ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo
TRANSFORMATOR ARUS DAN PEMELIHARAANNYA PADA GARDU
    INDUK 150 kV SRONDOL PT. PLN (PERSERO) P3B JB REGION JAWA
                  TENGAH DAN DIY UPT SEMARANG

                                 Isna Joko Prakoso.1, Susatyo Handoko, ST. MT.2
               1               2
                Mahasiswa dan Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
                               Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
                                       Email : ncop.soreceria06@gmail.com

                                                      Abstrak

           PLN sebagai Perusahaan Listrik Negara berusaha untuk menyuplai energi listrik yang ada dengan
seoptimal mungkin seiring dengan semakin meningkatnya konsumen energi listrik. Agar dapat memanfaatkan energi
listrik yang ada serta menjaga kualitas sistem penyaluran dan kerusakan peralatan, maka diperlukan suatu sistem
pengaman dan sistem pemeliharaan instalasi gardu induk. Dalam suatu gardu induk terdapat suatu peralatan yaitu
transformator arus yang berfungsi untuk menurunkan arus besar pada tegangan tinggi atau menengah menjadi arus
kecil pada tegangan rendah yang dipakai untuk pengukuran dan proteksi dan mengisolasi rangkaian sekunder
terhadap rangkaian primer serta memungkinkan standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder.
           Transformator arus merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk pengukuran dan proteksi, oleh karena itu
diperlukan perawatan secara terjadwal agar transformator arus bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya dalam
keadaan beroperasi. Perawatan dan pemeliharaan yang baik dapat meminimalisasi gangguan dan kerusakan serta dapat
memperpanjang umur dari transformator arus.

Kata Kunci : Transformator arus, Pengukuran, Proteksi, Pemeliharaan.

              I.   PENDAHULUAN                               mempersempit masalah, maka hanya dibahas
                                                             mengenai pemeliharaan pada transformator arus.
1.1 Latar Belakang
     GI atau GITET adalah merupakan kumpulan                               II. DASAR TEORI
peralatan listrik tegangan tinggi atau tegangan                  Transformator arus atau Current Transformer
ekstra tinggi yang mempunyai fungsi dan                      (CT) adalah transformator yang berfungsi untuk :
kegunaan dari masing-masing peralatan yang satu                  Memperkecil besaran arus listrik (Ampere)
sama lain saling terkait sehingga penyaluran                     pada sistem tenaga listrik menjadi besaran
energi dapat terlaksana dengan baik.                             arus untuk sistem pengukuran dan proteksi.
     Salah satu peralatan yang utama yang                        Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap
terdapat di gardu induk yaitu transformator arus.                rangkaian primer, yaitu memisahkan instalasi
Pemeliharaan dan pengoperasian yang tidak                        pengukuran dan proteksi dari tegangan
benar terhadap transformator arus akan                           tinggi.
memperpendek umur transformator arus dan akan                    Memungkinkan standarisasi rating arus untuk
menimbulkan gangguan – gangguan (troubles)                       peralatan sisi sekunder.
lebih dini.

1.2 Tujuan
    Tujuan penulisan laporan kerja praktek ini
adalah untuk mengetahui pemakaian dan
pemeliharaan transformator arus yang terdapat di
gardu induk 150 kV Srondol.

1.3 Pembatasan Masalah
     Makalah ini disusun untuk mempelajari jenis
dan bagian-bagian transformator arus       yang
terdapat di GI 150 kV Srondol. Untuk
                                                                Gambar 1 Transformator Arus di GI Srondol 150 KV
                                                         1
2.1 Prinsip Kerja Transformator arus
      Pada dasarnya prinsip kerja transformator
arus sama dengan transformator daya. Jika pada
kumparan primer mengalir arus I1, maka pada
kumparan primer timbul gaya gerak magnet
sebesar N1I1.
      Gaya gerak magnet ini memproduksi fluks
pada inti, kemudian membangkitkan gaya gerak                Gambar 2 Ilustrasi Trafo Arus Rasio Ganda
listrik (GGL) pada kumparan sekunder. Jika
terminal kumparan sekunder tertutup, maka pada             Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Inti
kumparan sekunder mengalir arus I2, arus ini           o   Inti Tunggal
menimbulkan gaya gerak magnet N1I1 pada                    Digunakan apabila sistem membutuhkan
kumparan sekunder. Bila trafo tidak mempunyai              salah satu fungsi saja, yaitu untuk
rugi-rugi (trafo ideal) berlaku persamaan :                pengukuran atau proteksi.
                                                       o   Inti Ganda
                Atau                                       Digunakan apabila sistem membutuhkan arus
                                                           untuk pengukuran dan proteksi sekaligus.
di mana :
N1 : Jumlah belitan kumparan primer
N2 : Jumlah belitan kumparan sekunder
I1 : Arus kumparan primer
I2 : Arus kumparan sekunder

2.2 Klasifikasi Transformator Arus
     Dalam pemakaian sehari-hari, trafo arus
dibagi menjadi jenis-jenis tertentu berdasarkan              Gambar 3 Ilustrasi Trafo Arus Inti Ganda
syarat-syarat tertentu pula, adapun pembagian
jenis trafo arus adalah sebagai berikut :                  Jenis Trafo Arus Menurut Isolasi
     Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Kumparan          o   Isolasi Epoksi-Resin
     Primer                                                Biasa dipakai hingga tegangan 110KV.
o Jenis Kumparan (Wound)                                   Memiliki kekuatan hubung singkat yang
     Biasa digunakan untuk pengukuran pada arus            cukup tinggi karena semua belitan tertanam
     rendah, burden yang besar, atau pengukuran            pada bahan isolasi.
     yang membutuhkan ketelitian tinggi.
o Jenis Bar (Bar)
     Konstruksinya mampu menahan arus hubung
     singkat yang cukup tinggi sehingga memiliki
     faktor thermis dan dinamis arus hubung
     singkat yang tinggi.

    Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Rasio
                                                       Gambar 4 Jenis Trafo Arus dengan Isolasi Epoksi-Resin
o   Jenis Rasio Tunggal
    Rasio tunggal adalah trafo arus dengan satu
                                                       o   Isolasi Minyak-Kertas
    kumparan primer dan satu kumparan
                                                           Isolasi minyak kertas ditempatkan pada
    sekunder.
                                                           kerangka porselen. Merupakan trafo arus
o   Jenis Rasio Ganda
                                                           untuk tegangan tinggi yang digunakan pada
    Rasio ganda diperoleh dengan membagi
                                                           gardu induk dengan pemasangan luar.
    kumparan     primer    menjadi     beberapa
    kelompok yang dihubungkan seri atau
    paralel.


                                                   2
2.   Peredam perlawanan pemuaian minyak ( oil-
                                                                   resistant expansion bellows )
                                                              3.   Terminal utama ( primary terminals )
                                                              4.   Penjepit ( clamps )
                                                              5.   Inti kumparan dengan belitan berisolasi
                                                                   utama ( core and coil assembly with primary
                                                                   winding and main insulation )
                                                              6.   Inti dengan kumparan sekunder ( core with
Gambar 5 Jenis Trafo Arus dengan Isolasi Minyak-Kertas             secondary windings )
                                                              7.   Tanki ( tank )
o    Isolasi Koaksial                                         8.   Tempat terminal ( terminal box )
     Jenis trafo arus dengan isolasi koaksial biasa           9.   Plat untuk pentanahan ( earthing plate )
     ditemui pada kabel, bushing trafo, atau pada
     rel daya berisolasi gas SF6.                             2.4 Ratio / Hubungan dari Trafo Arus
                                                                   Umumnya hubungan dari transformator arus
                                                              terdiri dari tiga hubungan, yaitu :
                                                                   Hubungan transformator arus biasa
                                                                   Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan
                                                                   primer dan sebuah lilitan sekunder, yang
                                                                   mempunyai ratio
                                                                           P1                 P2
 Gambar 6 Trafo Arus Inti Cincin dalam Rel Daya Isolasi
                          SF6

     Jenis Trafo arus menurut tipe pasangan
o    Pasangan dalam ( indoor )
o    Pasangan luar ( outdoor )                                              S1                S2

                                                                       Gambar 8 Hubungan transformator arus biasa
     Jenis Trafo arus menurut tipe konstruksi
o    Tipe cincin ( ring / window type )                            Hubungan transformator arus dengan dua
o    Tipe cor-coran cast resin ( mounded cast                      buah lilitan sekunder
     resin type )                                                  Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan
o    Tipe tanki minyak ( oil tank type )                           primer dan dua buah lilitan sekunder yang
o    Tipe trafo arus ( bushing )                                   bekerja masing-masing lilitannya dengan inti
                                                                   ganda ( double core ). Satu lilitan
2.3 Bagian-bagian dari trafo arus                                  sekundernya untuk alat pengaman dan satu
                                                                   sisi lagi untuk alat-alat pengukur
                                                                                P1                 P2




                                                                                1S1   1S2   2S1    2S2
        Gambar 7 Transformator arus tipe tanki                        Gambar 9 Hubungan transformator arus dengan
                                                                               dua buah lilitan sekunder
     Keterangan gambar 7 :
1.   Bagian atas transformator arus (transformator
     head)

                                                          3
Hubungan transformator arus dengan dua                       Untuk proteksi (relai) :
        buah lilitan primer dan dua buah lilitan                     o Klas ketelitiannya relatif rendah.
        sekunder                                                     o Kejenuhannya tinggi (tidak cepat jenuh).
        Hubungan ini terdiri dari dua buah lilitan                   o Proteksi / pengaman yang menggunakan
        primer yang sama dan dapat dihubungkan                          arus sekunder transformator arus antara
        seri atau paralel sedangkan masing-masing                       lain :
        lilitan sekundernya terpisah.                                        Relai Jarak (Distance Relay)
                 P1            a        b          P2                        Relai Arus Lebih (Over Current
                                                                             Relay)
                                                                             Relai Berarah (Directional Relay)
                                                                             Relai Differensial (Differential Relay)
                                                                             Relai REF (Restricted Earth Fault)
                                                                             Relai SBEF (Standby Earth Fault)
                                                                             Relai Beban Lebih (Over Load Relay)
                                                                 Nilai Batas Kesalahan CT untuk Proteksi :
                                                                 Tabel 2 Ketelitian transformator arus untuk proteksi
                                                                        (SPLN 60-7:1992)
                1S1           1S2      2S1         2S2
Gambar 10 Hubungan transformator arus dengan dua buah                                                        Kesalahan
                                                                                 Pada arus pengenal
      lilitan primer dan dua buah lilitan sekunder                                                            komposit
                                                                     Klas
                                                                                                             pada batas
                                                                    keteliti
                                                                               Kesalahan   Kesalahan          ketelitian
   III. TRANSFORMATOR ARUS 150 kV                                     an
                                                                                 rasio       sudut          arus primer
                       SRONDOL                                                                                pengenal
3.1 Transformator Arus Untuk Pengukuran                               5P        +/- 1 %       +/- 60             5%
    Dan Proteksi                                                     10P        +/- 3 %         -              10%
    Untuk pengukuran (metering) :
    o Teliti untuk daerah kerja 5 - 120 % In.                    3.2 Pengawatan Transformator Arus
    o Level       kejenuhan     rendah,    untuk                     Salah satu sisi sekunder di bumikan.
        mengamankan meter pada saat terjadi
        gangguan (cepat jenuh).
    o Meter-meter          / pengukuran     yang
        menggunakan arus sekunder transformator
        arus antara lain :
             Ampere meter
            MW meter                                              Gambar 11 Salah satu sisi sekunder di bumikan
            MVAR meter
            KWH meter                                            Tujuannya kalau     terjadi   tembus     antara
            KVARH meter                                          tegangan tinggi dan sisi sekunder maka
            Cos φ meter                                          tegangan sisi sekunder tidak akan naik karena
                                                                 akan merusak peralatan pada sisi sekunder.
Kelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat
dilihat pada tabel dibawah ini.                                       Rangkaian sekunder tidak boleh terbuka
Tabel 1 Ketelitian transformator arus untuk pengukuran
(SPLN 60-7:1992)
                                      +/- pergeseran fase
Klas      +/- % kesalahan rasio
                                             pada
kete
                                          % dari arus
litia       arus pada % dari
                                           pengenal
  n
              arus pengenal           menit (1/60 derajat)
                        10     12                 10    12
           5     20      0      0     5    20     0      0
0,1       0,4    0,2    0,1    0,1   15     8     5      5               Gambar 12 Rangkaian sekunder tertutup
0,2      0,75   0,35    0,2    0,2   30    15     10    10
0,5       1,5   0,75    0,5    0,5   90    45     30    30
 1         3     1,5     1      1    180 90       60    60
                                                                 Fluks akan menjadi besar , tegangan sekunder
                                                                 naik , terjadi kejenuhan pada inti dan akan

