Penentuan Titik Gangguan Pada Kabel Bawah Tanah Siap Print

PENENTUAN LOKASI GANGGUAN SALURAN TRANSMISI BAWAH TANAH METODE DAN PENDEKATAN PENDEKATAN  Abstrak   -

Penyebab terjadinya gangguan gangguan ada !i!te" tran!"i!i dan di!tribu!i ba#a$ tana$ tida% daat di$indari %arena beberaa a&a!an' Gangguan ter!ebut "enyebab%an %erugian ada i$a%  PLN dan e&anggan' O&e$ %arena itu( endete%!ian dan erbai%an ter$ada gangguan ada&a$ $a& uta"a yang "enjadi er$atian %$u!u! PLN !e&a%u enyedia &i!tri%' Da&a" "a%a&a$ ini( %ita "e"ba$a! "engenai !eju"&a$ te%ni% endete%!ian &)%a!i gangguan yang terjadi ada %abe& tegangan tinggi !erta !eju"&a$ te%ni% ende%atan berda!ar%an "et)de %)"uta!i yang diu!u&%an )&e$ beberaa %)"unita! ri!et'

II .

I I I.

I' PENDAHULUAN Deteksi serta penentuan lokasi gang ganggu guan an pada pada jari jaring ngan an kabe kabell dan dan salu aluran udara merupakan seb sebuah spes spesia iali lisa sasi si ters tersen endi diri ri di dala dalam m tekn teknol olog ogii keli kelist stri rika kan. n. Dist Distri ribu buto tor  r  listrik selalu mempekerjakan mempekerjakan teknisi yang sangat terampil dan juga meny menyedi ediak akan an mesin mesin cang canggi gih h untu untuk  k  mendeteksi gangguan. Secara praktis saat ini ada beberapa metode metode dalam dalam mendete mendeteksi ksi ganggu gangguan. an. Setiap metode memiliki kelebihan dan kekurangan. Tidak Tidak ada metode tunggal atau metode kombinasi yang dianggap terb terbai aik k diant iantar araa semu semuaa metod etode. e.  Namun, peralatan dengan teknologi terba terbaru ru yang yang menu menunj njuk ukka kan n kine kinerj rjaa unggul selalu alu dibutu utuhkan oleh  pengguna. Distribusi jaringan listrik   pada kota besar biasanya meng menggu guna naka kan n kabe kabell bawa bawah h tana tanah h dika dikaren renak akan an kepa kepadat datan an pend pendud uduk uk,,  perumahan, instalasi komersial dan  beberapa alasan lainnya. Walaupun  jaringan distribusi listrik sudah di asil asilit itas asii back back eed eed melal melalui ui sumb sumber  er  alter alternat nati i,, kemu kemung ngki kinan nan back back eed eed terjadi terjadi dapat dapat mengec mengecil il selama selama kabel kabel rusak tidak diperbaiki. !leh karena itu  pendeteksian lokasi gangguan dan  perbaikan yang cepat selalu menjadi  prioritas utama bagi distributor listrik. "eralatan pendeteksi lokasi gangguan yang digunakan saat ini relati berat. Selai Selain n itu itu pada pada bany banyak ak kasu kasus, s, satu satu metod etodee saja saja tid tidak cuk cukup kare karena na membutuhkan lebih dari satu metode yang yang diga digabu bung ng untu untuk k mend mendet etek eksi si gangg anggua uan n seca secara ra aku akurat. rat. Nam Namun

I#.

demi demiki kian an,, melak melakuk ukan an bebe beberap rapaa tes dengan peralatan canggih dan akhirnya menentukan kesalahan akan memakan banyak waktu. "ada tulisan ini akan membahas sejumlah teknik pendekteksian lokasi gangguan kabel yang saat ini dipakai.

