INSTALASI TEGANGAN MENENGAH
February 5, 2017 | Author: Shofchatin Mardiyah | Category: N/A
Short Description
INSTALASI TM...
Description
INSTALASI TEGANGAN MENENGAH TUGAS II
Di ketahui suatu instalasi tegangan menengah dengan data sebagai berikut:
1. PABRIK Data pada LVMDP terdiri dari 4 kelompok: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Kelompok 1 = 300 KVA Kelompok 2 = 100 KVA Kelompok 3 = 75 KVA Kelompok 4 = 250 KVA Kelompok 5 = 200 KVA Kelompok 6 = 150 KVA (beban prioritas tidak boleh padam)
Note : Jarak pabrik terhadap jaringan SUTM yang ada adalah 200m & Genset 65%
2. PERUMAHAN 1. 30 Rumah type 75 dengan daya 2200 VA / 220 V 2. 25 Rumah type 45 dengan daya 1300 VA / 220 V 3. 20 Rumah type 36 dengan daya 900 VA / 220 V Note : Jarak rumah terjauh terhadap GTT adalah 150 m dan jarak ke SUTM adalah 250 m. Perumahan di supplay oleh GTT tersendiri 3. Penerangan Jalan Umum (PJU) a. Penerangan jalan menuju pabrik : 1. Lebar jalan 12 m 2. Kuat penerangan yang di minta 12 lux 3. Panjang 400 meter 4. Single side 5. Sumber ikut GTT b. Penerangan jalan perumahan : 6. Lebar jalan 8 m 7. Kuat penerangan yang di minta 12 lux 8. Panjang 200 meter 9. Single side 10. Sumber ikut GTT
Instalasi Tegangan Menengah
Page 1
PERENCANAAN INSTALASI DAN INVESTASI PROYEK BANGUNAN TUGAS II
Instalasi Tegangan Menengah
Page 2
BAGIAN I PERENCANAAN PABRIK
A. Menentukan Daya Terpasang dan Daya Kontrak PLN Daya lampu tersebut di tambahkan pada beban kelompok 1 data dari panel LVMDP, sehingga data pada panel LVMDP sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Kelompok 1 = 300 KVA Kelompok 2 = 100 KVA Kelompok 3 = 75 KVA Kelompok 4 = 250 KVA Kelompok 5 = 200 KVA Kelompok 6 = 150 KVA (beban prioritas tidak boleh padam)
Total daya adalah : 300 + 100 + 75 + 250 + 200 + 150 = 1075 kVA Perencanaan daya terpasang bertujuan untuk penghematan atau menghindari kontrak langganan daya dari PLN yang berlebihan, dan juga merencanakan besar daya yang mungkin di pakai, sebab pada kenyataannya tidak mungkin semua beban pada system di pakai semua secara bersamaan. Untuk pemakaian sekarang dan juga untuk menunjang masa depan, system ini mengacu pada jenis bangunan PABRIK INDUSTRI MAKANAN dengan factor kebutuhan sebagai berikut 0,7 - 0,9. Besar factor kebutuhan pada system ini di asumsikan sebesar 0,8. Sehingga perhitungan untuk menentukan kebutuhan beban maksimum yaitu: Kebutuhan beban maksimum = 0,8 x 1075 kVA = 860 kVA Di sini di asumsikan bahwa daya tersebut adalah factor kapasitas sebesar 80%, maka untuk menunjang kebutuhan sekarang dan juga masa depan sehingga perlu di tambahkan daya cadangan pada system ini. Perencanaan system ini menambahkan cadangan sebesar 20%, sehingga di rumuskan sebagai berikut: Kapasitas daya terpasang = kebutuhan beban max + cadangan Cadangan = 20% x 860 kVA = 172 kVA Kapasitas daya terpasang = 860 + 172 = 1032 KVA Berdasarkan perencanaan Daya terpasang tersebut, sehingga langkah selanjutnya yaitu mencocokan dengan TDL (table Daya dari PLN). Maka dapat di ketahui besar langganan yang harus di kontrak. System ini berlangganan PLN 1040 kVA, dengan alasan sebagai berikut: Langganan di bawah acuan, sebesar 970 kVA. Sehingga mempunyai selisih sebesar 62 kVA. Prosentase rugi sebesar 6 % Instalasi Tegangan Menengah
Page 3
Untuk langganan di atas acuan, sebesar 1110 kVA. Mempunyai selisih sebesar 74,16 kVA. Sehingga prosentase rugi sebesar 7,2 % Oleh sebab itu system ini berlangganan 1040 kVA B. Pemilihan Trafo Untuk menentukan besarnya kapasitas transformator yang di pilih hendaknya mengetahui kebutuhan daya maksimm maupun daya terpasang dari sebuah instalasi / system instalasi. System ini di bagi menjadi 6 kelompok, dari keterangan penghitungan di atas. System ini mempunyai total beban maksimum sebesar 1032 kVA dengan menggunakan factor kebutuhan sebesar 0,8. Dan kapasitas daya terpasang sebesar 1040 kVA Pada keadaan tersebut kerja dari belitan trafo dianggap hanya 80%, karena trafo di Negara asal pembuatnya dirancang atau didesain dengan kondisi 4 musim sedangkan di Indonesia hanya terdapat 2 musim yang menyebabkan pendinginan trafo tidak merata. Selain itu factor kebutuhan beban juga diperhitungkan. Hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan kapasitas daya dari trafo yaitu: 1.
Load factor
: yaitu perbandingan antara beban rata-
rata dalam suatu jangka waktu tertentu dengan beban maksimum dalam jangka waktu tersebut, yaitu:
Load factor(f )
:
2)
Diversity Factor (F ) Diversity atau ke tak serempakan merupakan perbandingan antara jumlah seluruh beban maksimum dari setiap bagian system dengan beban max dari seluruh system sebagai suatu kelompok beban
Diversity Factor : 3)
Coincidence Factor : Yaitu factor keserempakan beban yang nilainya dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Instalasi Tegangan Menengah
Page 4
Coincidence Factor (F ): 4)
Demand Factor : Demand factor atau factor kebutuhan didefinisikan sebagai perbandingan antara daya terpakai maksimum dengan daya yang disambung, yaitu:
f =
x 100%
dimana
f
= Demand Factor (factor kebutuhan).
Pmax
= Daya terpakai maksimum.
Pinst
= daya tersambung.
Selain itu kita harus memperhitungkan pertumbuhan beban atau melonjakknya kebutuhan tenaga listrik, dan pada umumnya di Indonesia kita harus meramalkan hal tersebut sampai 5 tahun mendatang, untuk konsumen komersil dalam hal ini kalangan industri, peramalan kebutuhan beban didapat menurut permintaan dari konsumen industri tersebut. Dalam perencanaan ini mengacu pada metode Demand Factor (factor kebutuhan) dengan memperhatikan pertimbangan di atas sehingga di dapat daya trafo sebesar 1040 KVA. Karena di pasaran trafo dengan daya sebesar 1040 KVA tidak tersedia, sehingga daya trafo yang di pilih di atas dari kapasitas daya terpasang pada system ini yaitu sebesar 1250 kVA. Berdasarkan peraturan yang ada dengan daya trafo di atas 200 kVA adalah trafo milik pelanggan, sehingga trafo yang di gunakan adalah trafo milik pelanggan karena rugirugi trafo di tanggung oleh pelanggan. Trafo distribusi di Indonesia umumnya pada sisi tegangan tinggi menggunakan 20 kv dan sisi tegangan rendah sebesar 220/380 v. Trafo yang di pilih pada system ini sisi tegangan rendahnya sebesar 400 V. Pada trafo tenaga, variasi tegangan yang di perbolehkan adalah 5% sehingga trafo harus di lengkapi dengan tap-changer. Instalasi Tegangan Menengah
Page 5
Untuk pemilihan kelas isolasi, kelas isolasi yang di pilih adalah 24 kv. Hal ini bertujuan apabila surja datang dari saluran trafo yang serentak tiga fasa, trafo akan tetap aman. Karena kemungkinan titik netral trafo yang di ketanahkan mengalami tekanan yang berbahaya, oleh karena itu kelas isolasi yang di pilih berdasarkan tegangan primer trafo yaitu 20 kv dengan BIL 150 kv. Supaya pemilihan trafo lebih maksimal maka sebelum memilih trafo yang akan di gunakan harus membandingkan antara trafo merk satu dengan yang lainya, sistem ini membandingkan 3 merk terkenal product trafo dari Indonesia maupun luar Indonesia. Sehingga trafo yang di pilih memiliki spesifikasi minimal sebagai berikut: Trafo 1
Daya Trafo
:
1250 KVA
Merk
:
Trafindo
Jumlah fase
:
Tiga
Frekuensi pengenal
:
50 HZ
Teg primer pengenal :
20KV
Teg sekunder pengenal (beban nol)
:
0,4 KV
No load Losses : 2500 W Load Losses : 15000 W Total Losses : 17500 W Untuk keterangan yang lebih detail, bisa di lihat pada lampiran katalog trafo Trafindo Trafo 2
Daya Trafo
:
1250 KVA
Merk
:
Schneider Minera
Jumlah fase
:
Tiga
Frekuensi pengenal
:
50 HZ
Teg primer pengenal :
20KV
Teg sekunder pengenal (beban nol)
C. No load Losses D. Load Losses E. Total Losses
:
0,4 KV
: 1350 W : 13500 W : 17000 W
Untuk keterangan yang lebih detail, bisa di lihat pada lampiran katalog trafo Schneider Instalasi Tegangan Menengah
Page 6
Maka dipilih trafo : Schneider Dengan pertimbangan losses yang lebih rendah.