                                                             4
menjadi panas Oleh karena itu rangkaian                                                       Data-Data Teknik Trafo Arus
sekunder tidak boleh dipasang fuse / MCB .                                     REGION JATENG & DIY
                                                                               GI 150 kV Srondol

3.3 Batas-Batas Harga Tahanan Isolasi                                          1.    Pabrik                     : MITSUBISHI ELECTRIC
                                                                                                                  CORP
Untuk mengukur harga tahanan isolasi                                           2.    Dibuat di                  : JAPAN
menggunakan HVI (High Voltage Insulation).                                     3.    Type                       : PC 14-5
                                                                               4.    No. Series                 : Fasa R : 309406
                                                                                                                  Fasa S : 310086
                                                                                                                  Fasa T : 310085
                                                                               5.    Tahun Pembuatan            : 1981
                                                                               6.    Arus Max Primer            : 1200 A
                                                                               7.    Arus Primer                : 600A
                                                                               8.    Arus Sekunder              : 1A
                                                                               9.    Pasangan                   : Luar
                                                                               10.   Frekuensi                  : 50 Hz
                                                                               11.   Tegangan Maksimal          : 170 kV
                                                                               12.   Tegangan Sistem            : 150 kV
                                                                               13.   Standart                   : ANSI C57.13-1968
                                                                               14.   Isi/Berat Minyak           : 150 Liter/Kg
                                                                               15.   Berat Total                : 570 Kg
         Gambar 13 High Voltage Insulation                                     16.   Arus Thermal Waktu Singkat : 36 KA
                                                                               17.   Arus Dinamis Waktu Singkat : 1200 A
                                                                               18.   Tingkat Isolasi Dasar      : 750 kV
3.4 Name Plate CT Pandean Lamper I
               BAY PHT PANDEAN LAMPER I                                        IV. PEMELIHARAAN TRANSFORMATOR
                                                                                   ARUS (CT)
                       CURRENT TRANSFORMER
                      NITROGEN SEALED OFF TAP
                                                                               4.1 Pengertian pemeliharaan
TYPE   : PC 14 - 5         OUT DOOR USE                                             Pemeliharaan adalah suatu kegiatan yang
MAX VOLTAGE                ANSI C 57 - 13.- 1968
         170 KV            FREQ        50 HZ
                                                                               sangat penting, karena pemeliharaan yang baik
RATED SYSTEM VOLTAGE       BIL          750 KV                                 akan memperpanjang umur peralatan dan akan
         150 KV            ACCURASY CLASS
PRIMARY CONTINOUS          C 400 (at 1200 A / 1 A ONLY )
                                                                               menjamin berfungsinya peralatan dengan baik
THERMAL CURRENT            OIL QUANTITY            150 L                       dan pemeliharaan yang telah dilaksanakan tidak
         1200 A            TOTAL WEIGHT             570 KG
SHORT TIME THERMAL         SERIAL :R. 309406 S. 310086 T. 310085
                                                                               ada bekasnya namun dapat di rasakan
CURRENT RATING             DATE                   1981                         pengaruhnya.
         36 KA rms 2 Sec   L - SPEC             H348018
                                                                                    Tujuan pemeliharaan peralatan listrik
        H1                                                        H2           tegangan tinggi adalah untuk menjamin
                                                                               kontinuitas penyaluran tegangan tinggi dan
                                                                               menjamin keandalan antara lain:
                                                                               a. Untuk meningkatkan keandalan dan efisiensi.
                                                                               b. Untuk memperpanjang umur peralatan sesuai
                                                                                  dengan usia teknisnya.
                                                                               c. Untuk mengurangi resiko terjadinya kegagalan
                                                                                  atau kerusakan peralatan.
          X      X    X    X Y     Y       Y     Y   Z   Z   Z      Z          d. Untuk meningkatkan keamanan peralatan.
          1      2    3    4 1     2       3     4   1   2   3      4
                                                                               e. Untuk mengurangi lama waktu pemadaman
PRIMARY      SEC
                                                  SEC TERMINAL
                                                                                  akibat sering terjadinya gangguan.
CURRENT CURRENT ( A )
         (A)
  1200        1                  X1 - X4       Y1 - Y4           Z1 - Z4
   900
   600
              1
              1
                                 X2 - X4
                                 X2 - X3
                                               Y2 - Y4
                                               Y2 - Y3
                                                                 Z2 - Z4
                                                                 Z2 - Z3
                                                                               4.2 Jenis-jenis pemeliharaan GI
   300        1                  X1 - X2       Y1 - Y2           Z1 - Z2       Pemeliharaan dibagi menjadi beberapa metode
                     MITSUBISHI ELECTRIC CORP                                  sebagai berikut :
                                    JAPAN

