gi pembangkit (dstl)

8/19/2019 GI Pembangkit (DSTL)

1/51

KONSEP DASAR GARDU

INDUK


2/51

1.1. PENGERTIAN UMUM

Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran

(transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan darisistem penyaluran (transmisi).

Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenagalistrik.

Berarti, gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistemtenaga listrik.

Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu

induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannyatidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secarakeseluruhan.

Dalam pembahasan ini di okuskan pada masalah gardu induk

yang pada umumnya terpasang di Indonesia, pembahasannyabersi at raktis tera an sesuai konsttruksi an ter asan !


3/51

1.2. FUNGSI GARDU INDUK

"entrans ormasikan daya listrik #Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi ($%% &' !$% &').Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (!$% &' %

&').Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (!$% &' *% &', %

&' *% &').Dengan re+uensi tetap (di Indonesia $% ert ).

ntuk pengukuran, penga/asan operasi serta pengamanan dari sistemtenaga listrik.

Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melaluitegangan tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelahmelalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang( eeder- eeder) tegangan menengah yang ada di gardu induk.

ntuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal P01),yang kita kenal dengan istilah S23D3 Supervisory Control and Data *


4/51

1.3. JENIS GARDU INDUK

4enis Gardu Induk bisa dibedakan men5adi beberapa bagian yaitu #Berdasarkan besaran tegangannya.Berdasarkan pemasangan peralatan.Berdasarkan ungsinya.Berdasarkan isolasi yang digunakan.

Bedasarkan sistem rel (busbar).

Dilihat dari 5enis komponen yang digunakan, secara umum antaraGI676 dengan GI mempunyai banyak kesamaan. Perbedaan mendasaradalah #

Pada GI676 trans ormator daya yang digunakan berupa 8 buahtran ormator daya masing 9 masing ! phasa (bank tran ormer)dan dilengkapi peralatan rekator yang ber ungsimengkompensasikan daya rekati 5aringan.

Sedangkan pada GI (!$% &', % &') menggunakan 6rans ormatordaya 8 phasa dan tidak ada peralatan reaktor.

Berdasarkan besaran teganganny, terdiri dari :

Gardu I1duk 6egangan 7kstra 6inggi (GI676) * $ &', $%% &'. Gardu Induk 6egangan 6inggi (GI) !$% &' dan % &'. 8


5/51

1.3.1. BERDASARKAN PEMASANGAN PERALATAN

Gardu Induk Pasangan 0uar #3dalah gardu induk yang sebagian besar komponennya di

tempatkan di luar gedung, kecuali komponen kontrol, sistem proteksidan sistem kendali serta komponen bantu lainnya, ada di dalamgedung.

Gardu Induk semacam ini biasa disebut dengan gardu indukkon:ensional.

Sebagian besar gardu induk di Indonesia adalah gardu indukkon:ensional.

ntuk daerah-daerah yang padat pemukiman dan di kota-kotabesar di Pulau 4a/a, sebagian menggunakan gardu indukpasangan dalam, yang disebut Gas Insulated Substation atau GasInsulated S/itchgear (GIS).

Gardu Induk Pasangan Dalam # 3dalah gardu induk yang hampir semua komponennya (s/itchgear,

busbar, isolator, komponen kontrol, komponen kendali, cubicle,dan lain-lain) dipasang di dalam gedung. &ecuali trans ormatordaya, pada umumnya dipasang di luar gedung.

Gardu Induk semacam ini biasa disebut Gas Insutaled Substation(GIS). ;


6/51

Lanjutan 1.3.1.

Beberapa keuanggulan GIS dibanding GI kon:ensional #anya membutuhkan lahan seluas < 8.%%% meter persegi atau< = > dari luas lahan GI kon:ensional.

"ampu menghasilkan kapasitas daya (po/er capasity) sebesar8 ? =% "'3 bahkan bisa ditingkatkan sampai dengan 8 ? !%%"'3.

4umlah penyulang keluaran (output eeder) sebanyak *;penyulang ( eeder) dengan tegangan ker5a masing-masing *%&'.

Bisa dipasang di tengah kota yang padat pemukiman. &eunggulan dari segi estetika dan arsitektural, karena bangunan

bisa didesain sesuai kondisi disekitarnya.

