Umum Perhitungan Kegagalan Perisaian

30 BAB IV PERHITUNGAN GANGGUAN SAMBARAN LANGSUNG PETIR

IV.1 Umum

Pada Bab III telah diuraikan teori untuk menghitung jumlah gangguan sambaran langsung petir. Dengan mengikuti teori yang telah dijelaskan tersebut, maka pada bab ini akan dilakukan perhitungan jumlah gangguan sambaran langsung pada menara transmisi 275 kV Galang-Binjai. Adapun tipe menara yang akan dijadikan objek penelitian adalah tipe menara AA.

IV.2 Parameter Transmisi 275 kV Galang-Binjai

Transmisi 275 kV Galang-Binjai merupakan bagian dari sistem interkoneksi Sumatera. Transmisi ini berjarak 59.366,14 meter 59,366 km dan ditopang oleh menara sebanyak 155 unit. Transmisi ini menggunakan saluran ganda dan 2 berkas konduktor ACSR Zebra.

IV.2.1 Kawat Tanah

Material : Galvanized Steel Wire Jumlah : 2 buah Diameter : 12,5 mm Universitas Sumatera Utara 31

IV.2.2 Konduktor

Material : ACSR Zebra Berkas : 2 2 x Zebra twin Zebra Jarak antar berkas : 26 cm Diameter : 28,8 mm Andongan : 7,5 m

IV.2.3 Isolator

Material : Ceramic Panjang rantai isolator : 3,95 m Universitas Sumatera Utara 32

IV.2.4 Menara

7,35 m 7,35 m 5,7 m 7,45 m 7,45 m 31,5 m 52,1 m 6,7 m 6,9 m 7,15 m 3,95 m 3,95 m 12 m Gambar 4.1 Menara Tramsmisi Tipe AA Galang-Binjai Universitas Sumatera Utara 33

