Masih batas
memenuhi tegangan
tertinggi yang bisa 150 KV
=150 KV
>125 KV
Aman
diterima arrester. Arrester
200 KV
>150 KV
>125 KV
Tidak
rusak,
transformator rusak
aman
Berdasarkan keterangan diatas maka pemilihan BIL arrester harus mempunyai kemampuan yang sama atau diatas tegangan BIL petir (150 kV), sedangkan untuk BIL trafo dapat menggunakan BIL yang lebih rendah yaitu 125 kV.
KARAKTERISTIK DAN PEMILIHAN CUT-OUT
Karakteristik utama suatu cut-out adalah sehubungan dengan kebuuhan antara waktu dan arus. Hubungan antara minimum melting dan maksimim clearing time, ditentukan dari test data yang menghasilkan karakteristik waktu dan arus. Kurva minimum melting time dan maksimum clearing time adalah petunjuk yang penting dalam penggunaan fuse link pada system yang dikoordinasikan. Melting time adalah interval waktu antara permulaan arus gangguan dan
pembusuran awal. Interval selama dalam masa pembusuran berakhir adalah arching time. Sedangkan clearing time adalah melting time ditambah dengan arching time
Faktor-faktor dalam pemilihan fuse cut-out
Penggunaan cut-out tergantung pada arus beban, tegangan, type system, dan arus gangguan yang mungkinterjadi. Keempat factor diatas ditentukan dari tiga buah rating cut-out, yaitu :
1. Pemilihan rating arus kontinyu Rating arus kontinyu dari fuse besarnya akan sama dengan atau lebih besar arus arus beban kontinyu maksimum yang diinginkan akan ditanggung. Dalam menentukan arus beban dari saluran, pertimbangan arus diberikan pada kondisi normal dan kondisi arus beban lebih ( over load ). Pada umumnya outgoing feeder 20 kV dari GI dijatim mampu menanggung arus beban maksimum 630 A, maka arus beban sebesar 100 A. 2. Pemilihan Rating tegangan Rating tegangan ditentukan dari karakteristik sebagai berikut :
Tegangan system fasa atau fasa ke tanah maksimum.
System pentanahan.
Rangkaian satu atau tiga fasa. Sesuai dengan tegangan sisitem dijatim maka rated tegangan cut-out
dipilih sebesar 20 kV dan masuk ke BIL 150 kV. 3. Pemilihan rating Pemutusan. Setiap transformator berisolasi minyak harus diproteksi dengan gawai proteksi arus lebih secara tersendiri pada sambungan primer, dengan kemampuan
atau
setelan
tidak
lebih
dari
250
%dari
arus
pengenal
transformator.(PUIL 2000 Hal.191) Setelah melihat data- data diatas maka perhitungan pemilihan fuse cutout adalah sebagai berikut :
Arus nominal
= √ = 23,09
Arus = In x 250% = 57,73 A Rating arus kontinyu dari fuse besarnya dianggap sama atau lebih besar dari beban kontinyu maksimal yang diinginkan / ditanggung. Oleh karena itu dipilih CO dengan arus sebesar 100 A, yang mempunyai spesifikasi umum sebagai berikut:
Type
: NCX
BIL
:150 kV
Voltage Nominal
: 20 kV
Current continuous
: 100 A
Interupting RMS Asym
: 8 kA
PERHITUNGAN KAPASITOR Pemasangan Kapasitor
Untuk
memaksimalkan
penggunaan
daya
pada
tranformator
1
maka
direncanakan pemasangan kapasitor. Beberapa keuntungan pemasangan kapasitor adalah :
Menurunkan pemakaian kVA total
Mengoptimalkan daya trafo
Menurunkan rugi tegangan
Dll
Diketahui data stadion sebagai berikut :
Total daya 449.87 kVA
Power factor 0.68
Power factor yang diinginkan 0.95
Daya aktif 305,91 kW
Perhitungan pemakaian
Pemakaian per bulan : 10 jam / hari x 305,91 kW = 91.774,092 kWh Batas kVARh yang di bebaskan PLN : 0,62 x 91.774,092 = 65.899,937 kWh Tanpa kompensasi
Dengan kompensasi
Cos Ө = 0,68 maka tan Ө = 1,08
Cos Ө = 0,95 maka tan Ө = 0,33
Daya reaktif terpakai :
Daya reaktif terpakai :