Instalasi Tegangan Menengah
Page 7
C. PERENCANAAN GARDU DISTRIBUSI 1. Perhitungan Celah Ventilasi 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.
Menurut PUIL 1977 celah minimal suatu ventilasi trafo adalah 20cm KVA terpasang, dengan perhitungan sebagai berikut: Celah ventilasi pada trafo dihitung pada saat load losses pada suhu 65 oC dengan losses sebesar 13000 Watt = 13 KW hal tersebut dapat dilihat pada data trafo. Data lain yang diketahui adalah sebagai berikut: 1)
Temperatur udara masuk(t1) 20oC
2)
Temperatur udara keluar (t2) 35oC
3)
Koefisiensi muai udara
4)
Tinggi ruangan = 4 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 – at1)
Instalasi Tegangan Menengah
Page 8
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 = 0,668 – 0,10162
Kemampuan pemanasan udara yang mengalir disepanjang tangki trafo adalah
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 Sederhana Instalasi Tegangan Menengah
ζ 4.....6 Page 9
Sedang
7.....9
Baik
9.....10 (jaringan konsen)>20
Apabila kondisi tempat dimisalkan adalah sedang maka ζ = 9. Sehingga:
Maka dapat kita hitung celah ventilasi sebagai berikut:
qc (penampang celah udara yang masuk) :
qc
:
: 1,287
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:
Sehingga:
Instalasi Tegangan Menengah
Page 10
Nilai perhitungan diatas adalah nilai minimum, sehingga pemakaian ventilasi udara di lapangan bisa memakai ukuran yang lebih besar dari ukuran perhitungan diatas. Maka digunakan 2 buah ventilasi di bagian atas depan dengan ukuran 60 cm x 400 cm = 24000 cm2 Dan satu buah dibagian bawah dekat trafo 50 x 300 = 15000 cm2. Ventilasi diberi pelindung agar tidak ada benda atau hewan yang dapat masuk dari luar 2.
Penghitungan 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 kuat medan 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 bebas terhadap medan listrik, maka hal ini tidak dapat dipakai untuk bekerja. Perlindungan terhadap medan ini hanya dilakukan oleh sangkar yang hanya berbentuk 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 500 mm. Sehingga dapat terhitung sangkar faraday sesuai dengan dimensi trafo yang digunakan. Dimensi trafo yang digunakan dengan data sebagai berikut : Panjang (L) : 1800 mm Lebar (W) : 1150 mm Tinggi (H) : 1350 mm Sehingga diperoleh dimensi sangkar faraday terpasang sebagai berikut : Panjang
: :
(jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + panjang trafo ( 500 + 500 ) x 2 + 1800 mm
Instalasi Tegangan Menengah
Page 11
Lebar
Tinggi
: : : : : : : : : :
2000 + 1800 mm 3800 mm. (jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + lebar trafo (500 + 500) x 2 + 1150 mm 2000 + 1150 mm 3150 mm, dibulatkan menjadi 3200 mm (jarak aman trafo dengan atap) + tinggi trafo 1000 mm + 1350 mm 3350 mm 3350 mm, dibulatkan menjadi 3400 mm.
Nilai penghitunga dimensi sangkar faraday di atas adalah nilai minimal, untuk pemasangan di lapangan bisa lebih besar dari penghitungan di atas.
Instalasi Tegangan Menengah
Page 12
D. Penghitungan & Pemilihan Kabel dan Busbar
Kabel sisi out going MVMDP (kubikel pelanggan) menuju primer trafo:
In =
S √3 .20 KV
=
1250 KVA √ 3 . 20 KV
= 36,084 A
KHA = 125% x 36,084 A = 45,105 A Berdasarkan referensi PUIL 2000 pada Tabel 7.3-9a1 Bahwa KHA terus menerus untuk tiga kabel tanah berinti tunggal, berpenghantar tembaga berisolasi XLPE, berpelindung bebat tembaga serta berselubung PVC dengan tegangan pengenal 3,6/6 kV (7,2 kV), 6/10 kV (12 kV), 8,7/15 kV (17,5 kV), 12/20 kV (24 kV), 15/30 kV (36 kV) yang dipasang sejajar pada suatu sistem fase tiga pada suhu keliling 30°C dan suhu udara 70’C, sehingga kabel yang di gunakan adalah N2XSY. Karena jenis kabel pada penghantar jenis N2XSY minimal 35mm2 Maka di dapat luas penampang kabel sebesar 35mm2 dengan KHA secara umum 233 A (KHA pada table). KHA tersebut masih belum memperhatikan factor suhu ruangan dan juga factor penempatan kabel. namun pada kenyataannya factor-faktor tersebut tidak dapat di hindari di lapangan. Untuk menangani hal tersebut, maka pemilihan kabel harus memperhatikan factor suhu ruangan dan juga factor penempatan kabel seperti di bawah ini. Factor suhu PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C. tetapi suhu menggunakan 35C sehingga factor koreksi sebesar KHA = 0,94% x 233 = 219,02 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Factor penempatan Karena pada dasarnya factor penempatan kabel juga mempengaruhi besar kecilnya KHA yang di miliki kabel, sehingga factor penempatan kabel perlu di perhatikan.
Instalasi Tegangan Menengah
Page 13
maka kabel ini mempunyai factor koreksi sebesar 0,77 karena hanya ditempatkan 3 buah penghantar berinti 1. Sehingga penghitungan KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 0,77 x 216,2 A = 168,64 A masih memenuhi dengan KHA yang di rekomendasikan.
Dengan perhitungan drop tegangan Drop tegangan = ∆U=
I × l× √ 3 x× A
∆U=
36,084 × 8 ×√ 3 56 × 35
∆ U =0,255 V Sedang drop trafo max sisi sekunder dibuat 1,8 % ∆ U =20000× 0.018
∆ U =360V Maka dikatakan aman Sehingga kabel yang di pilih untuk sisi out going kubikel pelanggan menuju primer trafo adalah Supreme N2XSY, 1 (1 x 35 mm2 )/phase
Kabel sisi sekunder trafo menuju LVMDP:
In =
S √3 . 400 V
=
1250 KVA √ 3 . 400V
= 1804,22 A
KHA = 125% x1804,22 A = 2255,27 A Sesuai katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 150 mm2 ->430 A =
2255,27 A 430 A
= 5,24 (jumlah kabel) jumlah kabel yang di ambil
6 (hal ini bertujuan untuk menyiasati adanya factor suhu dan juga factor penempatan kabel yang mempengaruhi KHA kabel), kabel yang di gunakanberinti 1. Maka KHA sesungguhnya adalah ->6 x 430 A = 2580 A
Instalasi Tegangan Menengah
Page 14
Factor suhu Suhu sekitar diperkirakan mencapai 35C. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 0,94 %. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 0,94% x 2580 A = 2425,2 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakan kabel masih aman.
Factor penempatan Kabel memiliki faktor koreksi sebesar 0,88 Sehingga penghitungan KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 0,88 x 2425,2 A = 2134,176 A KHA di atas masih memenehi KHA kabel yang di rekomendasikan, sehingga kabel yang di pilih pada system ini sebagai berikut: Supreme NYY, 6 (1 x 150 mm2) / P dan Supreme NYY, 3 (1 x 150 mm2) / N BC = 50 mm2 Dan busbar yang digunakan pada sisi income pengaman utama adalah Legrand, 4 (75 x 5 )mm/ phase Legrand, 2 (75 x 5 )mm/Netral
Kabel dari tiang TM menuju kubikel PLN: Untuk kabel dari tiang TM yang akan di tarik ke kubikel PLN menggunakan kabel tanah N2XSEFGBY dengan ukuran 35 mm2 dengan jumlah inti 3 (3 core).