Nomor Seri : Fasa R . 309406                                                   a.   Pemeliharaan preventive ( Time base
              Fasa S . 310086                                                       maintenance )
              Fasa T . 310085
                                                                                    Pemeliharaan preventive adalah kegiatan
                                                                               pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah
   Gambar 14 Name Plate Transformator Arus Pandean                             terjadinya kerusakan secara tiba-tiba dan untuk
                     Lamper I                                                  mempertahankan unjuk kerja peralatan yang
                                                                               optimum sesuai umur teknisnya.
                                                                           5
b. Pemeliharaan Prediktif ( Conditional                       Pemeliharaan 1 Tahunan Trafo Arus ( CT )
                                                       Bay : Pandean Lamper I     Merk : MITSUBISHI           Ratio     : 600 / 1A
    maintenance )                                      Lokasi : GI 150 kV Srondol Type : PC – 14S             No. Serie : Fasa R : 309406
                                                                                                                           Fasa S : 310086
    Pemeliharaan prediktif adalah pemeliharaan                                                                             Fasa T : 310085

yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi         Tabel 3 Pemeliharaan 1 Tahunan
suatu peralatan listrik, apakah dan kapan               No          Peralatan yang                Kondisi               Kondisi
                                                                      diperiksa                    awal                  akhir
kemungkinannya peralatan listrik tersebut menuju        1        Pentanahan ( Grounding)
                                                                 a. Kawat Pentanahan                Baik                   Baik
kegagalan.                                                       b. Terminal Pentanahan             Baik                   Baik

                                                        2.       Lemari / Box Terminal
                                                                 a. Kebersihan                      Kotor                 Bersih
c.    Pemeliharaan korektif ( Corective                          b. Kemasukan Air                   Tidak                 Tidak
      maintenance )                                     3.       Body dan Bushing
                                                                 a. Kebersihan                     Kencang               Kencang
      Pemeliharaan korektif adalah pemeliharaan                  b. Bagian Bodi yang               Kencang               Kencang
                                                                    Lecet, Berkarat
yang dilakukan secara terencana ketika peralatan
listrik mengalami kelainan atau unjuk kerja             4.        Kekencangan Baut
                                                                  a. Terminal Utama                Kencang               Kencang
                                                                  b. Pentanahan                    Kencang               Kencang
rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan                     c. Baut-baut wiring pada         Kencang               Kencang
                                                                     terminal box
tujuan untuk mengembalikan pada kondisi                 5.       Minyak Isolasi / Gas
                                                                  a. Kebocoran                     Normal                Normal
semula disertai perbaikan dan penyempurnaan             6.       Isolasi
                                                                  a. Tahanan Isolasi               Normal                Normal
instalasi.                                              7.       Rasio                             Normal                Normal
                                                        8.       Pondasi
                                                                  a. Keretakan                    Tidak ada             Tidak ada
                                                                  b. Kemiringan                   Tidak ada             Tidak ada
d. Pemeliharaan darurat ( Breakdown
     maintenance )
     Pemeliharaan darurat adalah pemeliharaan          Hasil Ukur Tahanan Isolasi
yang dilakukan setelah terjadi kerusakan
mendadak yang waktunya tidak tertentu dan              Tabel 4 Hasil Ukur Tahanan Isolasi
                                                                Titik Ukur                    Fasa : R       Fasa : S          Fasa : T
sifatnya terurai.                                             Primer - Ground                47100MΩ        63300MΩ           56000 MΩ
                                                            Sekunder – Ground                >2000MΩ        >2000MΩ           >2000 MΩ
                                                             Primer – Sekunder               >2000MΩ        >2000MΩ           >2000 MΩ
4.3 Pemeliharaan Trafo Arus ( CT )                          Sekunder - Sekunder              >1000MΩ        >1000MΩ           >1000 MΩ
    Pemeriksaan Visual
    Pemeriksaan visual adalah pemeriksaan              Sedangkan perbandingan menurut teori yaitu :
konstruksi dari pada trafo, yang mencakup :                Antara lilitan primer – ground
       Pencatatan papan nama                               R ≥ 25000 MΩ dengan range alat ukur ≥
       Tangki dan radiator                                 5000 V
       Panel Trafo                                         Antara lilitan Sekunder – ground
       Pentanahan
                                                           R ≥ 500 MΩ dengan range alat ukur 1000 V
       Termometer                                          Antara lilitan primer – sekunder
       Pengunci terhadap pondasi
                                                           R ≥ 500 MΩ dengan range alat ukur 1000 V
       isolator / bushing
                                                           Antara lilitan sekunder - sekunder
                                                           R ≥ 500 MΩ dengan range alat ukur 500 V

                                                       Dari hasil diatas dapat disimpulkan bahwa
                                                       transformator arus masih layak untuk digunakan
                                                       dikarenakan trafo arus masih dalam keadaan baik

                                                       Hasil ukur Tahanan Pentanahan

                                                       Tabel 5 Hasil Ukur Tahanan Pentanahan
                                                               Titik Ukur                    Fasa : R       Fasa : S          Fasa : T
                                                             Kawat Pentanahan                 0.13 Ω        0.13 Ω             0.13Ω


                                                       Standart yang baik untuk pentanahan yaitu ≤ 1Ω.
                                                       Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa
                                                       pentanahan pada transformator arus masih baik.