= daya beban x tan Ө
= daya beban x tan Ө
= 305,91 x 1,08
= 305,91 x 0,33
= 330,38 kVAR
= 100,95 kVAR
Pemakaian daya reaktif / bulan :
Pemakaian daya reaktif / bulan :
= 330,38 x 10 jam/hari x 30 hari
= 100,95 x 10 jam/hari x 30 hari
= 99.114,84 kVARh
= 30.285,09 kVARh
Denda kelebihan pemakaian daya reaktif :
Denda kelebihan pemakaian daya reaktif
= (99.114,84
– 65.899,937 ) x Rp. 573 ,-
= Rp. 19.032.139 ,- / bulan
: = (30.285,09 – 65.899,937) x Rp. 573 ,= Rp. -
Dengan meningkatkan faktor daya menjadi 0,95 maka pabrik baja tidak membayar denda pada PLN. Penghematan per bulan Rp. Rp. 19.032.139 ,Kapasitor yang diperlukan : Q = 305,91 kW x ( 1,08 – 0,33 ) = 229,43 kVAR
Sehingga menggunakan kapasitor bank merk Scheider 23 step @ 10 kVAR
Pengaman utama kapasitor
= 400√ 3 = 230400 √ 3 =331,97 KHA = In x 125 % =
331,97 x 125 % = 414,97 A
Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman genset dengan Ip maks = 414,97 A maka pengaman menggunakan ACB: Merk
: Schneider
Tipe
: Masterpact NW40 Tipe H1 + micrologic 2.0 A (NT12)
Isc
: 65 kA
In
: 400 A
Pengaman tiap kapasitor
= 10 =14.433 = 400√ 3 400√ 3 KHA = In x 125 % =
14.433
x 125 % = 18,04 A
Berdasarkan perhitungan pengaman diatas maka dipilih pengaman genset dengan Ip maks = 18,04 A maka pengaman menggunakan MCB: Merk
: Schneider
Tipe
: NC100L
Isc
: 25 kA
In
: 16 A
PERENCANAAN BANGUNAN GARDU DISTRIBUSI
Perhitungan Sangkar Faraday Perhitungan sangkar faraday bertujuan untuk mengetahui besarnya medan listrik yang berpengaruh dan berbahaya bagi pekerja yang bekerja dekat dengan bagian yang bertegangan. Pekerja dapat menggunakan perlindungan untuk hal tersebut seperti sangkar faraday dimana kuat medan listrik didalam pelindung konduktor ini merupakan fungsi dari derajad perlindungan. Faraday telah membuktikan bahwa kuat medan listrik didalam dalam sangkar adalah nol (0) bila sangkar berbujur kotak penuh. Tetapi perlindungan terhadap medan ini hanya dilakukan untuk sangkar yang berbentuk setengah kotak yang bertujuan agar pekerja dapat bekerja dengan tenang. Dalam perhitungan ini yang perlu diperhatikan adalah system pengaman dari sisi TR maupun TT pada trafo. Sesuai dengan catalog yang ada jarak aman trafo under build TM-TR = ≥ 1m. Diambil 1 meter dan panjang manusia 500 mm. Dimensi trafo yang digunakan dengan data sebagai berikut : Panjang (L)
: 1710 mm
Lebar (W)
:
985 mm
Tinggi (H)
:
1680 mm
Sehingga diperoleh sangkar faraday sebagai berikut : Panjang
: ((jarak aman trafo + panjang tangan manusia) x 2) + panjang trafo : ((1000 + 500)x 2) + 1710 mm = 4710 mm
Lebar
: ((jarak aman trafo + panjang tangan manusia) x 2) + lebar trafo : ((1000 + 500)x 2) + 985 m = 3985 mm
Tinggi
: jarak aman trafo + tinggi trafo : 1000 mm + 1680 mm = 2.680 mm
SANGKAR FARADAY UNTUK TRAFO PABRIK
TANDA PERINGAT AN
2.680
PINTU UNTUK KELUAR MASUK
4.710
3.985
DITAIL GROUNDING SANGKAR FARADAY
POLITEKNIK NEGERI MALANG
Pada sisi ini sangkar dapat dibuka tutup untuk keperluan keluar masuk trafo
Digambar : Sandi Rizki Tamara NIM : 1641153001 Tanggal : 08-07-2017 Diperiksa : Heri Sunkowo
PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DAN DESAIN CELAH UDARA PADA GARDU INDUK
