JARINGAN TRANSMISI

JARINGAN TRANSMISI

PENGERTIAN

Saluran Transmisi adalah sistem penyaluran tenaga listrik yang beroperasi pada TT

(tegangan Tinggi), TET (Tegangan Ekstra Tinggi), dan TUT (Tengangan Ultra Tinggi). Kemampuan

sistem transmisi dengan tegangan yang lebih tinggi akan menjadi jelas jika dilihat pada

kemampuan transmisi dari suatu saluran transmisi, kemampuan ini biasanya dinyatakan dalam

Mega Volt Ampere (MVA). Transmisi dapat menyalurkan tenaga listrik dari GI Pembangkitan ke

GI Tegangan Tinggi dan dari GI Tegangan Tinggi ke GI Distribusi.

GAMBAR

SINGLE LINE DIAGRAM

KOMPONEN

TOWER

Energi listrik yang disalurkan lewat saluran transmisi udara pada umumnya

menggunakan kawat telanjang sehingga mengandalkan udara sebagai media isolasi

antara kawat penghantar tersebut dengan benda sekelilingnya, dan untuk

menyanggah / merentang kawat penghantar dengan ketinggian dan jarak yang aman

bagi manusia dan lingkungan sekitarnya, kawat-kawat penghantar tersebut dipasang

pada suatu konstruksi bangunan yang kokoh, yang biasa disebut menara / tower. Antara

menara / tower listrik dan kawat penghantar disekat oleh isolator. Konstruksi tower besi

baja merupakan jenis konstruksi saluran transmisi tegangan tinggi (SUTT) ataupun

saluran transmisi tegangan ekstra tinggi (SUTET) yang paling banyak digunakan di

jaringan PLN, karena mudah dirakit terutama untuk pemasangan di daerah pegunungan

dan jauh dari jalan raya, harganya yang relatif lebih murah dibandingkan dengan

penggunaan saluran bawah tanah serta pemeliharaannya yang mudah.

Jenis-Jenis Menara / Tower Listrik

• Menurut bentuk konstruksinya, jenis-jenis menara / tower listrik dibagi atas 4 macam,

yaitu:

1. Lattice tower

2. Tubular steel pole

3. Concrete pole

4. Wooden pole

Gambar 1. Lattice tower Gambar 2. Tubular steel pole

• Menurut fungsinya, menara / tower listrik dibagi atas 7 macam yaitu:

1. Dead end tower, yaitu tiang akhir yang berlokasi di dekat Gardu induk, tower ini

hampir sepenuhnya menanggung gaya tarik.

2. Section tower, yaitu tiang penyekat antara sejumlah tower penyangga dengan

sejumlah tower penyangga lainnya karena alasan kemudahan saat pembangunan

(penarikan kawat), umumnya mempunyai sudut belokan yang kecil.

3. Suspension tower, yaitu tower penyangga, tower ini hampir sepenuhnya menanggung

gaya berat, umumnya tidak mempunyai sudut belokan.

4. Tension tower, yaitu tower penegang, tower ini menanggung gaya tarik yang lebih

besar daripada gaya berat, umumnya mempunyai sudut belokan.

5. Transposision tower, yaitu tower tension yang digunakan sebagai tempat melakukan

perubahan posisi kawat fasa guna memperbaiki impendansi transmisi.

6. Gantry tower, yaitu tower berbentuk portal digunakan pada persilangan antara dua

Saluran transmisi. Tiang ini dibangun di bawah Saluran transmisi existing.

7. Combined tower, yaitu tower yang digunakan oleh dua buah saluran transmisi yang

berbeda tegangan operasinya.

Gambar 3. Tower 2 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan).

Gambar 4. Tower 4 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan).

• Menurut susunan / konfigurasi kawat fasa, menara / tower listrik dikelompokkan atas:

1. Jenis delta, digunakan pada konfigurasi horizontal / mendatar.

2. Jenis piramida, digunakan pada konfigurasi vertikal / tegak.

3. Jenis Zig-zag, yaitu kawat fasa tidak berada pada satu sisi lengan tower.

Dilihat dari tipe tower, dibagi atas beberapa tipe seperti ditunjukkan pada tabel 1 dan

tabel 2.