Kabel dari kubikel PLN menuju kubikel pelanggan: Untuk kabel dari kubikel PLN menuju kubikel pelanggan menggunakan kabel udara N2XSY (1 x 35 mm2 )/Phase
Kabel menuju beban kelompok 1:
In =
S √3 . 400 V
=
300 KVA √ 3 . 380V
= 455,8 A
KHA = 125% x 455,8 A = 569,75 A Sesuai Katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: Instalasi Tegangan Menengah
Page 15
2
95 mm ->320 A =
569,75 A 320 A
= 1,78 (jumlah kabel) jumlah kabel yang di ambil 2
(hal ini bertujuan untuk menyiasati adanya factor suhu dan juga factor penempatan kabel yang mempengaruhi KHA kabel), kabel yang di gunakan berinti 1. Maka KHA sesungguhnya adalah ->2 x 320 A = 640 A
Factor Koreksi Bahwa Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C dan penempatan trefoil. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 640 A = 563,2 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 1, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 2 (1 x 95 mm2)/phase Supreme NYY 1(1 x 95 mm2)/netral Dan Busbar yang digunakan pada pengaman cabang 1 adalah: Legrand, 1 (50 x 5) mm/phase Legrand , 1 (25 x 5) mm/netral
Kabel menuju beban kelompok 2:
In =
S √3 . 400 V
=
100 KVA √ 3 . 380V
= 151,93 A
KHA = 125% x 151,93 A = 189,92A Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 70 mm2 ->260 A berjumlah 1 penghantar. Factor Koreksi Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C yang dipasang posisi trefoil 3 fasa. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 197,51 A = 173,8 A Instalasi Tegangan Menengah
Page 16
KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 2, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 1(1 x 70 mm2 )/phase Supreme NYY 1(1 x 35 mm2 )/netral Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 2 adalah: Legrand,1 ( 15 x 4 )mm/ phase Legrand,1 (12 x 2 )mm/ netral
Kabel menuju beban kelompok 3:
In =
S √3 . 400 V
=
75 KVA √ 3 . 380V
= 113,95 A
KHA = 125% x 113,95 A = 142,44 A Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 35 mm2 ->170 A. Jumlah kabel yang digunakan berjumlah 1 buah. Factor Koreksi Bahwa Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C dan pemasangan trefoil posisition. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 142,44 A = 125,34 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 3, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 1(1 x 35 mm2 )/phase Supreme NYY 1(1 x 16 mm2 )/netral Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 2 adalah: Legrand,1 ( 12 x 4 )mm/ phase Legrand,1 (12 x 2 )mm/ netral
Kabel menuju beban kelompok 4:
In =
S √3 . 400 V
=
250 KVA √ 3 . 380V
= 379,85 A
KHA = 125% x 379,85 A = 474,79 A Instalasi Tegangan Menengah
Page 17
Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 185 mm2 ->490 A kabel yang di gunakan berjumlah 1 dan berinti 1. Factor suhu Bahwa Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C dan pemasangan trefoil posisition. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 474,79 A = 431,2 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 4, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 1(1 x 185 mm2 )/phase Supreme NYY 1(1 x 95 mm2 )/netral Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 4 adalah: Legrand,1 ( 50 x 5 )mm/ phase dengan KHA : 700 A Legrand,1 (25 x 5 )mm/ netral dengan KHA 330 A
Kabel menuju beban kelompok 5:
In =
S √3 . 400 V
=
200 KVA √ 3 . 380V
= 303,87 A
KHA = 125% x 303,87 A = 379,83 A Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 150 mm2 ->430 A kabel yang di gunakan berjumlah 1 dan berinti 1. Factor suhu Bahwa Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C dan pemasangan trefoil posisition. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 430 A = 378,4 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 5, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 1(1 x 150 mm2 )/phase Supreme NYY 1(1 x 70 mm2 )/netral Instalasi Tegangan Menengah
Page 18
Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 5 adalah: Legrand,1 ( 32 x 5 )mm/ phase dengan KHA : 450 A Legrand,1 (18 x 4 )mm/ netral dengan KHA 250 A
Kabel menuju beban kelompok 6:
In =
S √3 . 400 V
=
150 KVA √ 3 . 380V
= 227,9 A
KHA = 125% x 227,9 A = 284,88 A Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 95 mm2 ->320 A kabel yang di gunakan berjumlah 1 dan berinti 1. Factor suhu Bahwa Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C dan pemasangan trefoil posisition. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 320 A = 281,6 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 6, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 1(1 x 95 mm2 )/phase Supreme NYY 1(1 x 50 mm2 )/netral Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 5 adalah: Legrand,1 ( 25 x 5 )mm/ phase dengan KHA : 330 A Legrand,1 (12 x 4 )mm/ netral dengan KHA 160 A
Instalasi Tegangan Menengah
Page 19
Instalasi Tegangan Menengah
Page 20
E. Menentukan Pengaman Utama dan Pengaman Cabang a. Penentuan Arus Pengaman Pengaman Utama S 1250 KVA a. In = √ 3 . 400 V = √3 . 0,4 = 1804,22A b. KHA = 125% x 1804,22 A = 2255,27 A c. FK = 0,8 x 1804,22 A = 1443,376 A d. Maks = 250% x 1804,22 A = 4510,55 A Bedasarkan data diatas maka dipilih penaman dengan spesifikasi : ACB dengan arus pengaman 1600 A Pengaman Cabang 1 S 300 KVA a. In = √ 3 . 400 V = √ 3 .0,38 = 455,8A b. KHA = 125% x 455,8A = 569,75 A c. FK = 0,8 x 455,8A = 364,64 A d. Maks = 250% x 455,8A = 1139,5 A Bedasarkan data diatas maka dipilih penaman dengan spesifikasi : MCCB dengan arus pengaman 400 A Pengaman Cabang 2 S 100 KVA a. In = √ 3 . 400 V = √ 3. 0,38 = 151,93A b. KHA = 125% x 151,93A = 189,92 A c. FK = 0,8 x 151,93A = 121,544 A d. Maks = 250% x 151,93A = 379,825A Bedasarkan data diatas maka dipilih penaman dengan spesifikasi : MCCB dengan arus pengaman 125 A
Pengaman Cabang 3 S 75 KVA a. In = √ 3 . 400 V = √ 3 . 0,38
= 113,95 A
b. KHA = 125% x 113,95 A = 142,44 A c. FK = 0,8 x 113,95 A = 91,16 A d. Maks = 250% x 113,95 A = 284,875 A Bedasarkan data diatas maka dipilih penaman dengan spesifikasi : MCCB dengan arus pengaman 100 A
Pengaman Cabang 4 S 250 KVA a. In = √ 3 . 400 V = √ 3 .0,38
= 379,83 A
b. KHA = 125% x 379,83 A = 474,7875 A c. FK = 0,8 x 379,83 A = 303,864 A d. Maks = 250% x 379,83 A = 949,575 A Instalasi Tegangan Menengah
Page 21
Bedasarkan data diatas maka dipilih penaman dengan spesifikasi : MCCB dengan arus pengaman 320 A Pengaman Cabang 5 S 200 KVA a. In = √ 3 . 400 V = √ 3 .0,38 = 303,87 A b. KHA = 125% x 303,87 A = 379,84 A c. FK = 0,8 x 303,87 A = 243,095 A d. Maks = 250% x 303,87 A = 759,675 A Bedasarkan data diatas maka dipilih penaman dengan spesifikasi : MCCB compact NS 250 dengan arus pengaman 250 A Pengaman Cabang 6 S 150 KVA a. In = √ 3 . 400 V = √ 3. 0,38 = 227,9 A b. KHA = 125% x 227,9 A = 284,88 A c. FK = 0,8 x 227,9 A = 182,3 A d. Maks = 250% x 227,9 A = 569,75 A Bedasarkan data diatas maka dipilih penaman dengan spesifikasi : MCCB dengan arus pengaman 200 A b. Penghitungan arus hubung singkat JARINGAN SISI ATAS Di ketahui : Psc = 500 < 81,3o MVA U0 = 400 V 2 U0 4002 Z1 = P = 500 MV = 0,32 mΩ sc ⱷ