Gardu Induk kombinasi pasangan luar dan pasangan dalam #3dalah gardu induk yang komponen s/itchgear-nya ditempatkan didalam gedung dan sebagian komponen s/itchgear ditempatkan di luargedung, misalnya gantry (tie line) dan saluran udara tegangan tinggi(S 66) sebelum masuk ke dalam s/itchgear. 6rans ormator daya 5uga

ditempatkan di luar gedung.$


7/51

1.3.2. BERDASARKAN FUNGSINYA

Gardu Induk Penaik 6egangan #3dalah gardu induk yang ber ungsi untuk menaikkan tegangan,

yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan men5aditegangan sistem.

Gardu Induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. &arena output :oltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan

harus disalurkan pada 5arak yang 5auh, maka denganpertimbangan e@siensi, tegangannya dinaikkan men5adi teganganekstra tinggi atau tegangan tinggi.

Gardu Induk Penurun 6egangan # 3dalah gardu induk yang ber ungsi untuk menurunkan tegangan,

dari tegangan tinggi men5adi tegangan tinggi yang lebihrendah dan menengah atau tegangan distribusi.

Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di garduinduk inilah pelanggan (beban) dilayani.

Gardu Induk Pengatur 6egangan #Pada umumnya gardu induk 5enis ini terletak 5auh dari pembangkit

tenaga listrik.

&arena listrik disalurkan sangat 5auh, maka ter5adi tegangan 5atuh(:oltage drop) transmisi yang cukup besar. =


8/51

Lanjutan 1.3.2.

Gardu Induk Pengatur Beban #

Ber ungsi untuk mengatur beban.

Pada gardu induk ini terpasang beban motor, yang pada saat

tertentu men5adi pembangkit tenaga listrik, motor berubah men5adi

generator dan suatu saat generator men5adi motor atau men5adi

beban, dengan generator berubah men5adi motor yang

memompakan air kembali ke kolam utama.

Gardu Induk Distribusi # Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem

ke tegangan distribusi.

Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.


9/51

1.3.3. BERDASARKAN ISOLASI YANG DIGUNAKAN

Gardu Induk yang menggunakan isolasi udara #3dalah gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian

yang bertegangan yang satu dengan bagian yang berteganganlainnya.Gardu Induk ini berupa gardu induk kon:ensional (lihat gambar !),memerlukan tempat terbuka yang cukup luas.

Gambar 1 : Gardu induk konvensional


10/51

Lanjutan 1.3.3.

Gardu Induk yang menggunakan isolasi gas SC = #Gardu induk yang menggunakan gas SC = sebagai isolasi antara

bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian lain yangbertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan denganbagian yang tidak bertegangan.

Gardu induk ini disebut Gas Insulated Substation atau Gas InsulatedS/itchgear (GIS), yang memerlukan tempat yang sempit (lihat

gambar *).

Gambar * # Gas Insulated Substation(GIS)


11/51


12/51

3.1. S!IT"# YARD (S!IT"#GEAR

3dalah bagian dari gardu induk yang di5adikan sebagai tempat

peletakan komponen utama gardu induk.

Pemahaman tentang s/itch yard, pada umumnya adalah # 4ika komponen utama gardu induk terpasang di area terbuka yang

luas, maka disebut s/itch yard.

4ika komponen utama gardu induk terpasang di area terbatas(sempit) dan di dalam gedung, maka disebut s/itchgear.

Sebenarnya yang dimaksud s/itchgear, adalah peralatan yang adadi s/itch yard.

4adi yang dimaksud s/itch yard, adalah nama yang diperuntukkan bagigardu kon:ensional.

Sedangkan s/itchgear, adalah nama yang diperuntukkan bagi Gas

Insulated Substation (GIS). *%


13/51

3.1.1. TRANSFORMATOR DAYA

Ber ungsi mentran ormasikandaya listrik, dengan merubahbesaran tegangannya,

sedangkan re+uensinyatetap.

6ran ormator daya 5ugaber ungsi untukpengaturan tegangan.

6rans ormator dayadilengkapi dengan tra opentanahan yang ber ungsi

untuk mendapatkan titikneutral dari tra o daya. Peralatanini disebut 1eutral 2urrent

6rans ormer (126).

Perlengkapan lainnya adalahpentanahan tra o, yang

disebut 1eutralGroundin Eesistance (1GE).

Gambar 6 :Transformator Daya Pada

GI Konvensional

*!