Tabel 1. Tipe tower 150 Kv Tabel 2. Tipe Tower 500 kV

ISOLATOR

Isolator mempunyai peranan penting untuk mencegah terjadinya aliran arus dari

konduktor phasa ke bumi melalui menara pendukung. Dengan demikian, isolator

merupakan bagian penting dalam sistem transmisi energi listrik. Beberapa persyaratan

penting yang harus dimiliki suatu isolator adalah:

- Isolator harus mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi.

- Memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi.

- Mempunyai nilai resistivitas yang tinggi untuk memperkecil arus bocor yang terjadi.

- Tidak mudah keropos dan tahan terhadap masuknya gas-gas ataupun cairan-cairan

ke dalam bahan isolator.

- Tidak dipengaruhi oleh perubahan suhu.

Bahan-bahan Isolator :

Isolator Porselen

Porselen berasal dari tanah liat yang mengandung aluminium silikat, kemudian

aluminium silikat ini direaksikan dengan plastik kaolin, felspar, kwarsa dan

campuran ini dipanaskan pada tempat pembakaran dengan suhu yang diatur.

Komposisi bahan bakunya adalah: 50% tanah liat, 25% felspar, 25% kwarsa. Isolator

yang dihasilkan harus keras, permukaannya halus/licin dan bebas dari sifat

perembesan. Kehalusan bahan pada permukaan akan membebaskan isolator dari

jejak air. Sifat menyerap pada bahan isolator akan menurunkan kekuatan dielektrik,

dan adanya kotoran ataupun gelembung udara di dalam bahan isolator juga akan

mengakibatkan penurunan kekuatan dielektrik.

Jika bahan isolasi diproduksi pada suhu yang rendah maka sifat mekaniknya

akan menjadi lebih baik, tetapi bahan tersebut bersifat menyerap air dan ketika

bahan tersebut digunakan, kondisinya mungkin akan memburuk. Sebaliknya jika

bahan isolasi diproduksi pada suhu yang lebih tinggi, sifat menyerapnya akan

berkurang, tetapi bahan isolasi tersebut menjadi rapuh. Jadi di dalam membuat

isolator perlu dirancang sedemikian rupa antara kekuatan dielektrik, sifat rembesan

terhadap air dan suhu tempat pengeringannya. Secara mekanis isolator porselen

memiliki kekuatan dielektrik ± 60.000 V/cm, tekanan dan kuat regangannya adalah

70.000 kg/cm2 dan 500 kg/cm2.

Isolator Gelas

Sering kali gelas digunakan sebagai bahan isolasi. Gelas diproduksi dengan

proses penguatan yaitu dipanaskan dulu lalu didinginkan. Isolator yang terbuat dari

bahan gelas ini memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut :

– Kekuatan dielektriknya tinggi kira-kira 140 kV/cm

– Dengan pemanasan yang tepat akan diperoleh resistivitas yang tinggi.

– Koefisien muai panasnya rendah.

– Karena kekuatan dielektriknya tinggi, maka isolator gelas memiliki bentuk yang

lebih sederhana dan bahkan dapat digunakan satu lapis sebagai bahan isolator.

– Bersifat transparan (lebih jelas dibandingkan porselen), sehingga sedikit cacat,

ketakmurnian gelembung udara, retak-retak, kotoran-kotoran yang lain dapat

dideteksi dengan mudah dan bersifat homogen.

– Daya rentanganya lebih besar dari porselen.

– Lebih murah dari pada porselen

Kelemahan dari isolator gelas antara lain :

– Uap-uap air mudah mengembun di sepanjang permukaan isolator, sehingga hal ini

dapat menyebabkan penumpukan kotoran-kotoran pada permukaan isolator dan

mempercepat terjadinya arus bocor.

– Pada tegangan yang lebih tinggi, gelas tidak dapat dituang (casting) dalam bentuk

atau model yang tidak beraturan, karena pendingin yang tidak teratur akan

menyebabkan terjadinya kegentingan-kegentingan didalam isolator dan keadaan ini

dapat mempercepat terjadinya arus bocor.