= 81,3 o
cos 81,3 o
= 0,15
sin 81,3 o
= 0,988
R1 R1 X1 X1
= Z1 .cos ⱷ . 10-3 = 0,32 x 0,15 x 10-3 = 0,048 Ω = Z1 .sin ⱷ . 10-3 = 0,32 x 0,988 x 10-3 = 0,316
TRAFO Di ketahui : S
R2 =
= 1250 KVA ; Usc = 6%
;
U = 400 V ;
Wc x U 0 2 x 10−3 S2
Instalasi Tegangan Menengah
Page 22
Wc
= 13500 W
17000 x 4002 x 10−3 12502
R2 = Z 2=
Usc U 2 x 100 S
Z 2=
6 400 x 100 1250
= 1,74 Ω
2
Z 2=7,68 Ω
X2 =
√ 7,682−1,742
= 7,48 Ω
X2= 7,48 Ω
KABEL SEKUNDER TRAFO L = 15m
ρcu = 22,5
Xtembaga = 56,2 x 106 A = 150 mm2
Ukuran kabel = NYY 6 x (1 x 150 mm2) / P L R3 = ρ A
=
22,5 x
( 6 x15150 )
= 0,375 Ω
X3 = 0,08 x 15 = 1,2 Ω BUSBAR sisi sekunder trafo menuju pemutus daya L = 0,5 m , A = 75 x 5 mm , ρcu = 22,5 L 0,5 22,5 x R4 = ρ A = 75 x 5 x 4 = 0,0075 Ω Karena luas penampangnya lebih dari 240 mm2 maka diabaikan. X4 = 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 1( pada pengaman Utama(M1)) U0 Isc = √ 3 √ R 2 + X 2 t1
t1
Rt1 = 0,048 + 1,38 + 0,375 = 1,8 Ω Xt1 = 0,316 + 7,48 + 1,2 + 0,075 = 9,071 Ω 400 Isc = √3 √ 1,82 +9,0712 = 24,97 kA BUSBAR keluaran pemutus daya menuju busbar system L = 0,5 m , A = 75 x 5 mm , ρcu = 22,5
Instalasi Tegangan Menengah
Page 23
L R4 = ρ A
=
22,5 x
0,5 75 x 5 x 4
= 0,0075 Ω
Karena luas penampangnya lebih dari 240 mm2 maka diabaikan. X4 = 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω
BUSBAR system L = 1 m , A = 75 x 5 mm , ρcu = 22,5 L R4 = ρ A
=
22,5 x
1 75 x 5 x 4
= 0,015 Ω
Karena luas penampangnya lebih dari 240 mm2 maka diabaikan. X4 = 0,15 x L = 0,15 x 1 = 0,15 Ω
BUSBAR kelompok 1 L = 0,5m , A = 250 mm2 , ρcu = 22,5 L 0,5 22,5 x R7 = ρ A = 250 = 0,045 Ω X7= 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 2 ( pada M2) U0 Isc = √3 √ R 2 + X 2 t2
t2
Rt2 = 1,8 + 0,045 + 0,015 =1,86 Ω Xt2 = 9,071+ 0,075 + 0,15 + 0,075 = 9,371 Ω 400 Isc = √3 √ 1,862 +9,3712 = 24,17 kA BUSBAR kelompok 2 L = 0,5m , A = 60 mm2 , ρcu = 22,5 L 0,5 22,5 x R8 = ρ A = 60 = 0,1875 Ω X8= 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 3 ( pada M3) U0 Isc = √3 √ R 2 + X 2 t3
t3
Instalasi Tegangan Menengah
Page 24
Rt3 = 1,8 + 0,015+0,1875 = 2,0025 Ω Xt3 = 9,071+ 0,075 + 0,15 + 0,075 = 9,371 Ω 400 Isc = √3 √ 2,00252+ 9,3712 = 24,1 kA BUSBAR kelompok 3 L = 0,5m , A = 48 mm2 , ρcu = 22,5 l 0,5 22,5 x R9 = ρ A = 48 = 0,234 Ω X9= 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 4 ( pada M4) U0 Isc = √ 3 √ R 2 + X 2 t3
t3
Rt4 = 1,8 + 0,015+0,234=2 ,049 Ω Xt4 = 9,071 + 0,075 + 0,15 + 0,075 = 9,371 Ω 400 Isc = √3 √ 2 ,049 2+ 9,3712 = 24,07 kA BUSBAR kelompok 4 L = 0,5m , A = 250 mm2 , ρcu = 22,5 l 0,5 22,5 x R10 = ρ A = 250 = 0,045 Ω X10= 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω
ARUS HUBUNG SINGKAT 5 ( pada M5) U0 Isc = √3 √ R 2 + X 2 t3
t3
Rt5 = 1,8 + 0,015+0,045 = 1,86 Ω Xt5 = 9,071 + 0,075 + 0,15 + 0,075 = 9,371 Ω 400 Isc = √3 √ 1,862 +9,3712 = 24,17 kA BUSBAR kelompok 5 L = 0,5m , A = 160 mm2 , ρcu = 22,5 l 0,5 22,5 x R10 = ρ A = 160 = 0,07 Ω X10= 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 5 ( pada M5)
Instalasi Tegangan Menengah
Page 25
U0 Isc =
√ 3 √ R t 32 + X t 3 2
Rt5 = 1,8 + 0,015+0,07 = 1,885 Ω Xt5 =9,071+ 0,075 + 0,15 + 0,075 = 9,371 Ω 400 Isc = √ 3 √ 1,8852+ 9,3712 = 24,16 kA BUSBAR kelompok 6 L = 0,5m , A = 125 mm2 , ρcu = 22,5 l 0,5 22,5 x R10 = ρ A = 125 = 0,09 Ω X10= 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 6 ( pada M6) U0 Isc = √ 3 √ R 2 + X 2 t3
t3
Rt5 = 1,8 + 0,015+0,09 = 1,905 Ω Xt5 = 9,071 + 0,075 + 0,15 + 0,075 = 9,371 Ω 400 Isc = √ 3 √ 1,9052+ 9,3712 = 24,15 kA
Penghitugan Arus hubung singkat bertujuan untuk menentukan pemilihan pengaman yang akan di gunakan, supaya apabila jika ada arus hubung singkat pada pengaman tersebut pengaman tidak mengalami kerusakan (tetap aman). Ilustrasi penghitunga arus hubung singkat di jelaskan pada gambar di bawah ini:
Instalasi Tegangan Menengah
Page 26
Maka dengan perhitungan diatas, pemangaman yang digunakan adalah : Pengaman Utama
: ACB Masterpact NT 16 BC H1 42 kA dengan arus pengaman 1600 A
Instalasi Tegangan Menengah
Page 27
Pengaman Cabang 1 : MCCB EasyPact EZC400N-36 kA dengan arus pengaman 400 A Pengaman Cabang 2 : MCCB EasyPact EZC25H-36 kA dengan arus pengaman 125 A Pengaman Cabang 3 : MCCB EasyPact EZC25H-36 kA dengan arus pengaman 100 A Pengaman Cabang 4 : MCCB EasyPact EZC400N-36 kA dengan arus pengaman 320 A Pengaman Cabang 5 : MCCB EasyPact EZC400N-36 kA dengan arus pengaman 250 A Pengaman Cabang 6 : MCCB EasyPact EZC25H-36 kA dengan arus pengaman 250 A
Instalasi Tegangan Menengah
Page 28
F. Penghitungan & Pemilihan Genset serta ATS 1. Perhitungan Genset Untuk menjaga ke andalan dalam system instalas listrik, system ini menambahkan supply energy cadangan (genset) sebab system ini di desain hanya memiliki satu penyulang/single feeder.Oleh sebab itu peran genset sangat berpengaruh.System ini menambahkan genset hanya pada tempat-tempat yang sangat di preoritaskan.Contohnya adalah ruangan khusus rapat, ruang meneger dan juga ruangan yang di gunakan sebagai produksi semen yang tidak mungkin di berhentikan dengan alasan apapun. Maka system ini menambahkan genset dengan kapasitas : 860 kVA x 65% = 559 kVA Dengan asumsi kerja genset hanya 80% maka: 559 kVA x 120% = 670,8 kVA Maka digunakan Genset : Daya standby 705 kVA CUMMINS Power Generator C700 D5 2. Pengaman Pada Genset Arus Nominal yang melalui adalah : Tegangan disisi genset = 380 V In =
S √3 . 400 V
=
705 √3 . 380
KHAmin pada MCCB
= 1071,137 A
= 250% x In genset
= 2,5 x 1071,137 A= 2677,8425 A Penggunaan Genset hanya 80 % sehingga I pada MCCB = 80% x In genset = 0,8 x 1071,137 A = 856,91 A Pengaman yang dipilih adalah yang mempunyai rating 1000 A, maka dipilih ; ACB Masterpact NT10 400-100A dengan Arus Pengaman = 1000 A ; Isc = 65 kA
Instalasi Tegangan Menengah
Page 29
G. Pemilihan ATS Pemilihan ATS digunakan sebagai saklar oleh karena itu ATS harus mampu memutuskan dan menghubungkan dalam kondisi berbeban. kemampuan ATS minimal sama dengan arus nominal beban. Dari data diatas maka dipilih ATS dengan Spesifikasi : Merk
: CARTEPILAR
Standart
: NEMA
Ampere Rating
: 1200 A
Poles
:4
Height
: 229 (90)
Width
: 117 (50)
Depth
: 72 (28,25)
Refence figure
:E
Weight NEMA 1
: 712 (1570)
Application Rate
:1–8
Besar Kabel yang Digunakan
In =
S √3 . 400
=
705 √ 3 . 400
= 1071,137 A
KHA = 125% x 1071,137 A = 1338,92 A Sesuai katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 150 mm2 ->430 A =
1338,92 A 430
= 3,11 (jumlah kabel) jumlah kabel yang di ambil 4 (hal
ini bertujuan untuk menyiasati adanya factor suhu dan juga factor penempatan kabel yang mempengaruhi KHA kabel), kabel yang di gunakan berinti 1. Maka KHA sesungguhnya adalah ->4 x 430 A = 1720 A Factor Koreksi Berdasarkan penempatan trefoil formation dan faktor suhu 30 derajat sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 1720 A = 1513,6 A KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka besar penghantar per genset yang digunakan kabel : Supreme NYY 4 x (1 x 150 mm2) / P dan Supreme NYY 2 x (1 x 150 mm2) / N Instalasi Tegangan Menengah
Page 30
BC = 50 mm2 H.