#. *I' +ENIS +ENIS PENDETE PENDETEKSIA KSIAN N GANGGUA GANGGUAN N #II. II. $an $anggua gguan n yang yang terj terjad adii pada ada salu salura ran n dan kabel abel dapat apat dikla iklasi sii ika kasi sik kan menja enjad di emp empat kateg ategor orii utama tama %  hubung hubung singka singkatt antar antar kabel, kabel, hubung hubung sing singka katt ke tana tanah, h, taha tahana nan n ting tinggi gi ke tanah dan open circuit. Tidak semua  pendekatan dapat bekerja dengan baik  untuk untuk setiap setiap jenis jenis ganggu gangguan. an. &mpat &mpat metode yang banyak digunakan dalam mendeteksi lokasi kesalahan dijelaskan sebagai berikut. #III. ' ((-)rame I*. ' Thumper *. ' Ti Time Dom Domai ain n +e +elect ectomete eter T TD+ *I. ' etode /ridge *II. *II. Sebu Sebuah ah hub hubun ung g sing singka katt ke tan tanah ah dap dapat at dengan mudah dideteksi menggunakan (-)r (-)ram amee meth method od.. 0ntu 0ntuk k taha tahana nan n tinggi ke tanah, metode (-)rame tidak  sela selalu lu memad emadai ai.. "ada ada kasu asus ini, ini, eto etode de Thum Thumpe perr perl perlu u digu diguna naka kan n untuk mengurangi gangguan tahanan. etode Thumper saja mungkin cukup untuk untuk pendeteksian pendeteksian lokasi gangguan, gangguan, tetapi ketika digunakan untuk durasi yang ang lebi lebih h lam lama, hal hal itu itu mung mungki kin n merusak isolasi kabel. (-)rame tidak   berguna untuk menemukan kesalahan kes alahan yang tidak memiliki koneksi ke bumi. Time Time Domain Domain +elect +electome ometer ter TD+ TD+

cocok untuk menentukan lokasi dari sebagian besar kesalahan. *III. *I#. *#.

(. etode (-)rame "ada metode (-)rame, pulsa D1 di suntikkan pada kabel yang terjadi gangguan dan terminal pentanahan untuk mencari lokasi kegagalan  pentanahan. "ulsa D1 akan mengalir  melalui konduktor dan kembali ke  pentanahan dari lokasi kegagalan yang ditunjukkan pada gambar 2. (liran  pulsa D1 melewati ground akan memproduksi sebuah tegangan D1 kecil. #oltmeter yang sensiti  diperlukan untuk mengukur magnitude dan arah dari tegangan D1 pada daerah pentanahan sepanjang rute kabel. enganalisa hasil dari  pengukuran tegangan sepanjang rute dapat mendeteksi lokasi gangguan  pada kabel. (-)rame adalah sebuah metode yang akurat namun bukan yang tercepat, sebab operator harus  berjalan sepanjang kabel dari transmiter sampai ke kegagalan ground. etode ini akan menemui  problem apabila aliran D1 yang kembali melewati jalan yang lebih mudah kembali ke tanah dari transmiter daripada kembali melalui ground. (pabila ground berpasir, diaspal yang memberikan resistansi yang tinggi yang berakibat arus  berkurang saat melalui ground. "ada kasus tersebut, 3oltmater akan gagal untuk mengukur tegangan dan deteksi gangguan menjadi rumit.

*#I.  XVII.

*I*.

 XVIII. /. etode Thumpers

**.

Thumper pada dasarnya adalah lonjakan pembangkit tegangan tinggi yang digunakan untuk menerapkan tegangan tinggi masih wajar pada cacat dari sebuah inti kabel bawah tanah untuk menghasilkan busur arus tinggi menghasilkan suara yang keras untuk didengar dari atas tanah. etode ini membutuhkan gebukan arus yang sangat tinggi pada tegangan sebesar 45k# untuk membuat suara  bawah tanah cukup keras untuk  didengar dari atas tanah. etode thumper saat mencari lokasi gangguan ditunjukkan pada gambar 4. Seperti metode (-)rame, metode thumper  membutuhkan seorang operator untuk   berjalan sepanjang kabel untuk  mendengarkan mendengarkan suara dari atas tanah. **I. 6ondisi tanah yang berbeda, dekat dengan jalan raya dan suara bising membuat suara sulit didengar  sehingga membuat operator sulit untuk mendeteksi gangguan. **II. **III.

**I#. **#. Namun, metode thumper telah ditingkatkan sepanjang waktu, mulai dari akurasi yang lebih akurat,  penggunaan dipermudah, dan  peningkatan pada analisa. 6emajuan yang telah dibuat diantaranya adalah dibuatnya perangkat yang dapat mendengar lebih baik seperti mikroon mekanik, atau geophone yang diletakkan langsung pada tanah melalui kabel dan mereka meminimalkan kebisingan eksternal gebukan lebih mudah untuk didengar.