IV.3 Perhitungan Kegagalan Perisaian

Dengan parameter pada sub-bab IV.2, maka dapat dihitung gangguan karena kegagalan perisaian sesuai dengan prosedur yang telah disebutkan pada sub-bab III.3. 1. Menghitung tinggi rata-rata kawat di atas tanah, Persamaan 3.10 - Kawat tanah ℎ = ℎ � − 2 3 �������� = 52,1 − 2 3 7,5 = 47,1 ����� - Kawat fasa R dan R’ ℎ = ℎ � − 2 3 �������� = 46,4 − 2 3 7,5 = 41,4 ����� - Kawat fasa S dan S’ ℎ = ℎ � − 2 3 �������� = 38,95 − 2 3 7,5 = 33,95 ����� - Kawat fasa T dan T’ ℎ = ℎ � − 2 3 �������� = 31,5 − 2 3 7,5 = 26,5 ����� 2. Menghitung tegangan lompatan api isolator pada 6 µdet, Persamaan 3.11 � 50 = �� 1 + � 2 � 0,75 � × 10 3 = �0,4 × 3,95 + 0,71×3,95 6 0,75 � × 10 3 = 2312 �� 3. Menghitung radius amplop korona, Persamaan 3.12 - Kawat fasa Rdan R’ � ln � ℎ � � = � 50 � � � ln � 2×41,4 � � = 2312 1500 � = 0,269 - Kawat fasa S dan S’ Universitas Sumatera Utara 34 � ln � ℎ � � = � 50 � � � ln � 2×33,95 � � = 2312 1500 � = 0,281 - Kawat fasa T dan T’ � ln � ℎ � � = � 50 � � � ln � 2×26,5 � � = 2312 1500 � = 0,297 4. Menghitung radius ekivalen kawat tunggal dari kawat berkas tanpa korona, Persamaan 3.13 � ��� = �� 1 � 12 � 13 … … … � 1� � � ��� = √0,0144 × 0,26 = 0,612 ����� 5. Menghitung radius korona dari konduktor berkas, Persamaan 3.14 - Kawat fasa R dan R’ � � = � + � ��� = 0,269 + 0,612 = 0,881 ����� - Kawat fasa S dan S’ � � = � + � ��� = 0,281 + 0,612 = 0,893 ����� - Kawat fasa T dan T’ � � = � + � ��� = 0,297 + 0,612 = 0,909 ����� Universitas Sumatera Utara 35 6. Menghitung impedansi surja kawat fasa, Persamaan 3.15 - Kawat fasa R dan R’ � ∅ = 60 �ln 2ℎ � ��� ln 2ℎ � � = 60 �ln 2×41,4 0,612 ln 2×41,4 0,881 = 283,319 Ω - Kawat fasa S dan S’ � ∅ = 60 �ln 2ℎ � ��� ln 2ℎ � � = 60 �ln 2×33,95 0,612 ln 2×33,95 0,893 = 270,65 Ω - Kawat fasa T dan T’ � ∅ = 60 �ln 2ℎ � ��� ln 2ℎ � � = 60 �ln 2×26,5 0,612 ln 2×26,5 0,909 = 255,535 Ω 7. Menghitung arus petir minimum yang mengakibatkan lompatan api, Persamaan 3.16 - Kawat fasa R dan R’ � ��� = 2� 50 � ∅ = 2×2312 283,319 = 16,321 �� - Kawat fasa S dan S’ � ��� = 2� 50 � ∅ = 2×2312 270,65 = 17,085 �� - Kawat fasa T dan T’ � ��� = 2� 50 � ∅ = 2×2312 255,535 = 18,095 �� 8. Menghitung jarak sambaran minimum, Persamaan 3.17 - Kawat fasa R dan R’ � ��� = 6,7 � 0,8 = 6,7 × 16,321 0,8 = 62,557 ����� - Kawat fasa S dan S’ � ��� = 6,7 � 0,8 = 6,7 × 17,085 0,8 = 64,888 ����� Universitas Sumatera Utara 36 - Kawat fasa T dan T’ � ��� = 6,7 � 0,8 = 6,7 × 18,095 0,8 = 67,939 ����� 9. Menghitung daerah tidak terlindung X S - Kawat fasa R dan R’ � � = 0,8 � ��� = 0,8 × 62,557 = 50,046 � � ∅� = 41,4 � � = ������ � � −� ∅ � = ������ 50,046−41,4 62,557 = 7,944° � = ������ � 2� = ������ �3,35−3,675 2 +47,1−41,4 2 2×62,557 = 87,385° � � = ������ � ∅ −� � � � −� ∅ = ������ 3,35−3,675 47,1−41,4 = −3,263° � � = �cos � + sin� � − � = 62,557cos7,944 + sin −3,263 − 87,385 = −0,604� Fasa Rdan R’ terproteksi penuh, X S ≤ 0 - Kawat fasa S dan S’ � � = 0,8 � ��� = 0,8 × 64,888 = 51,91 ����� � = ������ � � −� ∅ � = ������ 51,91−33,95 64,888 = 16,068° � = ������ � 2� = ������ �3,45−3,675 2 +47,1−33,95 2 2×64,888 = 84,184° � � = ������ � ∅ −� � � � −� ∅ = ������ 3,45−3,675 47,1−33,95 = −0,98° � � = �cos � + sin� � − � = 64,888cos16,068 + sin −0,98 − 84,184 = −2,3 � Fasa S dan S’ terproteksi penuh, X S ≤ 0 - Kawat fasa T dan T’ � � = 0,8 � ��� = 0,8 × 67,939 = 54,351 ����� Universitas Sumatera Utara 37 � = ������ � � −� ∅ � = ������ 54,351−26,5 67,939 = 24,201° � = ������ � 2� = ������ �3,575−3,675 2 +47,1−26,5 2 2×67,939 = 81,28° � � = ������ � ∅ −� � � � −� ∅ = ������ 3,575−3,675 47,1−26,5 = −0,278° � � = �cos � + sin� � − � = 67,939cos24,201 + sin −0,278 − 81,28 = −5,235 � Fasa Tdan T’ terproteksi penuh, X S ≤ 0 10. Menghitung gangguan petir akibat kegagalan perisaian Dari perhitungan daerah tidak terlindung diperoleh nilai X S ≤ 0 untuk ketiga fasa sehingga diperoleh nilai gangguan petir akibat kegagalan perisaian adalah: N SF = 0 gangguan 100 km tahun untuk ketiga fasa.

IV.4 Perhitungan Gangguan Petir pada Menara Transmisi