43.KOORDINASI ISOLASI
Koordinasi
isolasi dapat didefenisikan sebagai korelasi antara daya isolasi alat-alat dan
sirkuit listrik di satu pihak dan karakteristik alat-alat pelindungnya di lain
pihak, sehingga isolasi tersebut terlindung dari bahaya-bahaya tegangan lebih
secara ekonomis. Koordinasi isolasi dinyatakan dalam bentuk langkah-langkah
yang diambil untuk menghindarkan kerusakan terhadap alat-alat listrik karena
tegangan lebih dan membatasi lompatan sehingga tak menimbulkan kerusakan
terhadap alat-alat listrik dan karakteristik alat-alat pelindung terhadap
tegangan lebih, yang masing-masing ditentukan oleh tingkat ketahanan impuls dan
tingkat perlindungan impulsnya.
Koordinasi
isolasi mempunyai dua tujuan :
1.
Perlindungan terhadap peralatan
2.
Penghematan (ekonomi)
Oleh
karena perlindungan bertujuan ekonomi pula, maka kedua tujuan tersebut
disatukan menjadi satu tujuan : ekonomi, hal ini berlaku untuk semua masalah
dalam bidang perlindungan. Dalam hal koordinasi isolasi, yang dituju ialah
sebuah sistem tenaga listrik yang bagian-bagiannya, masing-masing dan satu sama
lain, mempunyai daya isolasi yang diatur sedemikian rupa, sehingga dalam setiap
kondisi operasi, kwalitas pelayanan (penyediaan) dicapai dengan biaya seminimum
mungkin. Biaya peralatan yang dimaksud terdiri dari biaya pertama peralatan
(first cost), biaya kerusakan, biaya pelayanan berhenti (outages),biaya
penurunan dan penaikan kwalitas pelayanan.
KARAKTERISTIK
KOORDINASI
·
Dalam hal kemampuan isolasi untuk menghadapi
surja hubung dan surja petir maka yang berperan adalah kemampuan isolasi
terhadap kenaikan tegangan yang dikenakan padanya.
·
Dalam pengoperasian normal isolasi peralatan
sistem tenaga ditentukan sesuai dengan tegangan kerja (kelas tegangan) dimana
peralatan itu beroperasi.
·
Pengaman petir dan dan surja hubung memerlukan
penetapan dari level tegangan yang disebut level tegangan shunt, yaitu
perangkat pengaman seperti arrester.
·
Batas ketahanan impuls petir yang disebut
sebagai Basic Impulse Level(BIL) adalah ketentuan untuk setiap sistem tegangan
nominal dari berbagai peralatan.
·
Semua peralatan dan komponen-komponennya harus
mempunyai BIL di atas level sistem proteksi, sesuai margin. Nilai batas ini
biasanya ditentukan berdasarkan isolasi udara dengan metoda statistik.
·
Untuk peralatan yang bukan isolasi seperti trafo
isolasi, batas margin batas margin ditetapkan berdasarkan metoda konvensional.
B. SEJARAH PERKEMBANGAN
Sebelum perang dunia ke-1 koordinasi
isolasi mendapat perhatian sedikit sekali dan sukar dapat dilaksanakan karena
tidak adanya data pokok yang diperlukan. Sedikit sekali diketahui mengenai
karakteristik petir dan saluran transmisi dan pengaruhnya pada peralatan
tenaga. Lebih kurang lagi pengetahuan para insinyur mengenai daya isolasi
peralatan itu sendiri terhadap petir, dan karakteristik alat-alat pelindung
(terutama arrester petir) serta penerapannya belum benar-benar dimengerti.
Akibatnya ialah bahwa cara mengisolasi adalah cara mencoba-coba (rule-of-thumb)
belaka, sehingga ada bagian-bagian yang isolasinya kurang, sedangkan ada
bagian-bagian yang isolasinya berkelebihan. Di Amerika Serikat tendensinya pada
waktu itu adalah menaikkan isolasi pada jala-jala transmisi dan mengurangi
isolasi peralatan di gardu. Hal ini
tentu mengakibatkan banyaknya lompatan api terjadi pada peralatan tersebut.