                                                   6
V. PENUTUP                                                         BIODATA PENULIS
5.1 Kesimpulan
    Kesimpulan yang dapat kami ambil dari kerja        ISNA JOKO PRAKOSO
praktek yang kami laksanakan di GI 150 kV                               Lahir di kota Semarang pada
Srondol PT PLN (Persero) P3B JB Region Jawa                             tanggal 10 Juni 1987. Penulis
Tengah dan DIY UPT Semarang sebagai berikut :                           mengawali pendidikannya di
1. Dari hasil perhitungan dan analisa pada trafo                        bangku SD Pedurungan Tengah
    arus GI 150 kV Srondol, bahwa kelas                                 02-03 Semarang selama 6
    ketelitian transformator arus adalah 1,0 dan                        Tahun. Setelah itu melanjutkan
    hasil ini dapat dikatakan trafo mempunyai                           ke SLTP N 2 Semarang. Tahun
    ketelitian yang baik.                                               berikutnya melanjutkan di SMK
2. Ratio / hubungan dari trafo arus gardu induk        N 7 Semarang. Dan sekarang penulis masih
    150 kV srondol menggunakan 4 (empat)               melanjutkan studi di Fakultas Teknik Elektro
    lilitan primer dan sebuah lilitan sekunder         Universitas    Diponegoro     dan    mengambil
    dengan ratio 1200 – 900 – 600 - 300 A / 1 A.       konsentrasi Teknik Tenaga Listrik.
3. Arus yang bekerja pada trafo harus dibawah          .
    dari Inominal trafo arus dikarenakan itu                                      Semarang, Mei 2010
    merupakan titik yang aman untuk suatu
    peralatan tegangan tinggi.
                                                                        Mengetahui,
5.2 Saran                                                            Dosen Pembimbing
1. Pengujian minyak trafo dilakukan secara
    rutin dan terjadwal agar trafo arus bekerja
    sesuai dengan fungsinya dalam keadaaan
    operasi.
2. Fasilitas belajar dipertahankan dan perlu                    Susatyo Handoko, ST. MT
    adanya fasilitas pendukung seperti : buku-                  NIP. 19730526 200012 1 001
    buku, laboratorium, dan komputer di GI 150
    kV Srondol.

DAFTAR PUSTAKA
[1] Agus Cahyono, Tri, 2008, LASO (Less
    Attended Substation Operation), PT PLN
    (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengatur
    Beban Jawa Bali Region Jawa Tengah dan
    DIY.
[2] Team O & M Transmisi dan Gardu Induk
    PLN Pembangkitan Jawa Barat dan Jakarta
    Raya, 1981, Operasi dan Memelihara
    Peralatan, PLN Pembangkitan Jawa Barat
    Dan Jakarta Raya.
[3] Tim Pelatihan Operator Gardu Induk, 2002,
    Pengantar Teknik Tenaga Listrik, PT PLN
    (Persero).
[4] Tim Program Pendidikan Diploma Satu (D1)
    Bidang Operasi dan Pemeliharaan Gardu
    Induk, 2008, Pemeliharaan Peralatan GI /
    GITET , PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan
    dan Pelatihan.