14/51

3.1.2. NEUTRAL GROUNDING RESISTAN"E (NGR

Diperlukan proteksi yang praktisdan biasanya tidak terlalu mahal,karena karakteristik relaydipengaruhi oleh sistempentanahan neutral.

Gambar 7 a :eutral Grounding !esistan"e

# G!$

Gambar 7 b :eutral Grounding !esistan"e #%i&uid$ **

&omponen yang dipasang antaratitik neutral tra o dengan

pentanahan.

Ber ungsi untuk memperkecil arusgangguan yang ter5adi.


15/51

3.1.3. "IR"UIT BREAKER ("B

3dalah peralatan pemutus,yang ber ungsi untuk memutusrangkaian listrik dalamkeadaan berbeban(berarus).

2B dapat dioperasikan pada

saat 5aringan dalam kondisinormal maupun pada saatter5adi gangguan.

&arena pada saat beker5a, 2Bmengeluarkan (menyebabkantimbulnya) busur api, maka

pada 2B dilengkapi denganpemadam busur api.

Pemadam busur api berupa # "inyak (A2B). dara (32B). Gas (G2B).

Gambar #2ircuit Breaker (2B)

*8


16/51

3.1.$. DIS"ONNE"TING S!IT"# (DS

3dalah peralatan pemisah,yang ber ungsi untuk

memisahkan rangkaian listrikdalam keadaan tidakberbeban.

Dalam GI, DS terpasang di # 6rans ormator Bay (6E

Bay). 6ransmission 0ine Bay (60

Bay). Busbar. Bus 2ouple.

&arena DS hanya dapatdioperasikan pada kondisi

5aringan tidak berbeban, makayang harus dioperasikan terlebih

dahulu adalah 2B. Setelah

rangkaian diputus oleh 2B, baruDS dioperasikan.

Gambar #Disconnecting S/itch

(DS)

*;


17/51

3.1.%. LIG#TNING ARRESTER (LA

Ber ungsi untuk melindungi(pengaman) peralatan listrik digardu induk dari teganganlebih akibat ter5adinyasambaran petir (lightning surge)pada ka/at transmisi,maupun disebabkan olehsurya hubung (s/itchingsurge).

Dalam keadaan normal (tidakter5adi gangguan), 03 bersi atisolati atau tidak bisa

menyalurkan arus listrik.

Dalam keadaan ter5adigangguan yangmenyebabkan 03 beker5a,maka 03 bersi at kondukti atau

menyalurkan arus listrik kebumi.

Gambar !% #0ightning 3rrester (03)

*$


18/51

3.1.&. "URRENT TRANSFORMER ("T

Ber ungsi merubah besaran

arus dari arus yang besar ke

arus yang kecil atau

memperkecil besaran arus

listrik pada sistem tenagalistrik, men5adi arus untuk sistem

pengukuran dan proteksi.

"engisolasi rangkaian

sekunder terhadap

rangkaian primer, yaitu

memisahkan instalasi

pengukuran dan proteksi

Gambar !! #2urrent 6rans ormer

(26)

*=


19/51

3.1.'. POTENTIAL TRANSFORMER (PT

Ber ungsi untuk merubahbesaran tegangan daritegangan tinggi ke teganganrendah atau memperkecilbesaran tegangan listrik

pada sistem tenaga listrik,men5adi besaran tegangan untuk

pengukuran dan proteksi.

"engisolasi rangkaiansekunder terhadaprangkaian primer, denganmemisahkan instalasipengukuran dan proteksitegangan tinggi.

Gambar !* #Potential 6rans ormer

(P6)

*


20/51

3.1. . TRANSFORMATOR PEMAKAIAN SENDIRI (TPS

Gambar !8 # 6ra o Pemakaian Sendiri

(6PS)

*

Ber ungsi sebagai sumbertegangan 32 8 phasa **% 8 %'olt.

Digunakan untuk kebutuhanintern gardu induk, antara lainuntuk #

Penerangan di s/tich yard,gedung kontrol, halaman GIdan sekeliling GI

3lat pendingin (32).

Eecti@er.

Pompa air dan motor-motor

listrik.

Peralatan lain yangmemerlukan listrik


21/51

3.1.). REL (BUSBAR

Ber ungsi sebagai titik pertemuan hubungan (connecting)antara trans ormator daya, S 66, S&66 serta

komponen listrik lainnya yang ada pada s/itch yard.