PENTANAHAN
1. Pentanahan Body Trafo, Sangkar Faraday, Body Cubicle Pada pentanahan body trafo, sangkar faraday,body cubicle harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dengan catatan:
Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m Luas penampang elektroda adalah 201,02 mm2 r = 8 mm
Menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal
Panjang elektroda = 3 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda
R pentanahan =
= 13,66
Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω
Menggunakan konfigurasi Square
Instalasi Tegangan Menengah
Page 31
Factor pengali konfigurasi
= 0,3125
factor pengali konfigurasi
memenuhi persyaratan karena Rpt 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
125
= ea +
= 133,3 KV+
Instalasi Tegangan Menengah
Page 48
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.Sebagai mana pecancangan pada system ini, yaitu perencanaan Gardu Trafo Tiang. Tabel Batas Aman Arrester IMPULS
BIL
BIL
PETIR
ARRESTER
TRAF0
(150 KV)
(125 KV)
(KV)
KONDIS I
KETERANGAN
Tegangan masih di bawah rating transformator 120 KV
< 150 KV
150 KV
Instalasi Tegangan Menengah
>125 KV
Page 49
aman
bisa diterima arrester. 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
Instalasi Tegangan Menengah
Page 50
L. UPS (Uninteruptable Power System)
UPS adalah kependekan dari Uninteruptable Power System yaitu batere dengan inverter yang berfungsi sebagai penstabil tegangan dan penanggung daya untuk beberapa waktu saat padam listrik. Pada perencanaan kali ini terdapat beban yang tidak boleh mati. Yaitu beban pada kelompok 6 yaitu sebesar 150 kVA Maka UPS yang digunakan adalah : Merk
: BORRI
Type
: B9000FXS
Daya (kVA)
: 160 kVA
Daya (kW)
: 144 kW
Tegangan
: 380 V – 3 phase
Power Factor : 0,99 Spesifikasi terlampir
Instalasi Tegangan Menengah
Page 51
BAGIAN II PERHITUNGAN PJU DAN GTT PERUMAHAN A. PERHITUNGAN KUAT PENERANGAN JALAN UMUM ILLUMINASI Hal yang ingin di capai dalam teknik penerangan 1. Menyelenggarakan, mengatur dan meningkatkan segi ekonomis dalam penerangan. 2. Memperbaiki teknik dekorasi 3. Mengusahakan tercapainya suasana santai bagi mata. Besaran besaran dalam teknik penerangan dan satuanya. 1. Fluk cahaya / = F (lumen) Kapasitas pada energy yang di pancarkan untuk menghasilkan sesuatu cahaya yang terlihat dalam 1 detik. 2. Intensitas cahaya / I (candela) Adalah kerapatan cahaya / jumlah energy radiasi yang di pancarkan ke suatu arah tertentu 3. Effisiensy Jumlah fluk yang di keluarkan terhadap satuan daya (lumen/watt) 4. Illuminasi (kuat penerangan) = E (lux) lumen/m2 Adalah fluk cahaya yang jatuh pada suatu permukaan bidang dengan luas tertentu. Dimana kuat penerangan di pengaruhi oleh: E berbanding lurus dengan I
1 E berbanding terbalik dengan kwadrat jaraknya E r 2
Hukum cosinus dari lambert
Instalasi Tegangan Menengah
Page 52
JALAN MENUJU PABRIK 1. Tata letak penempatan tiang
atau
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%)
W Tinggi Tiang
= 1,5 x Tinggi Tiang = 6,5 meter
Instalasi Tegangan Menengah
Page 53
Space Tiang Space Tiang Space Tiang Space Tiang
= 3 s/d 5 Tinggi Tiang = 4,5 * Tinggi Tiang = 4 * 6,5 = 24 meter
Jalan pada pabrik mempunyai data sebagai berikut : 1.
Required illumination level
: 12 lux
2.
With (W)
3.
height of the lamp (H)
:6m
4.
Spacing (s)
: 24 m
5.
angle above horisontal
: 5
6.
over hung (OH)
: 0.5 m
7.
Maintenance factor (M)
: 0.75
:6m
Perhitungan coefficient of UTILIZATION ( U ) B/H (roadside) =
W −OH 6−0,5 = =0,916 H 6
B/H (pavementside) =
OH 0,5 = =0,083 H 6
Dengan melihat grafik di dapat (UTILIZATION CURVES) :
Instalasi Tegangan Menengah
Page 54
U1 = 0.04 (pavement side)
U2 = 0.24 (road side)
Maka U = U1 + U2 = 0.08 +0.22 = 0.3 Jadi besanya lumen yang harus diberikan untuk tiap – tiap lampu yang di gunakan sebesar : F=
E .W . S U.M.K
12 x 6 x 24 F = 0,3 x 0,75 x 0,75
= 10240 lumen
Jadi lampu yang dipilih : -
Type
: SON 150W/220 E40 1SL
-
Order code
: 928480009899
-
Base
-
Luminous
-
Tegangan nominal
-
Cos phi
: E40 : 14000 : 220V : 0,8 menggunakan Kapasitor 0,9
Lampu penerangan jalan umum di pasang dengan menyesuaikan kondisi di lapangan untuk perencanaan ini PJU di letak kan setiap jarak 24 m terpisah antara satu dengan yang lainya peletakan jarak antar tiang tersebut sudah memenuhi peraturan/sudah di rencanakan dengan sebaik mungkin. Untuk posisi tiang, perencanaan ini mengacu pada central Twin Bracket . Dengan demikian jumlah lampu yang akan di pasang dapat di ketahui melalui dimensi denah yang sudah di rencanakan. Jumlah lampu yang di gunakan untuk penerangan jalan pada perumahan ini adalah : Jalan Pabrik sebanyak : 400 m =16,667 buah 24 m 16 Tiang dengan daya sebesar 150 W tiap lampu Karena sistem penerangan adalah model Central maka banyak Lampu adalah : 2 x 16
= 32 Buah
1. Penghitungan Daya Lampu Pju Pabrik P = S cos phi 1. Jalan Pabrik Instalasi Tegangan Menengah
Page 55
S=
P cos p hi
=
150 W 0,9
= 166,67 VA
Stotal = 32 x 166,67 VA = 5333,44 VA Stotal pju pabrik = 5,334 kVA Jalan Perumahan Tata letak penempatan tiang
W Tinggi Tiang Space Tiang Space Tiang Space Tiang Space Tiang
= Tinggi Tiang = 8 meter = 3 s/d 5 Tinggi Tiang = 4 * Tinggi Tiang =4*8 = 32 meter
Jalan utama mempunyai data sebagai berikut : 8.
Required illumination level
: 12 lux
9.
With (W)
10.
height of the lamp (H)
:8m
11.
Spacing (s)
: 32 m
12.
angle above horisontal
: 5
13.
over hung (OH)
: 0.5 m
14.