Isolator Steatite

Steatite adalah magnesium silikat dan dijumpai pada berbagai bagian dari oksida

magnesium dengan silikat. Daya rentang dari isolator steatite jauh lebih besar

dibandingkan dengan isolator porselen, dan dapat menguntungkan jika digunakan

pada keadaan dimana isolator mengalami regangan sempurna misalnya ketika

jaringan saluran transmisi mengalami belokan tajam.

Klasifikasi Isolator Transmisi Hantaran Udara. Isolator transmisi hantaran udara

diklasifikasi menurut penggunaan dan konstruksinya menjadi isolator

gantung (suspension), jenis pasak (pin-type), jenis batang panjang (long-rod) dan

jenis pos-saluran (line post). Gandengan isolator gantung pada umumnya dipakai

pada saluran transmisi tegangan tinggi, sedang isolator batang panjang dipakai

ditempat-tempat dimana pengotoran udara karena garam dan debu banyak terjadi.

Kedua jenis yang lain dapat dipakai pada saluran transmisi yang relatip rendah

(kurang dari 22-33 kV).

Isolator Gantung,

Pada isolator gantung dikenal dua jenis, yakni clevis type dan ball-and-socket

type,yang masing-masing terbuat dari porselen dengan tutup (cap) dari besi

tempaan (malleable iron), yang keduanya diikatkan pada porselennya dengan

semen berkualitas baik.

Keuntungan-keuntungan dari isolator gantung :

1. Setiap unit dirancang untuk tegangan 11 kV sehingga dengan menghubungkan

beberapa buah isolator secara seri, maka sederetan isolator tersebut dapat

digunakan untuk setiap tegangan yang diinginkan.

2. Bila didalam deretan isolator yang telah dihubungkan tersebut salah satu isolator

rusak, maka proses penggantiannya lebih mudah dan harganya relatif lebih murah.

3. Tekanan mekanis pada rangkaian isolator akan berkurang karena tempat

pengikat kawat penghantarnya fleksibel.

4. Apabila deretan isolator tersebut digantungkan pada menara yang terbuat dari

baja maka konduktor tegangan tinggi hanya sedikit berpengaruh terhadap

sambaran kilat, karena penghantar kawat tersebut posisinya lebih rendah dari pada

lengan menara yang ditanahkan dan mempunyai sifat sebagai penangkal petir.

5. Jika beban yang diberikan pada transmisi bertambah, maka potensial jaringan

yang ada dapat diperbesar lagi dengan menambahkan sejumlah deretan atau

rangkaian isolator.

Isolator Pasak,

Isolator jenis pasak dan jenis pos-saluran terbuat dari porselen, yang bagian

bawahnya diberi tutup (thimble, cap) besi cor yang disemenkan pada porselen serta

pasak baja yang disekrupkan padanya. Karena jenis ini dipakai secara sendirian

(tidak dalam gandengan) serta kekuatan mekanisnya rendah, maka tidak dibuat

dalam ukuran-ukuran yang besar.

Jenis batang-panjang mempunyai sedikit bagian logam sehingga tidak mudah

menjadi rusak. Oleh karena rusuknya yang sederhana maka ia mudah tercuci oleh

hujan, sehingga jenis ini sesuai sekali untuk penggunaan pada tempat-tempat yang

banyak dikotori garam dan debu

KONDUKTOR

Fungsi Konduktor

Konduktor berfungsi untuk memindahkan energi listrik dari suatu tempat yang lain.

Jenis Bahan Konduktor

Bahan-bahan yang dipakai untuk konduktor harus memenuhi persyaratan-persyaratan

sebagai berikut :

- Konduktifitasnya cukup baik.

- Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik) cukup tinggi.

- Koefisien muai panjangnya kecil.

- Modulus kenyalnya (modulus elastisitet)cukup besar.

Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai konduktor, antara lain :

- Logam biasa seperti tembaga, aluminium, besi, dan sebagainya

- Logam campuran (alloy) adalah tembaga atau aluminium yang diberi campuran

dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain yang gunanya untuk menaikkan

kekuatan mekanisnya.

- Logam paduan (composite) yaitu dua jenis logam atau lebih yang dipadukan

dengan cara kompresi, peleburan (smelting) atau pengelasan (welding).