&omponen rel (busbar) antara lain # &onduktor (3332, 30, 6 30, B2, D22). Insulator String F Citting (Insulator,6ension 2lamp,

Suspension 2lamp, Socket 7ye, 3nchor Sackle, Spacer).

Gambar !; #Eel (Busbar) Pada GI &on:ensional

*


22/51

3.2. GEDUNG KONTROL ("ONTROL BUILDING

Ber ungsi sebagai pusat

akti@tas pengoperasiangardu induk.

Gambar !$ #Gedung &ontrol GIS

Gambar != #Gedung &ontrol GI &on:ensional 8%

Pada gedung kontrol inilahoperator beker5a mengontroldan mengoperasikankomponen- komponen yangada di gardu induk.


23/51

3.2.1. PANEL KONTROL ("ONTROL PANEL

Ber ungsi untuk mengetahui(mengontrol) kondisi gardu induk dan

merupakan pusat pengendali lokal

gardu induk.

Didalamnya berisi sakelar, indikator-indikator, meter-meter, tombol-

tombol komando operasional P"6, P"Sdan alat ukur besaran listrik, serta

announciator. Berada satu ruangandengan tempat operator beker5a.

6erdiri dari # 6ransmission line control panel (60control panel).

6rans ormator control panel (60control panel).

Cault recorder control panel. & h meter dan ault recorder

panel. 0E6 control panel. Bus couple control panel. 32 D2 control panel. Syncroni ing control panel. 3utomatic CD s/itching panel.

Gambar 17 :Panel Kontrol

8!


24/51

3.2.2. PANEL PROTEKSI (PROTE"TION PANEL* RELAY PANEL

6empat almari relay-relay pengamanyang dikelompokkan dalam bay, sehingga

mudah dalam pengontrolan danoperasionalnnya.

Ber ungsi untuk memproteksi(melindungi sistem 5aringan garduinduk) pada saat ter5adi gangguanmaupun karena kesalahan operasi.

Didalamnya berisi peralatan-peralatanelektro dan elektronik, dan lain-lainyang bersi at presisi.

Gambar ! #Panel Proteksi

8*

ntuk mempertahankan kondisi ideal dan presisi panel proteksi, makadiperlukan alat pendingin dengan suhu tertentu dan harus kontinyu.

Setiap relay yang terpasang dan panel proteksi, diberi nama relaysesuai ungsinya.

Eelay panel tediri dari # 6ransmission line relay panel (relay panel 60).

6rans ormator relay panel (relay panel 6E). Busbar protection relay panel.


25/51

3.2.3. SUMBER D" GARDU INDUK

Baterry #

3lat yang menghasilkansumber tenaga listrik arussearah yang diperolehdari hasil proses kimia.

Sumber D2 ber ungsi untukmenggerakkan peralatan

kontrol, relay pengaman,

motor penggerak 2B, DS, danlain-lain. Sumber D2 ini harus selalu

terhubung dengan recti@erdan harus diperiksa secara rutinkondisi air, kebersihan danberat 5enisnya.

Gambar ! #Battery Sumber 3rus D2

Eecti@er # 3lat listrik yang ber ungsi untuk merubah arus bolak-bolik

men5adi arus searah, sesuai dengan kapasitas yangdiperlukan (kapasitas battery).

Eecti@er harus selalu terhubung dengan battery dan harusdiperiksa kondisi batterynya secara periodik dan rutin.

88


26/51

3.2.$. PANEL A"* D"

3lat listrik yang berupa lemaripembagi.

Didalamnya terpasang sakelar

kecil (mini circuit breaker) atau

use- use, sebagai pembagi

beban dan pengaman dari

instalasi terpasang gardu induk.

Gambar *% #Panel 32 D2

8;


27/51

3.2.%. "UBI"LE 2+ K, (#, "ELL 2+ K,

3dalah sistem s/itchgearuntuk tegangan menengah

(*%&') yang berasal darioutput tra o daya, yangselan5utnya diteruskan kekonsumen melalui penyulang

( eeder) yang tersambung(terhubung) dengan cubicletersebut.

Dari penyulang ( eeder) inilahlistrik disalurkan

(didistribusikan) ke pusat-pusat beban.