Maintenance factor (M)
: 0.75
:8m
Perhitungan coefficient of UTILIZATION ( U ) Instalasi Tegangan Menengah
Page 56
B/H (roadside) =
W −OH 8−0,5 = =0,93 H 8
B/H (pavementside) =
OH 0,5 = =0,0625 H 8
Dengan melihat grafik di dapat (UTILIZATION CURVES) U1 = 0.06 (pavement side)
U2 = 0.22 (road side)
Maka U = U1 + U2 = 0.06 +0.22 = 0.28
Instalasi Tegangan Menengah
Page 57
Jadi besanya lumen yang harus diberikan untuk tiap – tiap lampu yang di gunakan sebesar : F=
E .W . S U.M.K
12 x 8 x 32 F = 0,28 x 0,75 x 0,75
=
2048 0,1575
= 19504,76 lumen
Jadi lampu yang dipilih : -
Type Order code
: SON 250W E E40 CO 1SL : 928486900091
-
Base
: E40
-
Luminous
-
Tegangan nominal
-
Cos phi
: 27000 : 220V : 0,8 dengan menggunakan kapasitor 0,9
Lampu penerangan jalan umum di pasang dengan menyesuaikan kondisi di lapangan untuk perencanaan ini PJU di letak kan setiap jarak 32 m terpisah antara satu dengan yang lainya peletakan jarak antar tiang tersebut sudah memenuhi peraturan/sudah di rencanakan dengan sebaik mungkin. Untuk posisi tiang, perencanaan ini mengacu pada single-side dengan formasi sejajar. Dengan demikian jumlah lampu yang akan di pasang dapat di ketahui melalui dimensi denah yang sudah di rencanakan. Jumlah lampu yang di gunakan untuk penerangan jalan pada perumahan ini adalah : Jalan Pabrik sebanyak : 200 m =6,25 bua h 32m Terhitung 6 lampu dengan daya sebesar 250 W Tetapi untuk jumlah lampu diseluruh perumahan adalah sebanyak 16 lampu. Penghitungan Daya Lampu Pju Perumahan P = S cos phi S=
P cos p hi
=
250 W 0,9
= 277,78 VA
Stotal = 16 x 277,78 VA = 4444,48 VA Instalasi Tegangan Menengah
Page 58
Stotal pju perumahan = 4,44448 kVA = 4,445 kVA Untuk armatur menggunakan NEOLUS COBRA-3
Instalasi Tegangan Menengah
Page 59
B. MENENTUKAN TOTAL DAYA GTT DAN PERUMAHAN Dengan data rumah sebagai berikut : 30 Rumah type 75 dengan daya 2200 VA / 220 V 25 Rumah type 45 dengan daya 1300 VA / 220 V 20 Rumah type 36 dengan daya 900 VA / 220 V Total daya Perumahan :
2200 VA x 30 rumah = 66000 VA 1300 VA x 25 rumah = 32500 VA 900 VA x 20 rumah = 18000 VA
Total = 66000 VA + 32500 VA + 18000 VA = 116500 VA = 116,5 kVA Total Daya PJU :
PJU Pabrik + PJU Perumahan = Total PJU 5,334 kVA + 4,445 kVA = 9,779 kVA
TOTA DAYA KESELURUHAN
= 116,5 kVA + 9,779 kVA = 126,279 kVA
PEMBAGIAN JURUSAN GTT dibagi atas 4 Jurusan, yaitu : 1. Jurusan 1 : 16 Rumah type 75 : 20 Rumah type 36 2. Jurusan 2 : 14 Rumah type 75 : 25 Rumah type 45 3. Jurusan 3 : PJU 4. Jurusan 4 : Cadangan PEMBAGIAN GROUP PER FASA Setiap tiang idealnya menyupply sedikitnya 4-6 sambungan. Maka dipilih 1. Jurusan 1 Instalasi Tegangan Menengah
Page 60
Fasa R menyuply 8 rumah type 75
8 x 2200 VA
= 17600 VA
Fasa S menyuply 8 rumah type 75
8 x 2200 VA
= 17600 VA
Fasa T menyuply 20 Rumah type 36 20 x 900 VA = 18000 VA 2. Jurusan 2 Fasa R , 9 rumah type 75 9 x 2200 VA = 19800 VA Total daya = 19800 VA Fasa S, 5 rumah type 75 dan 8 rumah type 45 5 x 2200 VA = 11000 VA 8 x 1300 VA = 10400 VA Total daya= 21400 VA Fasa T, 16 rumah type 45 17 x 1300 VA = 22100 VA 3. Jurusan 3 PJU Jalan menuju Pabrik dan Perumahan a. PJU Jalan Menuju Pabrik Fasa R = 2 x(6 x 166,67 VA) = 2000,04 VA Fasa S = 2 x(5 x 166,67 VA) = 1666,7 VA Fasa T = 2 x(5 x 166,67 VA) = 1666,7 VA
= 5,334 kVA
PJU Perumahan
Fasa R = 6 x 277,78 VA = 1666,68 VA Fasa S = 5 x 277,78 VA = 1388,9 VA Fasa T = 5 x 277,78 VA = 1388,9 VA
Total Fase R
= 2000,04 VA + 1388,9 VA = 3388,9 VA
Instalasi Tegangan Menengah
Page 61
Total Fase S
= 1666,7 VA + 1666,68 VA = 3333,4 VA
Total Fase T
= 1666,7 VA + 1388,9 VA = 3055,6 VA
JUMLAH PERFASA TOTAL FASA R
= 17600 VA + 19800 VA + 3388,9 VA = 40788,9 VA
FASA S
= 17600 VA + 21400 VA + 3333,4 VA = 42333,38 VA
FASA T
= 18000 VA + 22100 VA + 3055,6 VA = 43155,6 VA
C. MENENTUKAN DAYA TRAFO PADA GTT Untuk menentukan daya trafo pada GTT ada beberapa hal yang perlu di perhatikan diantaranya adalah pertumbuhan beban untuk masa yang akan datang. 1. 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
Instalasi Tegangan Menengah
Page 62
industri yang tumbuh dengan pesat, pertambahan penduduk yang semakin meningkat dan sebagainya. Masalah-masalah yang timbul disini adalah untuk perencanaan tahunan untuk memperbesar kapasitas penjualan tenaga listrik, untuk menanggulangi pertambahan beban tersebut dan menjaga ke handalan di bidang listrik. Untuk mengatasi hal tersebut diatas, kita harus mengetahui besar pertambahan beban puncak untuk tahun-tahun mendatang. Untuk mengasumsikan kebutuhan tahunan, kebutuhan beban sebelumnya harus diketahui terlebih dahulu. Ada beberapa macam cara mengasumsikan pertumbuhan beban, tetapi secara garis besar dapat dibagi menkadi dua yaitu: o Secar grafis. o Secara analisis. a) Secara Grafis. Dengan menggunakan data-data grafis dari tahun sebelumnya, yaitu dari kurva tahunan dan besarnyadaya(kW), maka dapat di asumsikan pertumbuhan beban untuk tahun-tahun mendatang dengan metode extrapolar. Metode ini adalah dengan menarik garis-garis pertumbuhan beban untuk tahun-tahun berikutnya.Dengan demikian hasil yang diperoleh dari penganalisaan secara grafis tidak sepenuhnya akurat. Oleh karena itu cara ini digunakan hanya sebagai pembanding. b) Secara Analisis. Dalam metode ini mengasumsikan kebutuhan tenaga listrik digolongkan dalam beberapa kelompok konsumen, yaitu: 1) Konsumen perumahan(residensial). o Jumlah anggota perumahan = A orang per rumah
o Jumlah perumahan = o Jumlah langganan dari perumahan = (2) X electrification ratio Dimana electrification ratio = perbandingan antara jumlah konsumen rumah tangga yang memakai tenaga listrik dengan jumlah seluruh rumah tangga. o Jadi jumlah kebutuhan tenaga listrik untuk konsumen Residensial adalah Instalasi Tegangan Menengah
Page 63
= (3) X pemakaian maksimum rata-rata untuk seluruh rumah. 2) Konsumen komersil. o Jumlah dari langganan komersil = jumlah langganan perumahan x constituent ratio o Dimana constituent ratio = perbandingan antara jumlah jumlah konsumen komersil dengan jumlah konsumen perumahan. o Jadi jumlah kebutuhan tenaga listrik untuk konsumen komersil adalah = (5) X pemakaian maksimum rata-rata dari tiap langganan komersil 3)
Konsumen industri. Kebutuhan menurut permintaan dari para konsumen industri
Data-data yang diperlukan: Total daya Perumahan :
2200 VA x 30 rumah 1300 VA x 25 rumah 900 VA x 20 rumah
= 66000 VA = 32500 VA = 18000 VA
Total = 66000 VA + 32500 VA + 18000 VA = 116500 VA = 116,5 kVA
o Rata-rata daya maksimum tiap rumah =
= 1,553 kVA.
o Dengan asumsi setiap rumah memiliki anggota keluarga sebanyak 5 jiwa per rumah maka jumlah total penduduk = 5 x 75 = 375 jiwa. o Pertumbuhan penduduk tiap tahun(dimisalkan) = 2% per tahun. Dari data-data diatas kita dapat meramalkan pertumbuhan beban pada perumdin tersebut yaitu:
1) Electrification ratio
:
Instalasi Tegangan Menengah
Page 64
:
= 1.