Dalam kerjanya transformator tidak lepas dari kerugian salah satunya adalah panas, panas yang berlebihan pada trafo dapat mengakibatkan hal-hal yang tidak diinginkan antara lain : 1. Drop tegangan. 2. Pemanasan pada minyak trafo yang berlebihan, sehingga menyebabkan turunnya kualitas minyak trafo yang dapat mengakibatkan tegangan tembus minyak trafo turun. Sehingga dalam kerjanya trafo menuntut sistem pendinginan yang baik, oleh karena itu sistem pendinginannya harus mempunyai kinerja yang baik, dari berbagai macam faktor yang mempengaruhi pendinginan salah satunya adalah sirkulasi udara, karena dalam perencanaan ini trafo yang digunakan diletakkan dalam ruangan (indoor). Untuk itu kita harus menghitung seberapa besar celah ventilasi yang dibutuhkan agar sirkulasi udara dapat berjalan dengan baik. Celah minimal suatu ventilasi trafo adalah 20cm 2 / KVA terpasang, dengan perhitungan sebagai berikut: Celah ventilasi pada trafo dihitung pada saat load losses dengan losses sebesar 9.100 watt hal tersebut dapat dilihat pada data trafo. Data lain yang diketahui adalah sebagai berikut: 1) Temperatur udara masuk(t1) 20oC 2) Temperatur udara keluar (t 2) 35oC 3) Koefisiensi muai udara ( )
1
273
4) Tinggi ruangan = 4,5 meter. Dengan data diatas dapat dicari volume udara yang dibutuhkan untuk mensirkulasi panas adalah sebagai berikut: V
860 Pv 1116 (t 2 t 1 )
x(1 t 1 )
dimana: Pv = rugi trafo (Kw)/ no load losses + load losses = 1,75 + 9,1 = 10,85 kW
t1 = temperatur udara masuk ( oC) t2 = temperatur udara keluar (oC)
α = koefisien muai udara H = ketinggian ruangan (m) sehingga:
860 x10,85
V
1116 (35 20)
x(1
1
9.331
V
V
16740
x (1
273
.20)
0,073)
3
0,516 m s
Kemampuan pemanasan udara yang mengalir disepanjang tangki trafo adalah v
H
dimana: H=ketinggian (m)
ζ = koefisien tahanan aliran udara Koefisien tahanan aliran udara berbeda-beda tergantung pada kondisi daripada tempat diletakkannya trafo itu sendiri. Kondisi tempat
Ζ
Sederhana
4.....6
Sedang
7.....9
Baik
9.....10 (jaringan konsen)>20
Apabila kondisi tempat dimisalkan adalah baik maka Sehingga: 4,5 v
9
ζ = 9.
v
0,5
Maka dapat kita hitung celah ventilasi sebagai berikut: qc (penampang celah udara yang masuk) :
qc
=
0,516 m
3
s
0,5
V v
= 1,032
Karena udara yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi daripada udara yang masuk yang diakibatkan proses pendinginan trafo dalam ruangan sehingga terjadi pemuaian maka ventilasi udara keluar yang dibutuhkan harus lebih besar daripada celah ventilasi udara masuk, dengan kata lain:
q A q C Sehingga:
q A 1,1. qC
q A
1,1x1,032
q A 1,1352 m 2
Nilai perhitungan diatas adalah nilai minimum, sehingga pemakaian ventilasi udara bisa memakai ukuran yang lebih besar dari ukuran perhitungan diatas. Menurut PUIL 2000 celah udara yang diijinkan pada Gardu induk adalah sebesar 20 cm2/kVA maka dari itu, perhitungan luas celah udara untuk ventilasi GI adalah sebagai berikut : Daya trafo
= 800 kVA
Celah udara total
= 800 x 20 = 16.000 cm 2
Ruang yangdigunakan sebagai tempat peletakan transformator , mepunyai dimensi panjang x lebar x tinggi(7m x 6m x 4,5m ) Celah udara seluas 16.000 cm2 ini dibagi 4 celah ventilasi, 2 celah ventilasi terdapat didinding sisi bawah sebagai tempat masuknya udara , dan 2 celah ventilasi terdapat sisi atas dinding sebagai tempat keluarnya udara.
Celah udara sisi bawah
Berdimensi 60 cm x 50 cm = 3.000 cm 2 x 2 = 6.000 cm 2 Perencanaan celah ventilasi sisi bawah didisain agak miring
Celah udara sisi atas Berdimensi 100 cm x 50 cm = 5.000 cm 2 x 2 = 10.000 cm 2 Perencanaan celah ventilasi sisi atas didisain lebih luas
dari ventilasi sisi
bawah karena udara yang memuai akibat pemanasan trafo memiliki volume yang lebih besar daripada udara yang masuk.