                                                   7

More Related Content

L2 f606037 mkp

  • 1. TRANSFORMATOR ARUS DAN PEMELIHARAANNYA PADA GARDU INDUK 150 kV SRONDOL PT. PLN (PERSERO) P3B JB REGION JAWA TENGAH DAN DIY UPT SEMARANG Isna Joko Prakoso.1, Susatyo Handoko, ST. MT.2 1 2 Mahasiswa dan Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia Email : ncop.soreceria06@gmail.com Abstrak PLN sebagai Perusahaan Listrik Negara berusaha untuk menyuplai energi listrik yang ada dengan seoptimal mungkin seiring dengan semakin meningkatnya konsumen energi listrik. Agar dapat memanfaatkan energi listrik yang ada serta menjaga kualitas sistem penyaluran dan kerusakan peralatan, maka diperlukan suatu sistem pengaman dan sistem pemeliharaan instalasi gardu induk. Dalam suatu gardu induk terdapat suatu peralatan yaitu transformator arus yang berfungsi untuk menurunkan arus besar pada tegangan tinggi atau menengah menjadi arus kecil pada tegangan rendah yang dipakai untuk pengukuran dan proteksi dan mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer serta memungkinkan standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder. Transformator arus merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk pengukuran dan proteksi, oleh karena itu diperlukan perawatan secara terjadwal agar transformator arus bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya dalam keadaan beroperasi. Perawatan dan pemeliharaan yang baik dapat meminimalisasi gangguan dan kerusakan serta dapat memperpanjang umur dari transformator arus. Kata Kunci : Transformator arus, Pengukuran, Proteksi, Pemeliharaan. I. PENDAHULUAN mempersempit masalah, maka hanya dibahas mengenai pemeliharaan pada transformator arus. 1.1 Latar Belakang GI atau GITET adalah merupakan kumpulan II. DASAR TEORI peralatan listrik tegangan tinggi atau tegangan Transformator arus atau Current Transformer ekstra tinggi yang mempunyai fungsi dan (CT) adalah transformator yang berfungsi untuk : kegunaan dari masing-masing peralatan yang satu Memperkecil besaran arus listrik (Ampere) sama lain saling terkait sehingga penyaluran pada sistem tenaga listrik menjadi besaran energi dapat terlaksana dengan baik. arus untuk sistem pengukuran dan proteksi. Salah satu peralatan yang utama yang Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap terdapat di gardu induk yaitu transformator arus. rangkaian primer, yaitu memisahkan instalasi Pemeliharaan dan pengoperasian yang tidak pengukuran dan proteksi dari tegangan benar terhadap transformator arus akan tinggi. memperpendek umur transformator arus dan akan Memungkinkan standarisasi rating arus untuk menimbulkan gangguan – gangguan (troubles) peralatan sisi sekunder. lebih dini. 1.2 Tujuan Tujuan penulisan laporan kerja praktek ini adalah untuk mengetahui pemakaian dan pemeliharaan transformator arus yang terdapat di gardu induk 150 kV Srondol. 1.3 Pembatasan Masalah Makalah ini disusun untuk mempelajari jenis dan bagian-bagian transformator arus yang terdapat di GI 150 kV Srondol. Untuk Gambar 1 Transformator Arus di GI Srondol 150 KV 1
  • 2. 2.1 Prinsip Kerja Transformator arus Pada dasarnya prinsip kerja transformator arus sama dengan transformator daya. Jika pada kumparan primer mengalir arus I1, maka pada kumparan primer timbul gaya gerak magnet sebesar N1I1. Gaya gerak magnet ini memproduksi fluks pada inti, kemudian membangkitkan gaya gerak Gambar 2 Ilustrasi Trafo Arus Rasio Ganda listrik (GGL) pada kumparan sekunder. Jika terminal kumparan sekunder tertutup, maka pada Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Inti kumparan sekunder mengalir arus I2, arus ini o Inti Tunggal menimbulkan gaya gerak magnet N1I1 pada Digunakan apabila sistem membutuhkan kumparan sekunder. Bila trafo tidak mempunyai salah satu fungsi saja, yaitu untuk rugi-rugi (trafo ideal) berlaku persamaan : pengukuran atau proteksi. o Inti Ganda Atau Digunakan apabila sistem membutuhkan arus untuk pengukuran dan proteksi sekaligus. di mana : N1 : Jumlah belitan kumparan primer N2 : Jumlah belitan kumparan sekunder I1 : Arus kumparan primer I2 : Arus kumparan sekunder 2.2 Klasifikasi Transformator Arus Dalam pemakaian sehari-hari, trafo arus dibagi menjadi jenis-jenis tertentu berdasarkan Gambar 3 Ilustrasi Trafo Arus Inti Ganda syarat-syarat tertentu pula, adapun pembagian jenis trafo arus adalah sebagai berikut : Jenis Trafo Arus Menurut Isolasi Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Kumparan o Isolasi Epoksi-Resin Primer Biasa dipakai hingga tegangan 110KV. o Jenis Kumparan (Wound) Memiliki kekuatan hubung singkat yang Biasa digunakan untuk pengukuran pada arus cukup tinggi karena semua belitan tertanam rendah, burden yang besar, atau pengukuran pada bahan isolasi. yang membutuhkan ketelitian tinggi. o Jenis Bar (Bar) Konstruksinya mampu menahan arus hubung singkat yang cukup tinggi sehingga memiliki faktor thermis dan dinamis arus hubung singkat yang tinggi. Jenis Trafo Arus Menurut Jumlah Rasio Gambar 4 Jenis Trafo Arus dengan Isolasi Epoksi-Resin o Jenis Rasio Tunggal Rasio tunggal adalah trafo arus dengan satu o Isolasi Minyak-Kertas kumparan primer dan satu kumparan Isolasi minyak kertas ditempatkan pada sekunder. kerangka porselen. Merupakan trafo arus o Jenis Rasio Ganda untuk tegangan tinggi yang digunakan pada Rasio ganda diperoleh dengan membagi gardu induk dengan pemasangan luar. kumparan primer menjadi beberapa kelompok yang dihubungkan seri atau paralel. 2