2) Jumlah penduduk 5 Tahun mendatang. = (1+0,02) x 375 jiwa = 414 jiwa. 3) Jumlah perumahan 5 tahun mendatang. = jumlah penduduk / 5 = 414 jiwa / 5 = 82,8 rumah. = 83 rumah. 4) Jumlah konsumen perumahan 5 tahun mendatang. =jumlah rumah x Electrification ratio = 83 x 1. = 83 rumah. 5) Jumlah total beban perumahan = jumlah konsumen x daya rata-rata tiap rumah = 83 x 1,553 kVA = 128,899 kVA 6) Beban fasilitas umum = 10 % beban total perumahan = 10 % x 128,899 kVA = 12,8899 kVA
7) Beban total GTT
= Beban fasilitas umum + Jumlah total beban perumahan
= 12,8899 kVA + 128,899 kVA = 141,7889 kVA Maka Trafo yang digunakan adalah sebesar 160 kVA 2. Faktor Kebersamaan Persyaratan Trafo GTT adalah dibawah 200kVA tapi jika diatas 200kVA maka trafo tersebut bukan trafo GTT melainkan gardu perencanaan tersendiri / khusus. Dalam pemilihan trafo harus memperhatikan beberapa hal, yaitu : Instalasi Tegangan Menengah
Page 65
Faktor keserempakan beban Faktor perkembangan beban untuk beberapa tahun mendatang. Pada perhitungan ini menggunakan faktor keserempakan beban yang mengacu pada banyaknya beban persambungannya. Data tabel heterogen beban dapat dilihat di bawah ini. Maka dari sini kita dapat menentukan besar daya Trafo yang akan di pilih: Tabel 11.1. Faktor Kebersamaan JumlahsambunganjenispelangganHeterog
FaktorKebersamaa
en
n
2–4
0,85
6 – 10
0,80
11 – 20
0,7
21 – 40
0,6
> 40
0,4
Data-data yang diperlukan adalah TOTAL DAYA TERPASANG yang sudah di hitung di atas, yaitu: Jurusan 1 Rumah type 75
= 16 rumah x 2200 = 35200 VA Rumah type 36 = 20 x 900 = 18000 VA Total daya = 35200 VA + 18000 VA = 53200 VA Jumlah sambungan jenis heterogen adalah mencapai 36 sambungan, sehingga : 53200 VA x 0,6 = 31920 VA = 31,92 kVA Jurusan 2 Rumah type 75 = 14 x 2200 = 30800 VA Rumah type 45 = 25 x1300 = 32500 VA Total daya = 30800 VA + 32500 VA = 63300 VA Jumlah sambungan jenis heterogen adalah mencapai 39 sambungan, sehingga : 63300 VA x 0,6 = 37980 VA = 37,98 kVA Jurusan 3 PJU = 9,779 kVA Instalasi Tegangan Menengah
Page 66
TOTAL DAYA BEBAN ADALAH : 31,92 kVA + 37,98 kVA + 9,779 kVA = 79,679 kVA CADANGAN = 25 % 79,679 kVA x 25% = 19,92 kVA TOTAL DAYA GTT = tota daya beban + cadangan = 79,679 kVA + 19,92 kVA = 99,6 kVA Dalam penentuan besar kapasitas trafo perlu diperhatikan akan rugi-rugi daya trafo itu sendiri, sehingga trafo hanya mampu di bebani kurang lebih 80 % dari kapasitas trafo. Untuk pertimbangan akan adanya pengembangan beban dan musim yang ada di Indonesia. Maka trafo di harapkan bisa dibebani dengan kemampuan 100 %. Untuk menanggulangi masalah di atas maka besar kapasitas trafo dapat di tentukan dengan cara sebagai berikut: Untuk mengantisipasi pertambahan daya di masa depan maka dalam penentuan kapasitas daya trafo pada perencanaan ini selain menambahkan cadangan juga menambahkan daya tambahan sebesar 20% dari total daya terpasang di atas. Maka penghitungan kapasitas trafo sebagai berikut: Penambahan 20% =
20 ×99,6 kVA=19,92 kVA 100
Kapasitas trafo
= penambahan 20% + total daya terpasang = 19,92 kVA + 99,6 kVA =119,52 kVA
Namun pada dasarnya trafo dengan kapasitas 119,52 kVA di pabrika tidak tersedia. Sehingga perencanaan ini memilih trafo dengan kapasitas di atas dari kapasitas penghitungan di atas. Perencanaan ini memilih besar kapasitas trafo sebesar 160 KVA. Berdasarkan peraturan yang ada trafo dengan kapasitas 160 KVA termasuk kategori trafo tiang (GTT). Untuk perencanaan ini, penentuan besar rating daya trafo sudah di ketahui langkah selanjutnya perancang membandingkan beberapa product trafo buatan asing maupun local, Yang nantinya di rasa perancang cocok untuk di gunakan. untuk perbandingan secara umum, Instalasi Tegangan Menengah
Page 67
perancang melihat hari sisi kebisingan (dB), temperatura oil, lilitan, kelas isolasi, pendinginan, tapping, effisiency & regulasi, bukti pengujian yang di jelaskan pada katalog trafo. Perancang membandingkan 3 product trafo, yaitu: 1. Merk TRAFINDO
Daya Trafo
:
160 KVA
Jumlah fase
:
Tiga
Frekuensi pengenal
:
50 HZ
Teg primer pengenal :
20KV
Teg sekunder pengenal (beban nol)
:
0,4 KV
Impedansi
:
4%
No Load Losses
:
400 Watt
Load Losses
:
2000 Watt
Total Losses
:
2400 Watt
2. Merk SCHNEIDER
Daya Trafo
:
160 KVA
Jumlah fase
:
Tiga
Frekuensi pengenal
:
50 HZ
Teg primer pengenal :
20KV
Teg sekunder pengenal (beban nol)
:
0,4 KV
Impedansi
:
4%
No Load Losses
:
300 Watt
Load Losses
:
2350 Watt
Total Losses
:
2650 Watt
Dengan demikian perancang memilih merk trafo TRAFINDO, yang di rasa cocok untuk di gunakan. dengan spesifikasi secara umum: Spesifikasi di atas masih terbilang secara umum, untuk keterangan lebih lengkapnya bisa lihat pada katalog trafo merk TRAFINDO yang sudah di lampirkan. Instalasi Tegangan Menengah
Page 68
Instalasi Tegangan Menengah
Page 69
D. 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.
Factor-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 cutout, 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. pada cabang adalah cukup. Dijatim rating arus tertinggi cut-out adalah 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 teganga sisitem dijatim maka rated tegangan cut-out dipilih
sebesar 20 kV dan masuk ke BIL 150.
Instalasi Tegangan Menengah
Page 70
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. Setelah melihat data- data diatas maka perhitungan pemilihan fuse cut-out adalah sebagai berikut :
Arus untuk cut-out.
= 4,62 A x 2,5 = 11,55 A Nilai tersebut adalah nilai maksimum sedangkan dalam perencanaan ini digunakan CO dengan perhitungan 120 % dikalikan dengan arus pengenal transformator pada sisi primer, yaitu 5,52 A, 20 % diambil dari pertimbangan factor pengembangan. Rating arus kontinyu dari fuse besarnya dianggap sama atau lebih besar dari beban kontinyu maksimal yang diinginkan / ditanggung. Oleh karena itu dipili CO dengan arus sebesar 100 A.
Instalasi Tegangan Menengah
Page 71
E. 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 KV. 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
=
= Instalasi Tegangan Menengah
Page 72
= 15,5 KV Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :
Vm(L - G)
=
Koefisien pentanahan
=
= 12,6 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 :
E
=
E
= = 133,3 KV
Keterangan : I e
= arus pelepasan arrester (A) = tegangan surja yang datang (KV)
Eo = tegangan pelepasan arrester (KV) Z
= impedansi surja saluran (Ω)
Instalasi Tegangan Menengah
Page 73
R
= tahanan arrester (Ω)
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
(23)
Keterangan :
e
= tegangan surja yang datang (KV)
BIL
= tingkat isolasi dasar transformator (KV)
Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current)
I
=
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 =
= = 42
I = = 15,8 KA Keterangan : E = tegangan yang sampai pada arrester (KV) Instalasi Tegangan Menengah
Page 74
e
= puncak tegangan surja yang datang
K = konsatanta redaman (0,0006) x
= jarak perambatan
Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : V =IxR Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan : ea = Eo + (I x R)
(25)
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 flasover 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
Instalasi Tegangan Menengah
Page 75
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 +
126
= 133,3 KV+ 8,3
= 26,6x
Instalasi Tegangan Menengah
Page 76
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 IMPUL
BIL
BIL
S PETIR
ARRESTE
TRAF0
(KV)
R
KONDISI
KETERANGAN
(125 KV)
(150 KV) Tegangan masih di bawah 120 KV
< 150 KV
125 KV
>125 KV
Aman
diterima
arrester dan dialirkan
ke
tanah Masih
150 KV
lebih
memenuhi
batas
tegangan tertinggi yang bisa diterima arrester.
Tidak
Arrester
aman
transformator rusak
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 Instalasi Tegangan Menengah
Page 77
Instalasi Tegangan Menengah
Page 78
F. PERHITUNGAN PENGHANTAR DAN BUSBAR 1) Perhitungan penghantar pada SUTM. Untuk menghitung KHA penghantar kita harus mengetahui data-data yang diperlukan untuk kebutuhan perhitungan KHA penghantar tersebut, yaitu:
Daya total pabrik
: 1040 KVA ( dari PLN diakui sebesar 415 KVA).
Daya trafo GTT
: 160 KVA ( lihat perhitungan trafo GTT).
Dari data diatas maka In dapat dihitung yaitu:
3. In
= = 34,64 A.
4. KHA = 1,25 In = 43,3 Ampere. 5. Dari table KHA penghantar AAAC (PUIL 2000) didapat luas penampang penghnatar sebesar 16 mm (KHA 110 A) tetapi dilapangan penghantar untuk saluran SUTM paling kecil adalah 35 mm , maka dipilih penghantar AAAC dengan luas penampang 35 mm . hal tersebut dilakukan untuk menekan rugi-rugi sepanjang saluran SUTM, contohnya seperti drop tegangan yang terlau besar.
2) Perhitungan penghantar pada SUTR. 1. Penghantar dari Trafo Menuju Pengaman Utama Untuk menghitung KHA penghantar kita harus mengetahui data-data yang diperlukan untuk kebutuhan perhitungan KHA penghantar tersebut, yaitu:
Daya trafo GTT
: 160 KVA ( lihat perhitungan trafo GTT).
Dari data diatas maka In dapat dihitung yaitu:
In
=
Instalasi Tegangan Menengah
Page 79
= 243,09 A. KHA = 1,25 In =303,86 Ampere. Menggunakan Kabel NYY berinti tunggal. Dari Katalog didapat luas penampang penghantar sebesar 95 mm (KHA 320 A), Kerena jarak kabel menuju panel dekat maka rugi-rugi tidak begitu besar. Dengan Busbar : Legrand, (32 x 5mm)/phase dengan KHA 450 A Legrand, (32 x 2mm)/netral 2. Besar Penghantar Perjurusan Jurusan 1 Penghantar dari pengaman menuju pipa jurusan Total besar daya : 53200 VA 53200 ❑ I nominal= 660 I nominal=80,6 A
❑
Besar KHA KHA=80,6 Ax 1.25❑ KHA=100,75
Maka besar pengahantar yang digunakan adalah NYY dengan besar 25 mm2. Tetapi untuk mengantisipasi drop dan untuk mengantisipasi pengahantar panas maka digunakan penghantar dengan besar 50 mm2 Penghantar TC Dari table KHA penghantar TC (BUKU PLN) didapat luas penampang penghnatar sebesar 25 mm (KHA 103 A), maka dipilih penghantar TC dengan luas penampang yang lebih besar yaitu 70 mm . hal tersebut dilakukan untuk menekan rugi-rugi sepanjang saluran SUTR, contohnya seperti drop tegangan yang terlau Instalasi Tegangan Menengah
Page 80
besar, yang diakibatkan oleh suhu sekitar dan jarak pemasangan Digunakan kabel TC 3X70mm +1X50mm .