PENTANAHAN PENTANAHAN BODY TRAFO DAN BODY CUBICLE
Pada pentanahan body trafo, sangkar faraday dan body cubicle harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dan Elektroda ditanam pada tanah sawah dengan tahanan jenis
( ρ ): 30 ohm/m. Di pilih elektroda batang dengan spesifikasi sebagai berikut :
Diameter 25 mm dan jari – jari 12,5 mm = 0,0125 m (r)
Panjang elektroda = 4 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda R pentanahan =
ln 2. . L
4 L
a
1
30 4 x4 1 ln 2. .4 0,0125
= 8,54
Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω
Menggunakan konfigurasi DOUBLE STRAIGHT k
x
In
l r
1 L L
4
In
Factor pengali konfigurasi
0,0125 1 4 4
5,7
m
1,25
1 m 2
1 0,039 2
= 0,5
In. x k
In.1,25
5,7
0,039
Rpt
30 2 x 4
x0,5
0,59
2 L
x factor pengali konfigurasi
memenuhi persyaratan karena Rpt<5Ω
Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem double straight adalah sebesar 0,59
Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.
PENTANAHAN ARESTER DAN KABEL N2XSEFGbY
Agar bahaya sambaran petir tidak masuk ke dalam siatem maka arrester harus di tanahkan dan
harus mempunyai tahanan maksimum 1 ohm.Dalam pentanahan ini
menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dan Elektroda ditanampada
tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 30 ohm/m. Di pilih elektroda batang dengan spesifikasi sebagai berikut :
Diameter 25 mm dan jari – jari 12,5 mm = 0,0125 m (r)
Panjang elektroda = 4 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda R pentanahan =
ln 2. . L
4 L a
1
30 4 x4 1 ln 2. .4 0,0125
= 8,54
Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 1Ω
Menggunakan konfigurasi metode “ TRIANGLE “
= + Nilai x:
Nilai m:
1 4 =1,25 = 1 = 4 = = ln1,25 =0,038 4 0,0125
+, =0,35 (faktor pengali) = + = = . ℎ 30
2 x 4
x
0,35
0,42
Jadi, pentanahan yang diperoleh dengan sistem pentanahan elektroda batang dengan metode square sejumlah 3 buah. Sehingga nilai R pembumiannya menjadi 0,42 ohm.
PENTANAHAN TITIK NETRAL TRAFO
Pada pentanahan titik netral trafo harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dan Elektroda ditanam pada tanah sawah
dengan tahanan jenis ( ρ ): 30 ohm/m.
Di pilih elektroda batang dengan spesifikasi sebagai berikut :
Diameter 25 mm dan jari – jari 12,5 mm = 0,0125 m (r)
Panjang elektroda = 4 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda R pentanahan =
ln 2. . L
4 L
a
1
30 4 x4 1 ln 2. .4 0,0125
= 8,54
Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω
Menggunakan konfigurasi DOUBLE STRAIGHT
k In
x
l r
1 L L
In
Factor pengali konfigurasi
4 0,0125
1 4 4
5,7
m
1,25
1 m 2
1 0,039 2
= 0,5
In. x k
In.1,25
5,7
0,039
Rpt
30 2 x 4
x0,5
2 L
x factor pengali konfigurasi
memenuhi persyaratan karena Rpt<5Ω
0,59
Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem double straight adalah sebesar 0,59
Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.
PENTANAHAN PANEL MDP LV, BODY GENSET DAN PANEL GENSET
Pada pentanahan pentanahan panel mdp lv, body genset dan panel genset harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dan Elektroda ditanam pada tanah sawah dengan
tahanan jenis ( ρ ): 30 ohm/m. Di pilih elektroda batang dengan spesifikasi sebagai berikut :
Diameter 25 mm dan jari – jari 12,5 mm = 0,0125 m (r)
Panjang elektroda = 4 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda R pentanahan =
ln 2. . L
4 L
a
1
30 4 x4 1 ln 2. .4 0,0125
= 8,54
Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω
Menggunakan konfigurasi DOUBLE STRAIGHT k
x
In
l r
1 L L
4
In
Factor pengali konfigurasi
0,0125 1 4 4
5,7
m
1,25
1 m 2
1 0,039 2
= 0,5
In. x k
In.1,25
5,7
0,039
Rpt
30 2 x 4
x0,5
0,59
2 L
x factor pengali konfigurasi
memenuhi persyaratan karena Rpt<5Ω
Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem double straight adalah sebesar 0,59
Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.
PERENCANAAN KOMPONEN PANEL dan MDP LV 1. CURRENT TRANSFORMER
Untuk MDP LV, mempunyai arus nominal pada busbar utama sebesar
1.154,7 Sehingga membutuhkan Current transformer dengan rating di atas 1.154,7 untuk bisa membaca arus. Selain itu, juga mencocokan dengan ukuran busbar yang digunakan. Karena busbar utama yang digunakan pada MDP LV berukuran 4 (40 x 10 mm), maka dipilih CT yang sesuai dengan ukuran busbar. Spesefikasi CT yang digunakan adalah : type CT
: CT 110
merk
: GAE
rated current rating(SR)
: 1200 A
Class
: 0,5
Burden
: 30 VA