  • 3. 2. Peredam perlawanan pemuaian minyak ( oil- resistant expansion bellows ) 3. Terminal utama ( primary terminals ) 4. Penjepit ( clamps ) 5. Inti kumparan dengan belitan berisolasi utama ( core and coil assembly with primary winding and main insulation ) 6. Inti dengan kumparan sekunder ( core with Gambar 5 Jenis Trafo Arus dengan Isolasi Minyak-Kertas secondary windings ) 7. Tanki ( tank ) o Isolasi Koaksial 8. Tempat terminal ( terminal box ) Jenis trafo arus dengan isolasi koaksial biasa 9. Plat untuk pentanahan ( earthing plate ) ditemui pada kabel, bushing trafo, atau pada rel daya berisolasi gas SF6. 2.4 Ratio / Hubungan dari Trafo Arus Umumnya hubungan dari transformator arus terdiri dari tiga hubungan, yaitu : Hubungan transformator arus biasa Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan primer dan sebuah lilitan sekunder, yang mempunyai ratio P1 P2 Gambar 6 Trafo Arus Inti Cincin dalam Rel Daya Isolasi SF6 Jenis Trafo arus menurut tipe pasangan o Pasangan dalam ( indoor ) o Pasangan luar ( outdoor ) S1 S2 Gambar 8 Hubungan transformator arus biasa Jenis Trafo arus menurut tipe konstruksi o Tipe cincin ( ring / window type ) Hubungan transformator arus dengan dua o Tipe cor-coran cast resin ( mounded cast buah lilitan sekunder resin type ) Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan o Tipe tanki minyak ( oil tank type ) primer dan dua buah lilitan sekunder yang o Tipe trafo arus ( bushing ) bekerja masing-masing lilitannya dengan inti ganda ( double core ). Satu lilitan 2.3 Bagian-bagian dari trafo arus sekundernya untuk alat pengaman dan satu sisi lagi untuk alat-alat pengukur P1 P2 1S1 1S2 2S1 2S2 Gambar 7 Transformator arus tipe tanki Gambar 9 Hubungan transformator arus dengan dua buah lilitan sekunder Keterangan gambar 7 : 1. Bagian atas transformator arus (transformator head) 3
  • 4. Hubungan transformator arus dengan dua Untuk proteksi (relai) : buah lilitan primer dan dua buah lilitan o Klas ketelitiannya relatif rendah. sekunder o Kejenuhannya tinggi (tidak cepat jenuh). Hubungan ini terdiri dari dua buah lilitan o Proteksi / pengaman yang menggunakan primer yang sama dan dapat dihubungkan arus sekunder transformator arus antara seri atau paralel sedangkan masing-masing lain : lilitan sekundernya terpisah. Relai Jarak (Distance Relay) P1 a b P2 Relai Arus Lebih (Over Current Relay) Relai Berarah (Directional Relay) Relai Differensial (Differential Relay) Relai REF (Restricted Earth Fault) Relai SBEF (Standby Earth Fault) Relai Beban Lebih (Over Load Relay) Nilai Batas Kesalahan CT untuk Proteksi : Tabel 2 Ketelitian transformator arus untuk proteksi (SPLN 60-7:1992) 1S1 1S2 2S1 2S2 Gambar 10 Hubungan transformator arus dengan dua buah Kesalahan Pada arus pengenal lilitan primer dan dua buah lilitan sekunder komposit Klas pada batas keteliti Kesalahan Kesalahan ketelitian III. TRANSFORMATOR ARUS 150 kV an rasio sudut arus primer SRONDOL pengenal 3.1 Transformator Arus Untuk Pengukuran 5P +/- 1 % +/- 60 5% Dan Proteksi 10P +/- 3 % - 10% Untuk pengukuran (metering) : o Teliti untuk daerah kerja 5 - 120 % In. 3.2 Pengawatan Transformator Arus o Level kejenuhan rendah, untuk Salah satu sisi sekunder di bumikan. mengamankan meter pada saat terjadi gangguan (cepat jenuh). o Meter-meter / pengukuran yang menggunakan arus sekunder transformator arus antara lain : Ampere meter MW meter Gambar 11 Salah satu sisi sekunder di bumikan MVAR meter KWH meter Tujuannya kalau terjadi tembus antara KVARH meter tegangan tinggi dan sisi sekunder maka Cos φ meter tegangan sisi sekunder tidak akan naik karena akan merusak peralatan pada sisi sekunder. Kelas ketelitian trafo arus untuk meter dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Rangkaian sekunder tidak boleh terbuka Tabel 1 Ketelitian transformator arus untuk pengukuran (SPLN 60-7:1992) +/- pergeseran fase Klas +/- % kesalahan rasio pada kete % dari arus litia arus pada % dari pengenal n arus pengenal menit (1/60 derajat) 10 12 10 12 5 20 0 0 5 20 0 0 0,1 0,4 0,2 0,1 0,1 15 8 5 5 Gambar 12 Rangkaian sekunder tertutup 0,2 0,75 0,35 0,2 0,2 30 15 10 10 0,5 1,5 0,75 0,5 0,5 90 45 30 30 1 3 1,5 1 1 180 90 60 60 Fluks akan menjadi besar , tegangan sekunder naik , terjadi kejenuhan pada inti dan akan 4
  • 5. menjadi panas Oleh karena itu rangkaian Data-Data Teknik Trafo Arus sekunder tidak boleh dipasang fuse / MCB . REGION JATENG & DIY GI 150 kV Srondol 3.3 Batas-Batas Harga Tahanan Isolasi 1. Pabrik : MITSUBISHI ELECTRIC CORP Untuk mengukur harga tahanan isolasi 2. Dibuat di : JAPAN menggunakan HVI (High Voltage Insulation). 3. Type : PC 14-5 4. No. Series : Fasa R : 309406 Fasa S : 310086 Fasa T : 310085 5. Tahun Pembuatan : 1981 6. Arus Max Primer : 1200 A 7. Arus Primer : 600A 8. Arus Sekunder : 1A 9. Pasangan : Luar 10. Frekuensi : 50 Hz 11. Tegangan Maksimal : 170 kV 12. Tegangan Sistem : 150 kV 13. Standart : ANSI C57.13-1968 14. Isi/Berat Minyak : 150 Liter/Kg 15. Berat Total : 570 Kg Gambar 13 High Voltage Insulation 16. Arus Thermal Waktu Singkat : 36 KA 17. Arus Dinamis Waktu Singkat : 1200 A 18. Tingkat Isolasi Dasar : 750 kV 3.4 Name Plate CT Pandean Lamper I BAY PHT PANDEAN LAMPER I IV. PEMELIHARAAN TRANSFORMATOR ARUS (CT) CURRENT TRANSFORMER NITROGEN SEALED OFF TAP 4.1 Pengertian pemeliharaan TYPE : PC 14 - 5 OUT DOOR USE Pemeliharaan adalah suatu kegiatan yang MAX VOLTAGE ANSI C 57 - 13.- 1968 170 KV FREQ 50 HZ sangat penting, karena pemeliharaan yang baik RATED SYSTEM VOLTAGE BIL 750 KV akan memperpanjang umur peralatan dan akan 150 KV ACCURASY CLASS PRIMARY CONTINOUS C 400 (at 1200 A / 1 A ONLY ) menjamin berfungsinya peralatan dengan baik THERMAL CURRENT OIL QUANTITY 150 L dan pemeliharaan yang telah dilaksanakan tidak 1200 A TOTAL WEIGHT 570 KG SHORT TIME THERMAL SERIAL :R. 309406 S. 310086 T. 310085 ada bekasnya namun dapat di rasakan CURRENT RATING DATE 1981 pengaruhnya. 36 KA rms 2 Sec L - SPEC H348018 Tujuan pemeliharaan peralatan listrik H1 H2 tegangan tinggi adalah untuk menjamin kontinuitas penyaluran tegangan tinggi dan menjamin keandalan antara lain: a. Untuk meningkatkan keandalan dan efisiensi. b. Untuk memperpanjang umur peralatan sesuai dengan usia teknisnya. c. Untuk mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan. X X X X Y Y Y Y Z Z Z Z d. Untuk meningkatkan keamanan peralatan. 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 e. Untuk mengurangi lama waktu pemadaman PRIMARY SEC SEC TERMINAL akibat sering terjadinya gangguan. CURRENT CURRENT ( A ) (A) 1200 1 X1 - X4 Y1 - Y4 Z1 - Z4 900 600 1 1 X2 - X4 X2 - X3 Y2 - Y4 Y2 - Y3 Z2 - Z4 Z2 - Z3 4.2 Jenis-jenis pemeliharaan GI 300 1 X1 - X2 Y1 - Y2 Z1 - Z2 Pemeliharaan dibagi menjadi beberapa metode MITSUBISHI ELECTRIC CORP sebagai berikut : JAPAN Nomor Seri : Fasa R . 309406 a. Pemeliharaan preventive ( Time base Fasa S . 310086 maintenance ) Fasa T . 310085 Pemeliharaan preventive adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah Gambar 14 Name Plate Transformator Arus Pandean terjadinya kerusakan secara tiba-tiba dan untuk Lamper I mempertahankan unjuk kerja peralatan yang optimum sesuai umur teknisnya. 5