Klasifikasi Konduktor.

a. Klasifikasi Konduktor Menurut Bahannya :

Kawat Logam Biasa

Contoh :

BBC (Bare Copper Conduktor)

AAC (All Aluminium Alloy Conduktor)

Kawat Logam Campuran (Alloy)

Contoh :

AAAC (All Aluminium Alloy Conduktor)

Kawat Logam Paduan (composite)

Contoh :

- Copper Clad Steel (Kawat baja berlapis tembaga)

- Aluminum Clad Steel (Kawat baja berlapis Aluminium)

Kawat Lilit Campuran

Yaitu kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam atau lebih.

Contoh :

ASCR (Aluminium Cable Steel Reinforced)

b. Klasifikasi Konduktor Menurut Konstruktsinya :

Kawat padat (solid wire) berpenampang bulat.

Kawat berlilit (standart wire) terdiri 7 sampai dengan 61 kawat padat yang

dililit menjadi satu, biasanya berlapis dan konsentris.

Kawat berongga (hollow conductor) adalah kawat berongga yang dibuat

untuk mendapatkan garis tengah luar yang besar.

c. Klasifikasi Menurut Bentuk Fisiknya.

Konduktor telanjang.

Konduktor berisolasi.

Konduktor berisolasi adalah konduktor telanjang yang pada bagian luarnya

diisolasi sesuai dengan peruntukan tegangan kerja.

Contoh :

Kabel twisted.

Kabel NYY.

Kabel NYCY.

Kabel NYFGBY.

Karakteristik Konduktor

Ada 2 (dua) jenis karateristik konduktor, yaitu :

a. Karakteristik Mekanik

b. Karakteristik Listrik.

Karakteristik Mekanik.

Karakteristik mekanik menunjukkan keadaan fisik dari konduktor yang menyatakan

kekuatan tarik dari pada konduktor.

Dari SPLN 41-8:1981 untuk konduktor 70 mm berselubung AAAC-S pada suhu sekitar

30 C, maka kemampuan maksimal dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275 A.

Karakteristik Listrik

Karakteristik listrik menunjukkan kemampuan dari konduktor terhadap arus listrik yang

melewatinya.

Dari SPLN 41-10 : 1991 untuk knduktor 70 mm2 berselubung AAAC-S pada suhu sekitar

30o C, maka kemampuan maksimum dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275

A.

Karakteristik Hantaran

a. Karakteristik Mekanik

- Karakteristik mekanik hantaran udara aluminium (A2C)

Tabel.

Luas

Penampan

g

Nominal

(mm2)

Luas

Penampang

Sebenarnya

(mm)

Jumlah

Kawat

Diameter

Kawat

Aluminium

Nominal

(mm)

Diameter

Hantaran

Nominal

(mm)

Berat

Hantaran

Kira-kira

(kg/km)

Kuat tarik

Putus

Hantaran

(secara

hitungan)

(kp) *)

1 2 3 4 5 6 7

16

25

15,89

24,25

7

7

1,7

2,1

5,1

6,3

44

67

290

425

35

50

50

70

95

120

150

185

240

300

400

500

625

800

1000

34,36

49,48

48,36

65,82

93,27

117,0

147,1

181,6

242,5

299,4

400,1

499,8

626,2

802,1

499,7

7

7

19

19

19

19

37

37

61

61

61

61

91

91

91

2,5

,30

1,8

2,1

2,5

2,8

2,25

2,5

2,25

2,5

2,89

3,23

2,96

3,35

3,74

7,5

9,0

9,0

10,5

12,5

14,0

15,7

17,5

20,2

22,5

26,0

29,1

32,6

36,8

41,1

94

135

133

181

256

322

406

501

670

827

1105

1381

1733

2219

2766

585

810

860

1150

1595

1910

2570

3105

4015

4850

6190

7600

9690

12055

14845

- Karakteristik mekanik hantaran udara aluminium campuran (A3C)

Tabel

Konstruksi Penghantar Udara Campuran Aluminium Telanjang (AAAC)

Luas

Penampan

g

Nominal

(mm2)

Luas

Penampan

g

Sebenarny

a

(mm2)

Jumla

h

Kawat

Diameter

Kawat

Aluminium

Nominal

(mm)

Diameter

Penghanta

r

Nominal

(mm)

Berat

Penghanta

r

Nominal

(kg/km)

Kuat tarik

Putus

Penghant

ar

(N)