**#I.

**#II. **#III. 1. Time Domain +electometry TD+ **I*. "ada metode Time Domain  Reflectometry TD+, sinyal energi rendah dikirimkan melalui kabel dimana kabel sempurna dengan impadansi karakteristik yang seragam, mengembalikan sinyal dalam waktu yang dikenal dan dengan proil yang dikenal. Waktu ini dan proil dari sinyal berubah ketika kabel mempunyai 3ariasi impedansi disebabkan oleh beberapa gangguan. #ariasi impedansi menyebabkan sebagian sinyal dipantulkan kembali ke sumber. "antulan sinyal menutupi sinyal asli yang terjadi peningkatan karakteristik impedansi di lokasi gangguan, sementara berbeda dengan sinyal asli yang terjadi penurunan karakteristik impedansi. +epresentasi graik dari layar Time Domain +electometry TD+ memberikan  jarak pengguna ke kesalahan dalam satuan waktu. 7arak yang sebenarnya dapat dihitung dengan mengalikan waktu dengan kecepatan sinyal. diagram blok  ungsional dari TD+  yang dilihat pada $ambar 8. ***. ***I.

***II. ***III. !leh karena itu, TD+ tegangan rendah dan metode thumper bisa diintegrasikan menjadi satu sistem di mana tegangan TD+ pulsa rendah diambil dari kabel yang diuji dan disimpan dalam tampilan memori. 6emudian gebukan digunakan untuk  mengirim pulsa tegangan tinggi untuk  membakar titik rusak. ketika busur  terbakar di titik rusak, TD+ dapat digunakan untuk mengirim pulsa tegangan pulsa yang sama dan pulsa  baru akan ditumpangkan pada jejak   pertama. /usur adalah titik impedansi rendah yang menghasilkan pulsa TD+  yang untuk mereleksikannya dengan short circuit. ***I#. $ambar 9 menunjukkan contoh tes dengan dua jejak sinyal dengan satu di atas yang lain. Dalam gambar, garis putus-putus merupakan titik peluncuran dan garis lurus merupakan tempat gangguan. Dari dua kursor ini, mesin dapat langsung menghitung jarak dari gangguan. "enggabungan metode thumper dan metode TD+ mengurangi isolasi kerusakan utama kabel tetapi tidak  membuang risiko. ***#. etode TD+ berguna untuk   deteksi gangguan open circuit. $ambar 9 menunjukkan gambaran yang jelas bagaimana metode TD+  akan merespon open circuit pada konduktor. 7ika terdapat resistansi seri yang rendah pada gangguan, masalah akan sama seperti resistansi tinggi gangguan pembumian. ***#I.

***#II. D. etode /ridge ***#III. etode bridge yang digunakan untuk penentuan lokasi gangguan pada

kabel bawah tanah didasarkan pada rangkaian wheatstone yang telah dimodiikasi, dimana arus D1 digunakan untuk mengukur nilai resistansi yang digunakan dalam  perhitungan jarak gangguan dalam  persentase dari total panjang saluran. urray dan $laser bridge menggunakan prinsip-prinsip yang sama untuk menentukan jarak dari kegagalan yang terjadi. Deskripsi singkat dari jembatan ini dinyatakan sebagai berikut. ***I*.

*:#II.

*:#III. :.

:I. :II.

:III. :I#. $ambar ;< +angkaian jembatan Wheatstone. *:I. *:II. $ambar ; menunjukkan +angkaian  jembatan Wheatstone di mana nilai resistansi +2, +4, +8, diketahui dan += tidak diketahui. Saat pengukuran menggunakan gal3anometer   menunjukkan tidak ada arus yang mengalir seperti pada gambar, nilai += dapat diketahui dari nilai resistor  lainnya dengan persamaan berikut. *:III.

$ambar >< urray bridge loop. *:I*. "ada rangkaian ini, pada kondisi seimbang, didapatkan persamaan untuk menghitung resistansi konduktor sebagai berikut.

*:.

:#.

7arak gangguan dapat dihitung dari nilai-nilai resistor menggunakan resistansi konduktor per unit panjang kabel. +angkaian pengukuran $laser untuk   penentuan lokasi gangguan kabel ditunjukkan pada $ambar A. Dalam rangkaian pengukuran ini, dua konduktor :2 dan :4 dari kabel dengan diameter dan material yang sama diperlukan samping konduktor  yang mengalami gangguan :8 seperti yang ditunjukkan pada $ambar  >.

:#I. :#II.

*:I#. *:#. $ambar > enunjukkan urray  bridge loop untuk menentukan lokasi kegagalan terjadi. Selain konduktor  yang mengalami kegagalan, satu konduktor dalam kondisi baik yang terhubung ke terminal T2 diperlukan disini sebagai rangkaian pengukuran. :oop eksternal pada sirkuit terdiri dari resistansi yang diletakkan di ujung depan dan di akhir +?@ kabel konduktor, *:#I.