Jurusan 2 Penghantar dari pengaman menuju pipa jurusan Total besar daya : 53200 VA
I nominal=
63300 ❑❑ 660
I nominal=95,9
Besar KHA KHA=95,9 Ax 1.25❑ KHA=119,875 A Maka besar pengahantar yang digunakan adalah NYY dengan besar 25 mm2. Tetapi untuk mengantisipasi drop dan untuk mengantisipasi pengahantar panas maka digunakan penghantar dengan besar 50 mm2. Dan busbar yang digunakan adalah busbar : Legrand
Kabel TC
Dari table KHA penghantar TC (PUIL 2000) didapat luas penampang penghantar sebesar 35 mm (KHA 125 A), maka dipilih penghantar TC dengan luas penampang yang lebih besar yaitu 70 mm . hal tersebut dilakukan untuk menekan rugi-rugi sepanjang saluran SUTR, contohnya seperti drop tegangan yang terlau besar, yang diakibatkan oleh suhu sekitar dan jarak pemasangan Digunakan kabel TC 3X70mm +1X50mm .
Jurusan 3 Penghantar dari pengaman menuju pipa jurusan
Instalasi Tegangan Menengah
Page 81
Total besar daya : 53200 VA 9777,9 ❑❑❑ I nominal= 660 I nominal=14,815 A
Besar KHA KHA=14,815 A x 1.25
❑
KHA=18,52 A Maka besar pengahantar yang digunakan adalah NYY dengan besar1,5 mm2. Tetapi untuk mengantisipasi drop dan untuk mengantisipasi pengahantar panas maka
digunakan penghantar dengan besar 16 mm2 Kabel TC Dari table KHA penghantar TC (PUIL 2000) didapat luas penampang penghnatar sebesar 25 mm (KHA 108 A) sudah cukup untuk mengurangi Rugi-Rugi.
3) Perhitungan penghantar pada SKTM. Kabel tersebut menghubungkan antara JTM menuju gardu PLN, untuk perhitungannya adalah sebagai berikut:
6. In
= = 11,54 A.
7. KHA = 1,25 In = 14,4 Ampere. 8. Dari table KHA penghantar kabel tanah NA2XSEYBY (PUIL 2000) didapat luas penampang penghnatar sebesar 35 mm (KHA 127 A ditanah & 139 A diudara ), maka dipilih penghantar XLPE dengan luas penampang 35 mm .
Instalasi Tegangan Menengah
Page 82
G. PERENCANAAN PHB TR
Instalasi Tegangan Menengah
Page 83
Perhitungan Pengaman Pengaman Utama Besar In yang mengalir pada pengaman adalah sama dengan In trafo :
Besar Pengaman Utama adalah: Ipengaman Utama
= In x 0,8
Besar arus dengan faktor pemakaian adalah sebesar :
Maka Pengaman yang digunakan adalah MCCB easy pact 160 A Instalasi Tegangan Menengah
Page 84
Pengaman Jurusan
Pengaman jurusan menggunakan NH fuse. Setiap jurusan dibagi menjadi 3 fasa, yaitu R, S dan T. Besar pengaman adalah : Ipengaman=¿ x 1,15
¿=
daya beban V
a. Jurusan 1 Fasa R Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
17600 220 ¿=¿ 80 A
Fasa S Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
17600 220 ¿=¿ 80 A
Fasa T Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
18000 220 ¿=¿ 81,82 A
Maka menggunakan pengaman dengan besar : I pengaman=
Total daya ❑ 3 x 220
I pengaman=
(17600+17600+18000) ❑ 3 x 220
Instalasi Tegangan Menengah
Page 85
I pengaman=
53200 ❑ 660
I pengaman=80,6 Ax 1,15❑ I pengaman=92,65 A
Pengaman yang digunakan adalah NH Fuse type gG/gL 80 A b. Jurusan 2 Fasa R Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
19800 220 ¿=¿ 90 A
Fasa S Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
21400 220 ¿=97,27 A
Fasa T Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
22100 220 ¿=¿ 100,45 A
Maka menggunakan pengaman dengan besar I pengaman=
Total daya ❑ 3 x 220
(19800+21400+22100) ❑ I pengaman= 3 x 220 Instalasi Tegangan Menengah
Page 86
I pengaman=
63300 ❑ 660
I pengaman=95,9 A x 1,15
I pengaman=110,285 Pengaman yang digunakan adalah NH fuse type gG/gL 100 A c. Jurusan 3 Fasa R Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
3388,9 220 ¿=¿ 15,4 A
Fasa S Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : daya beban ¿= V ¿=
3333,4 220 ¿=¿ 15,152 A
Fasa T
Arus yang mengalir pada jurusan 1 fasa R adalah sebesar : ¿=
daya beban V
¿=
3055,6 220 ¿=¿ 13,889 A
Maka menggunakan pengaman dengan besar I pengaman=
Total daya ❑ 3 x 220
Instalasi Tegangan Menengah
Page 87
(3388,9+3333,4+3055,6) ❑ I pengaman= 3 x 220
I pengaman=
9777,9 ❑ x 1,15 660
I pengaman=14,815 A x 1,15❑ I pengaman=17,03 A
Pengaman yang digunakan adalah NH fuse type gG/gL sebesar 16 A
Instalasi Tegangan Menengah
Page 88
H. ARUS HUBUNGA SINGKAT PENGAMAN
JARINGAN SISI ATAS Di ketahui : Psc = 500 < 81,3o MVA U0 = 400 V 2 U 02 400 Z1 = P = 500 MV sc ⱷ
= 81,3 o
cos 81,3 o
= 0,15
Instalasi Tegangan Menengah
= 0,32 mΩ
Page 89
sin 81,3 o R1 R1 X1 X1
= 0,988
= Z1 .cos ⱷ . 10-3 = 0,32 x 0,15 x 10-3 = 0,048 Ω = Z1 .sin ⱷ . 10-3 = 0,32 x 0,988 x 10-3 = 0,316
TRAFO Di ketahui : S
= 160 KVA ; Usc
R2 =
Wc x U 0 2 x 10−3 S2
R2 =
2400 x 400 x 10 2 160
2
Z 2=
Usc U 2 x 100 S
Z 2=
4 4002 x 100 160
= 4%
;
U = 400 V ;
Wc
−3
= 15 Ω
Z 2=40Ω X2 =
√ 402−15 2
X2= 37,08 Ω
KABEL SEKUNDER TRAFO menuju panel PHB TR L=5m
ρcu = 22,5
Xtembaga = 56,2 x 106 A = 95 mm2
Ukuran kabel = NYY (1 x 95 mm2) / P L R3 = ρ A
=
22,5 x
( 955 )
= 1,18 Ω
X3 = 0,08 x 5 = 0,4 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 1 (pengaman utama)
Instalasi Tegangan Menengah
Page 90
= 2400 W
U0 Isc =
√ 3 √ Rt 12 + X t 12
Rt1 = 0,048 + 15 + 1,18 = 16,23 Ω Xt1 = 0,316 + 37,08 + 0,4 = 37,796 Ω 400 Isc = √3 √ 16,232+ 37,7962 = 5,6 kA
BUSBAR L = 0,5 m , A = 32 x 5 mm , ρcu = 22,5 L 1 22,5 x R4 = ρ A = 32 x 5 = 0,14 Ω X4 = 0,15 x L = 0,15 x 1 = 0,15 Ω ARUS HUBUNG SINGKAT 2( pada pengaman jurusan) U0 Isc = √ 3 √ R 2 + X 2 t1
t1
Rt1 = 16,23 Ω + 0,14 = 16,37 Ω Xt1 = 37,796 Ω + 0,15 = 37,946 Ω 400 Isc = √ 3 √ 16,372 +37,9462 = 5,59 kA
Instalasi Tegangan Menengah
Page 91
I.
PENTANAHAN
1. Pentanahan Body Trafo, panel PHB TR, dan arrester Pada pentanahan body trafo, panel PHB TR dan Aresster harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dengan catatan:
Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m Luas penampang elektroda adalah 201,02 mm2 r = 8 mm
Menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal
Panjang elektroda = 3 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda
R pentanahan =
= 13,66
Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω
Menggunakan konfigurasi Square
Instalasi Tegangan Menengah
Page 92
Factor pengali konfigurasi
= 0,3125
factor pengali konfigurasi
memenuhi persyaratan karena Rpt
View more...
Comments