  • 6. b. Pemeliharaan Prediktif ( Conditional Pemeliharaan 1 Tahunan Trafo Arus ( CT ) Bay : Pandean Lamper I Merk : MITSUBISHI Ratio : 600 / 1A maintenance ) Lokasi : GI 150 kV Srondol Type : PC – 14S No. Serie : Fasa R : 309406 Fasa S : 310086 Pemeliharaan prediktif adalah pemeliharaan Fasa T : 310085 yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi Tabel 3 Pemeliharaan 1 Tahunan suatu peralatan listrik, apakah dan kapan No Peralatan yang Kondisi Kondisi diperiksa awal akhir kemungkinannya peralatan listrik tersebut menuju 1 Pentanahan ( Grounding) a. Kawat Pentanahan Baik Baik kegagalan. b. Terminal Pentanahan Baik Baik 2. Lemari / Box Terminal a. Kebersihan Kotor Bersih c. Pemeliharaan korektif ( Corective b. Kemasukan Air Tidak Tidak maintenance ) 3. Body dan Bushing a. Kebersihan Kencang Kencang Pemeliharaan korektif adalah pemeliharaan b. Bagian Bodi yang Kencang Kencang Lecet, Berkarat yang dilakukan secara terencana ketika peralatan listrik mengalami kelainan atau unjuk kerja 4. Kekencangan Baut a. Terminal Utama Kencang Kencang b. Pentanahan Kencang Kencang rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan c. Baut-baut wiring pada Kencang Kencang terminal box tujuan untuk mengembalikan pada kondisi 5. Minyak Isolasi / Gas a. Kebocoran Normal Normal semula disertai perbaikan dan penyempurnaan 6. Isolasi a. Tahanan Isolasi Normal Normal instalasi. 7. Rasio Normal Normal 8. Pondasi a. Keretakan Tidak ada Tidak ada b. Kemiringan Tidak ada Tidak ada d. Pemeliharaan darurat ( Breakdown maintenance ) Pemeliharaan darurat adalah pemeliharaan Hasil Ukur Tahanan Isolasi yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak yang waktunya tidak tertentu dan Tabel 4 Hasil Ukur Tahanan Isolasi Titik Ukur Fasa : R Fasa : S Fasa : T sifatnya terurai. Primer - Ground 47100MΩ 63300MΩ 56000 MΩ Sekunder – Ground >2000MΩ >2000MΩ >2000 MΩ Primer – Sekunder >2000MΩ >2000MΩ >2000 MΩ 4.3 Pemeliharaan Trafo Arus ( CT ) Sekunder - Sekunder >1000MΩ >1000MΩ >1000 MΩ Pemeriksaan Visual Pemeriksaan visual adalah pemeriksaan Sedangkan perbandingan menurut teori yaitu : konstruksi dari pada trafo, yang mencakup : Antara lilitan primer – ground Pencatatan papan nama R ≥ 25000 MΩ dengan range alat ukur ≥ Tangki dan radiator 5000 V Panel Trafo Antara lilitan Sekunder – ground Pentanahan R ≥ 500 MΩ dengan range alat ukur 1000 V Termometer Antara lilitan primer – sekunder Pengunci terhadap pondasi R ≥ 500 MΩ dengan range alat ukur 1000 V isolator / bushing Antara lilitan sekunder - sekunder R ≥ 500 MΩ dengan range alat ukur 500 V Dari hasil diatas dapat disimpulkan bahwa transformator arus masih layak untuk digunakan dikarenakan trafo arus masih dalam keadaan baik Hasil ukur Tahanan Pentanahan Tabel 5 Hasil Ukur Tahanan Pentanahan Titik Ukur Fasa : R Fasa : S Fasa : T Kawat Pentanahan 0.13 Ω 0.13 Ω 0.13Ω Standart yang baik untuk pentanahan yaitu ≤ 1Ω. Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa pentanahan pada transformator arus masih baik. 6
  • 7. V. PENUTUP BIODATA PENULIS 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat kami ambil dari kerja ISNA JOKO PRAKOSO praktek yang kami laksanakan di GI 150 kV Lahir di kota Semarang pada Srondol PT PLN (Persero) P3B JB Region Jawa tanggal 10 Juni 1987. Penulis Tengah dan DIY UPT Semarang sebagai berikut : mengawali pendidikannya di 1. Dari hasil perhitungan dan analisa pada trafo bangku SD Pedurungan Tengah arus GI 150 kV Srondol, bahwa kelas 02-03 Semarang selama 6 ketelitian transformator arus adalah 1,0 dan Tahun. Setelah itu melanjutkan hasil ini dapat dikatakan trafo mempunyai ke SLTP N 2 Semarang. Tahun ketelitian yang baik. berikutnya melanjutkan di SMK 2. Ratio / hubungan dari trafo arus gardu induk N 7 Semarang. Dan sekarang penulis masih 150 kV srondol menggunakan 4 (empat) melanjutkan studi di Fakultas Teknik Elektro lilitan primer dan sebuah lilitan sekunder Universitas Diponegoro dan mengambil dengan ratio 1200 – 900 – 600 - 300 A / 1 A. konsentrasi Teknik Tenaga Listrik. 3. Arus yang bekerja pada trafo harus dibawah . dari Inominal trafo arus dikarenakan itu Semarang, Mei 2010 merupakan titik yang aman untuk suatu peralatan tegangan tinggi. Mengetahui, 5.2 Saran Dosen Pembimbing 1. Pengujian minyak trafo dilakukan secara rutin dan terjadwal agar trafo arus bekerja sesuai dengan fungsinya dalam keadaaan operasi. 2. Fasilitas belajar dipertahankan dan perlu Susatyo Handoko, ST. MT adanya fasilitas pendukung seperti : buku- NIP. 19730526 200012 1 001 buku, laboratorium, dan komputer di GI 150 kV Srondol. DAFTAR PUSTAKA [1] Agus Cahyono, Tri, 2008, LASO (Less Attended Substation Operation), PT PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Jawa Bali Region Jawa Tengah dan DIY. [2] Team O & M Transmisi dan Gardu Induk PLN Pembangkitan Jawa Barat dan Jakarta Raya, 1981, Operasi dan Memelihara Peralatan, PLN Pembangkitan Jawa Barat Dan Jakarta Raya. [3] Tim Pelatihan Operator Gardu Induk, 2002, Pengantar Teknik Tenaga Listrik, PT PLN (Persero). [4] Tim Program Pendidikan Diploma Satu (D1) Bidang Operasi dan Pemeliharaan Gardu Induk, 2008, Pemeliharaan Peralatan GI / GITET , PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan. 7