1 2 3 4 5 6 7

16

25

16,84

27,83

7

7

1,75

2,25

5,25

6,75

46

76

4,700

7,750

35

50

50

70

95

120

150

185

240

300

400

500

630

800

1000

34,36

49,48

45,7

75,55

93,27

112,85

147,11

181,62

242,54

299,43

431,18

506,04

643,24

754,91

1005,06

7

7

19

19

19

19

37

37

61

61

61

61

91

91

91

2,5

3,0

1,75

2,25

2,5

2,75

2,25

2,5

2,25

2,5

3,0

3,25

3,0

3,25

3,75

7,5

9,0

8,75

11,25

12,5

13,75

15,75

17,5

20,25

22,5

27,0

29,25

33,0

35,75

41,25

94

135

126

208

256

310

406

501

670

827

1195

1402

1782

2092

2785

9,600

13,850

12,750

21,100

26,100

31,550

41,100

50,750

67,750

83,700

120,550

141,400

179,750

211,000

280,85

- Karakteristik mekanis hantaran udara tembaga (BCC)

Luas

Penampan

g

Nominal

(mm2)

Luas

Penampang

Sebenarnya

(mm2)

Jumlah

Kawat

Diameter

Kawat

Tembaga

Nominal

(mm)

Diameter

Hantaran

Nominal

(mm)

Berat

Hantaran

Kira-kira

(kg/km)

Kuat tarik

Putus

Hantaran

(secara

hitungan)

(kp) *)

1 2 3 4 5 6 7

6

10

16

25

35

50

50

70

95

120

150

185

240

300

400

500

6,16

10,02

15,89

24,25

34,36

49,48

48,36

65,82

93,27

117,0

147,1

181,6

242,5

299,4

400,1

499,8

1

7

7

7

7

7

19

19

19

19

37

37

61

61

61

61

2,8

1,35

1,7

2,1

2,5

3,0

1,8

2,1

2,5

2,8

2,25

2,5

2,25

2,5

2,89

3,23

2,8

4,05

5,1

6,3

7,5

9,0

9,0

10,5

12,5

14,0

15,7

17,5

20,2

22,5

26,0

29,1

54,8

90

143

219

310

447

438

597

846

1061

1337

1651

2208

2726

3643

4551

246

410

650

990

1405

2020

1980

2690

3810

6010

7420

7420

9910

12235

16345

20420

- Karakteristik mekanik kabel Twisted TR

Penampang nominal Diameter

kabel

Berat kabel

Per kgFasa Netral Penerangan

(mm2) (mm2) (mm2) (mm) (kg)

3 x 25 54,6 30,8 550

3 x 35 54 33,8 670

3 x 50 54 36,2 780

3 x 70 54 40,6 1010

3 x 35 54 2 x 16 33,8 810

3 x 30 54 2 x 16 36,2 910

3 x 70 54 2 x 16 40,6 1230

b. Karakteristik Listrik

- Karakteristik listrik hantaran tembaga (CU)

Luas Penampang

(mm2)

KHA terus menerus

A

10

16

25

35

50

70

95

120

150

185

240

300

400

500

90

125

160

200

250

310

380

440

510

585

700

800

960

1.110

- Karakteristik listrik hantaran aluminium (AAC)

Luas Penampang

(mm2)

KHA terus menerus

A

16

25

35

50

70

95

120

150

185

240

300

400

500

625

800

1000

110

145

180

225

270

340

390

455

520

625

710

855

990

1.140

1.340

1.540

- Karakteristik listrik hantaran udara aluminium campuran (A3C)

Luas Penampang

Nominal

(mm2)

KHA terus menerus)