&omponen dan rangkaian

cubicle, antara lain # Panel penghubung (couple). Incoming cubicle. 2ircuit breaker (2B) dan

2urrent 6rans ormer (2B). &omponen Proteksi dan

pengukuran. Bus sections.

Gambar *! #2ubicle *% &' ( ' 2ell *% &')

8$


28/51


29/51

3.3.1. PROTEKSI TRANSFORMATOR DAYA

Eelay 3rus 0ebih #

Ber ungsi mengamankan tra odari gangguan hubung singkat(short circuit) antara phasa didalam maupun di luar daerahpengamanan tra o.

Gambar '' : Proteksi !elay (rus lebi)

Gambar '* :Bagan #rangkaian Proteksi !elay (rus %ebi)

+

Tripping coilOCR

PMT

CT

beban

8


30/51

Lanjutan 3.3.1.

Eelay DiHerensial #

Ber ungsi mengamankan tra o darigangguan hubung singkat (shortcircuit) yang ter5adi di dalam daerahpengaman tra o.Eelay Gangguan 6anah 6erbatas #Ber ungsi untuk mengamankan

6rans ormator Daya terhadap tanah didalam daerah pengaman tra o, khususnya

gangguan di dekat titik netral yangtidak dapat dirasakan oleh EelayDiHerensial.

Eelay 3rus 0ebih Berubah #Ber ungsi untuk mengamankan

6rans ormator Daya dari gangguan antaraphasa dan tiga phasa dan beker5apada arah tertentu.

Eelay Gangguan 6anah #Ber ungsi mengamankan

6rans ormator Daya dari gangguanhubung tanah, di dalam dan di luardaerah pengaman tra o.

Gambar *; # Eelay DiHerensial

8


31/51

Lanjutan 3.3.1.

Eelay 6angki 6anah #Ber ungsi untuk mengamankan

6rans ormator Daya terhadap hubungsingkat (short circuit) antara phasadengan tangki tra o dan tra o yangtitik netralnya ditanahkan.

Eelay Suhu #Ber ungsi untuk mendeteksi suhu

minyak tra o dan kumparan secaralangsung, yang akanmembunyikan alarm serta mentripkan2ircuit Breaker

Eelay 4ansen #

Ber ungsi untuk mengamankanpengubah pengatur tegangan (6ap2hanger) dari 6ra o.

Eelay Buchol #Ber ungsi mendeteksi adanya gas

yang ditimbulkan oleh loncatan bungaapi dan pemanasan setempat

Gambar '+ : !elay Bu")ol

8


32/51


33/51

3.3.2. PROTEKSI PENG#ANTAR SUTT* SKTT

Eelay 4arak #Ber ungsi mengamankan S 66 dari

gangguan antar phasa maupungangguan hubungan tanah.

!elay Differential Pilot Kabel :Ber ungsi mengamankan S&66 dan 5uga

S 66 yang pendek dari gangguan antarphasa maupun gangguan hubung singkat(short circuit).

!elay (rus %ebi) Berara) :Ber ungsi mengamankan S 66 dari

gangguan antar phasa dan hanyabeker5a pada satu arah. Eelay ini dapat

membedakan arah arus gangguan.

Gambar '7 :!elay Differential Pilot Kabel

!elay (rus %ebi) :

Berfungsi mengamankan -.TT dan gangguan antara /)asa mau/un gangguan)ubungan tana)0 Eelay 6egangan 0ebih #

Ber ungsi mengamankan S 66 atau S&66 terhadap tegangan lebih. !elay Gangguan Tana) :

Ber ungsi mengamankan S 66 terhadap gangguan hubung tanah. !elay Penutu/ Balik :

Ber ungsi mengamankan kembali S 66 akibat gangguan hubung singkattem orer. ;!


34/51

3.3.3. PROTEKSI BUSBAR PROTEKSI PENYULANG 2+ K,

Proteksi Busbar #ntuk mengamankan busbar terhadap gangguan yang ter5adi,

digunakan relay diHerential.

Proteksi Penyulang *% &', digunakan # Eelay 3rus 0ebih. Eelay 3rus 0ebih Berarah. Eelay ubung 6anah.

;*


35/51


36/51


37/51


38/51


39/51


40/51


41/51


42/51


43/51


44/51


45/51


46/51


47/51


48/51


49/51


50/51


51/51

gi pembangkit (dstl)

Documents