:#III. $ambar A< +angkaian pengukuran $laser. :I*. :*. "ada kondisi seimbang, didapatkan rumus untuk menemukan jarak  kesalahan kabel seperti di bawah ini.

:*I.

:*II. di mana l x adalah jarak dari gangguan dari titik pengukuran akhir, B adalah resistansi dari sambungan sumber dan lo adalah panjang kabel. :*III. 6eakuratan metode jembatan ini tergantung pada arus pada rangkaian  jembatan, nilai resistansi dari loop kabel, impedansi internal gal3anometer dan resistansi rangkaian  jembatan sesuai, sensiti3itas gal3anometer, dan linearitas  pengukuran potensiometer. Namun,  penerapan etode urray /ridge mungkin tidak bekerja dengan benar, terutama ketika ujung terminal saluran kabel terhubung ke $as Insulated Switchgear $IS. (khirnya, dua metode jembatan ini memiliki keterbatasan seperti kelayakan kabel dengan nilai minimum mungkin tidak  tersedia, diameter kabel mungkin tidak  seragam di seluruh saluran disebabkan karena joint atau kabel mungkin  berbeda di berbagai bagian dari saluran. :*I#. L,*' TEKNOLOGI PENDETEKSIAN LOKASI GANGGUAN -ANG DIUSULKAN :*#I. "enelitian pada pengembangan teknik  deteksi lokasi gangguan saat ini menunjukkan sejumlah proposal yang  belum diuji di lapangan. :*#II.+. Salat, et al.  mengusulkan metode lokasi kesalahan menggunakan  pendekatan 3ektor mesin. 6arakteristik sinyal rekuensi satuterminal tegangan dan arus transien  pada system digunakan dalam metode ini. Dalam eksperimen numerik  ekstensi, metode ini ditemukan memiliki kesalahan dalam kisaran @,@5C menjadi 2C dari panjang saluran. :*#III. + Salim, et al., mengusulkan impedansi tambahan berdasarkan rumus lokasi kegagalan untuk sistem distribusi umum. etode ini menggunakan tegangan dan arus di

tempat itu sebagai data masukan. Tapi ormula ini perlu memecahkan  perhitungan angka untuk semua jenis gangguan untuk menentukan jarak. :*I*. ) agnago, et al.  menggunakan transormasi wa3elet untuk   menganalisis kesalahan sistem transien untuk mengetahui lokasi gangguan. Sebuah hasil simulasi menunjukkan bahwa usulan metode dapat digunakan untuk kedua kasus  pencatatan kegagalan transien single ended dan synchroniEed two ended. :**. T. Takagi, et al.,  mengusulkan algoritma lokasi gangguan  berdasarkan analisis )ourier dari  jaringan yang rusak. Didalam algoritma lokasi kegagalan dapat ditentukan dengan data yang tersedia. ereka menguji algoritma yang diusulkan menggunakan asilitas eksperimental pada laboratorium scale  power system. :**I. etode lokasi gangguan ini menggambarkan di bagian ini sebagian besar perhitungan secara komputasi. Tidak ditemukan bukti  bahwa metode ini sedang digunakan di lapangan praktis untuk menentukan kesalahan kabel. Namun, metode ini kebanyakan cocok untuk   membandingkan kinerja yang jauh F impedansi berdasarkan relay operasi untuk akurasi operasional mereka. :**II. L,,III' KESIMPULAN :**I#. akalah ini menjelaskan  pentingnya menemukan lokasi kesalahan dalam jaringan distribusi dan ulasan beberapa metode mencari lokasi kegagalan kabel yang banyak  digunakan dalam bidang praktis. /eberapa usulan telah dipelajari yang dapat berguna untuk pembangunan masa depan. :**#. L,,*I' DA.TAR PUSTAKA :**#II. G2H 6urniawan, )eri. 4@2;, 2 (pril  Menentukan Letak Gangguan Kabel  Tanah Dengan i!tem "embatan #heat!tone. httpJ  @2Jarchi3e.html

:**#III. G4H )akhrul Islam, (manullah and Salahuddin. (. (Ead,  Locating  $n%ergroun% &able 'ault!( ) Re*ie+ an%  Gui%eline for e+ De*elo-ment, 4@24 :**I*. G8H 4@2;, 2> (pril $n%ergroun% &able! )n% Di!tribution

y!tem, http