A

16

25

35

50

50

70

105

135

170

210

210

255

95

120

150

185

240

300

400

500

625

800

1.000

320

365

425

490

855

670

810

930

1.075

1.255

1.450

- Karakteristik listrik kabel Twisted TR

Tabel

Penampang

nominal

Penahan

Ohm

Reaktansi pada

Frekwensi 50 Hz

Arus yang diizinkan

20C 30C 40C

(mm2) Ohm / Km Ohm / Km Amper Amper Amper

16

25

35

50

70

2,41

1,52

1,10

0,81

0,54

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

85 80 70

110 100 95

135 125 110

160 145 135

200 185 170

Tabel. Konstruksi & KHA Penghantar Berselubung AAAC – S

1 2 3 4 5 6 7

Luas

penampang

penghantar

nominal

Konsruksi Jumlah

Kawat

penghantar

Diameter

Kawat

nominal

Tebal

Selubung

nominal

Kuat hantar

arus diudara

pada suhu

sekitar mak-

S 30C 40C

(mm2) Buah mm mm A A

35

50

70

95

120

150

150

185

240

Rm

Rm

Rm

Rm

Rm

Rm

Rm

Rm

Rm

7

19

19

19

19

19

37

37

61

2,5

1,75

2,25

2,5

2,75

3,25

2,25

2,5

2,25

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

167

200

275

315

356

423

423

484

586

150

180

246

282

319

378

378

423

523

PENGAMAN

Pemisah – Disconnecting Switch (DS)

Berfungsi sebagai pemisah atau penghubung instalasi listrik 20 kV. Pemisah

hanya dapat dioperasikan dalam keadaan tidak berbeban.

Pemutus beban – Load Break Switch (LBS)

Berfungsi sebagai pemutus atau penghubung instalasi listrik 20 kV. Pemutus

beban dapat dioperasikan dalam keadaan berbeban dan terpasang pada kabel masuk

atau keluar gardu distribusi. Kubikel LBS dilengkapi dengan sakelar pembumian yang

bekerja secara interlock dengan LBS. Untuk pengoperasian jarak jauh (remote control),

Remote Terminal Unit (RTU) harus dilengkapi catu daya penggerak.

Pemutus Tenaga - Circuit Breaker (CB)

Berfungsi sebagai pemutus dan penghubung arus listrik dengan cepat dalam

keadaan normal maupun gangguan hubung singkat. Peralatan Pemutus Tenaga (PMT)

ini sudah dilengkapi degan rele proteksi arus lebih (Over Current Relay) dan dapat

difungsikan sebagai alat pembatas beban. Komponen utama PHB-TM tersebut diatas

sudah terakit dalam kompartemen kompak (lengkap), yang sering disebut Kubikel

Pembatas Beban Pelanggan.

LBS - TP (Transformer Protection)

Transformator distribusi dengan daya ≤ 630 kVA pada sisi primer dilindungi

pembatas arus dengan pengaman lebur jenis HRC (High Rupturing Capacity). Peralatan

kubikel proteksi transformator, dilengkapi dengan LBS yang dipasang sebelum

pengaman lebur. Untuk gardu kompak, komponen proteksi dan LBS dapat saja sudah

terangkai sebagai satu kesatuan, dan disebut Ring Main Unit (RMU).

PROTEKSI

Pengertian proteksi transmisi tenaga listrik adalah proteksi yang dipasang pada

peralatan-peralatan listrik pada suatu transmisi tenaga listrik sehingga proses penyaluaran

tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik(Power Plant) hingga Saluran distribusi listrik

(substation distribution) dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik dengan

aman. Proteksi transmisi tenaga listrik diterapkan pada transmisi tenaga listrik agar jika terjadi

gangguan peralatan yang berhubungan dengan transmisi tenaga listrik tidak mengalami

kerusakan. Ini juga termasuk saat terjadi perawatan dalam kondisi menyala. Jika proteksi

bekerja dengan baik, maka pekerja dapat melakukan pemeliharaan transmisi tenaga listrik

dalam kondisi bertegangan. Jika saat melakukan pemeliharaan tersebut terjadi gangguan, maka

pengaman-pengaman yang terpasang harus bekerja demi mengamankan sistem dan manusia

yang sedang melakukan perawatan.

Transmisi tenaga listrik terbagi dalam beberapa kategori. Kategori yang pertama adalah

transmisi dengan tegangan sebesar 500kV. Ini merupakan transmisi yang sangat tinggi. Karena

di Indonesia masih menggunakan sistem 500 kV. Kategori yang kedua adalah transmisi dengan

tegangan sebesar 150 kV. Dan yang ketiga adalah transmisi 75 kV. Untuk dibawah 75 kV

selanjutnya dinamakan dengan distribusi tenaga listrik. Proteksi berbeda dengan pengaman.