Dalam masa tiga puluh tahun sesudah itu dilakukan
penyelidikan dan riset yang menghasilkan :
- Penemuan sifat petir pada transmisi dan karakteristiknya pada waktu mendekati gardu.
- Penentuan daya isolasi peralatan, bukan saja peralatan yang berisolasikan udara, misalnya isolator dan bushing, tetapi juga peralatan yang lebih sulit dan mahal, seperti trafo, bushing istimewa,dll.
- Penemuan tegangan impuls standard dan cara pengujian trafo untuk menentukan daya impulsnya.
- Karakteristik alat-alat pelindung terutama arrester dari hasil-hasil pengujian di lapangan surja arus petir (besar dan kecepatannya naik) ditetapkan, tingkat perlindungan arrester ditentukan dan dipakai dalam koordinasi isolasi.
- Dengan ditetapkannya gelombang impuls standar dan dengan diketemukannya osilograp maka didapatkan data lain yang diperlukan guna memecahkan persoalan koordinasi isolasi, misalnya karakteristik volt-waktu dari isolasi dan peralatan, tingkat perlindungan dari arrester untuk bentuk gelombang yang beraneka ragam, karakteristik impuls dari udara (isolator, bushing, dsb)
f.
Penentuan
tingkat isolasi impuls dasar (Basic Impulse Insulation Level, disingkat BIL)
yang didefenisikan sebagai “tingkat-tingkat patokan (reference levels)
dinyatakan dalam tegangan puncak impuls dengan gelombang standar.
C. PRINSIP DAN PENGERTIAN DASAR
Rasionalisasi dari pada daya isolasi suatu sistem dan
implementasi dari pada koordinasi isolasi menyangkut prinsip-prinsip tertentu
yang di dalam prakteknya berupa aturan-aturan sebagai berikut :
1.
Arrester petir (lightning arrester) dipakai sebagai alat
pelindung pokok.
2. Tegangan sistem mempunyai tiga harga :
a) Tegangan
nominal, b) Tegangan dasar (rated), dan c) Tegangan maksimum.
3.
Ada dua
macam sistem : yang netralnya diisolasikan (isolated neutral system) dan yang
dibumikan secara efektif (effectively grounded system). Pada kedua sistem ini
tegangan-transmisi maksimumnya dapat mencapai 105% dari tegangan dasar.
4.
Tegangan dasar (rating) yang dipakai pada arrester
adalah tegangan maksimum frekuensi rendah (50 c/s) di mana arrester tersebut
bekerja dengan baik. Pada sistem terisolasi, arrester harus mempunyai tegangan
dasar maksimum tidak melebihi tegangan dasar penuh atau arrester 100%. Pada
sistem yang dibumikan, tegangan dasar maksimum dari pada arrester dapat
diturunkan menjadi 80% dari tegangan sistem maksimum. Cara dan aplikasi khusus
memungkinkan pemakaian arrester 75-80%.
5.
Dalam penentuan isolasi trafo, dipakai isolasi
yang dikurangi (reduced insulation), yaitu tingkat isolasi yang lebih rendah
dari pada apa yang telah ditetapkan dalam standar seperti yang terdapat pada
Tabel
6. Dua unsur utama koordinasi isolasi yang penting
ialah karakteristik volt waktu dari isolasi yang harus dilindungi dan karakteristik
pelindung dari arrester. Pada tegangan tinggi sekali (EHV, UHV) ada dua pasang
karakteristik yang perlu diperkatikan, satu untuk surja petir dan satu lagi
untuk surja bubung.
Kelas Referensi
|
BIL
|
80% BIL
|
(kV)
|
(kV)
|
(kV)
|
1.2
|
30
|
24
|
8.7
|
75
|
60
|
12
|
95
|
76
|
23
|
150
|
120
|
34.5
|
200
|
160
|
66
|
250
|
200
|
49
|
350
|
280
|
92
|
450
|
360
|
115
|
550
|
440
|
138
|
650
|
520
|
161
|
150
|
600
|
180
|
825
|
660
|
196
|
900
|
720
|
230
|
1050
|
840
|
260
|
1175
|
940
|
287
|
1300
|
1040
|
345
|
1550
|
1240
|
Tabel Tingkat BIL Berdasrkan
Tegangan Sistem
No comments:
Post a Comment