Jika pengaman suatu sistem berarti system tersebut tidak merasakan gangguan sekalipun.

Sedangkan proteksi atau pengaman sistem, sistem merasakan gangguan tersebut namun dalam

waktu yang sangat singkat dapat diamankan. Sehingga sistem tidak mengalami kerusakan

akibat gangguan yang terlalu lama. Gangguan pada transmisi tenaga listrik dapat berupa :

a. Gangguan transmisi akibat hubung singkat.

b. Gangguan transmisi akibat sambaran petir.

c. Gangguan transmisi akibat hilangnya salah satu kabel fasa disebabkan dicuri oleh manusia

2. Peralatan Proteksi Transmisi Tenaga Listrik. Peralatan proteksi transmisi tenaga listrik

diantaranya adalah :

a. Relay arus lebih, merupakan relay Pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan

terpasang pada Jaringan Tegangan tinggi, Tegangan menengah juga pada pengaman

Transformator tenaga. Rele ini berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya

gangguan phasa-phasa.

b. Relay hubung tanah, Merupakan relay Pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus

dan terpasang pada jaringan Tegangan tinggi,Tegangan menengah juga pada pengaman

Transformator tenaga.

c. Relay Diferensial, Relay diferensial ini berfungsi untuk mengamankan transformator tenaga

terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman transformator, yang

disambung ke instalasi trafo arus ( CT ) dikedua sisi

d. Relay jarak, : Dapat menentukan arah letak gangguan , Gangguan didepan relai harus

bekerja, Gangguan dibelakang relai tidak boleh bekerja, Dapat menentukan letak gangguan,

Gangguan di dalam daerahnya relai harus bekerja, Gangguan diluar daerahnya relai tidak boleh

bekerja, Dapat membedakan gangguan dan ayunan daya, Kawat tanah

Kawat tanah atau overhead grounding adalah media pelindung kawat fasa dari sambaran petir.

Kawat ini dipasang diatas kawat fasa dengan sudut perlindungan sekecil mungkin karena

dianggap petir menyambar diatas kawat. Pada umumnya ground wire terbuat dari kawat baja

(steel wire) dengan kekuatan St 35 atauSt 50, tergantung dari spesifikasiyang ditentukan oleh

PLN.

Pemutus Tenaga ( PMT ) Adalah alat untuk memisahkan / menghubungkan satu bagian instalasi

dengan bagian instalasi lain, baik instalasi dalam keadaan normal maupun dalam keadaan

terganggu. Batas dari bagian-bagian instalasi tersebut dapat terdiri dari satu PMT atau lebih.

3. Cara Kerja Proteksi Transmisi Tenaga Listrik

a. Relay arus lebih: Jika dalam suatu transmisi terdapat gangguan yang berupa arus lebih, maka

dalam waktu yang singkat relay arus lebih akan bekerja sehingga jaringan transmisi akan tidak

terhubung sementara. Jika gangguan telah hilang, maka jaringan transmisi akan terhubung

kembali. Macam-macam karakteristik relay arus lebih :

a. Relay waktu seketika (Instantaneous relay), Relay yang bekerja seketika (tanpa

waktu tunda) ketika arus yang mengalir melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja

dalam waktu beberapa mili detik (10 – 20 ms).

b. Relay arus lebih waktu tertentu (Definite time relay), Relay ini akan memberikan

perintah pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besarnya arus

gangguan melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up

sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya

arus yang mengerjakan relay.

c. Relay arus lebih waktu terbalik (Inverse Relay), Relay ini akan bekerja dengan

waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin

besar arus makin kecil waktu tundanya. Karakteristik ini bermacam-macam dan

setiap pabrik dapat membuat karakteristik yang berbeda-beda, karakteristik

waktunya dibedakan dalam tiga kelompok : Standar invers, Very inverse, Extreemely

inverse

b. Relay hubung tanah, Jika dalam transmisi tenaga listrik terjadi hubung singkat

antara kabel fasa dengan tanah, maka relay hubung tanah akan langsung bekerja

dalam waktu yang sangat singkat, sehingga sistem menjadi aman karena tidak terjadi

kerusakan yang sangat banyak.

c. Relay diferensial, Relay differensial adalah suatu alat proteksi yang sangat cepat

bekerjanya dan sangat selektif berdasarkan keseimbangan (balance) yaitu

perbandingan arus yang mengalir pada kedua sisi trafo daya melalui suatu perantara

yaitu trafo arus (CT). Dalam kondisi normal, arus mengalir melalui peralatan listrik

yang diamankan (generator, transformator dan lain-lainnya).

Dalam kondisi normal, arus mengalir melalui peralatan listrik yang diamankan

(generator, transformator dan lain-lainnya). Arus-arus sekunder transformator arus,

yaitu I1 dan I2 bersikulasi melalui jalur IA. Jika relay pengaman dipasang antara

terminal 1 dan 2, maka dalam kondisi normal tidak akan ada arus Jika terjadi

gangguan diluar peralatan listrik peralatan listrik yang diamankan (external fault),

maka arus yang mengalir akan bertambah besar, akan tetapi sirkulasinya akan tetap

sama dengan pada kondisi normal, sehingga relay pengaman tidak akan bekerja

untuk gangguan luar tersebut. Jika gangguan terjadi didalam (internal fault), maka

arah sirkulasi arus disalah satu sisi akan terbalik, menyebabkan keseimbangan pada

kondisi normal terganggu, akibatnya arus ID akan mengalir melalui relay pengaman

dari terminal 1 menuju ke terminal 2. Selama arus-arus sekunder transformator arus

sama besar, maka tidak akan ada arus yang mengalir melalui kumparan kerja

(operating coil) relay pengaman, tetapi setiap gangguan (antar fasa atau ke tanah)

yang mengakibatkan sistem keseimbangan terganggu, akan menyebabkan arus

mengalir melalui Operating Coil relay pengaman, maka relai pengaman akan bekerja

dan memberikan perintah putus (tripping) kepada circuit breaker (CB) sehingga

peralatan atau instalasi listrik yang terganggu dapat diisolir. Adapun gambar kerja

dari relai differensial seperti gambar dibawah ini.

d. Relay jarak , Rele jarak merupakan proteksi yang paling utama pada saluran

transmisi. Rele jarak menggunakan pengukuran teganan dan arus untuk

mendapatkan impedansi saluran yang harus diamankan. Di sebut rele jarak, karena

impedansi pada saluran besarnya akan sebanding dengan panjang saluran. Oleh

karena itu, rele jarak tidak tergantung oleh besarnya arus gangguan yang terjadi,

tetapi tergangung pada jarak gangguan yang terjadi terhadap rele proteksi.

Impedansi yang diukur dapat berupa Z, R saja ataupun X saja. Tergantung rele yang

dipakai.

Relai jarak mengukur tegangan pada titik relai dan arus gangguan yang terlihat dari

relai, dengan membagi besaran tegangan dan arus, maka impedansi sampai titik

terjadinya gangguan dapat ditentukan.

4. Penerapan Proteksi Transmisi Tenaga Listrik

Proteksi transmisi tenaga listrik diberlakukan di semua transmisi tenaga listrik. Namun,

untuk pemasangannya hanya berada di gardu induk. Pemasangannya pada saluran masuk

ke gardu induk dan di saluran keluar garu induk. Sehingga jika jaringan transmisis terjadi

gangguan, maka gardu induk tidak mengalami kerusakan. Jika terjadi kerusakan, maka

kerusakannya minimal. Kecuali kawat tanah. Kawat tanah dipasang diatas kawat fasa yang

berfungsi untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Sehingga pemasanggannya

berada diseluruh jaringan transmisi tenaga listrik.

Gambar pemasangan relai untuk memproteksi arus lebih pada jaringan transmisi disebuah

gardu induk

5. Pencegahan Gangguan Transmisi Tenaga Listrik

Pencegahan gangguan pada jaringan transmisi sangat penting dilaksanakan karena

jaringan tranmisi merupakan penyalur utama dari energi listrik untuk sampai ke jaringan

distribusi dan seterusnya sampai ke konsumen. Jika jaringan transmisi menyalurkan secara

baik maka energi listrik tidak akan terputus-putus. Pencegahan gangguan bertujuan untuk

mengecilkan dari frekuensi terjadinya hambatan penyaluran energi listrik.