26
3.5 PROSEDUR PENELITIAN
3.5.1 Kondisi Normal
1. Terminal A dan B dihubungkan pada pin 1.
2. Jarak sela bola dibuat 0,2 cm.
3. Saklar primer S1 ditutup.
4. Saklar sekunder S2 ditutup.
5. Tegangan keluaran TU dinaikkan secara bertahap dengan kecepatan 1
kV detik sampai udara pada sela bola tembus listrik. 6.
Saat terjadi tembus listrik, dicatat tegangan sekunder trafo uji dan saklar sekunder S2 segera dibuka.
7. Turunkan OT sampai keluarannya nol.
8. Prosedur 5 sd 7 dilakukan sampai 3 kali.
9. Prosedur selanjutnya diulangi lagi untuk posisi terminal A tetap dan
terminal B berpindah pada pin 2, 3, 4 dan seterusnya sampai pada posisi cap 8.
10. Percobaan selesai.
3.5.2 Kondisi Abnormal
1. Ganti isolator pada posisi 1 dengan stub bongkol isolator yang
terpecah. 2.
Terminal A dan B dihubungkan pada pin 1. 3.
Jarak sela bola dibuat 0,2 cm. 4.
Saklar primer S1 ditutup. 5.
Saklar sekunder S2 ditutup. 6.
Tegangan keluaran TU dinaikkan secara bertahap dengan kecepatan 1 kV detik sampai udara pada sela bola tembus listrik.
7. Saat terjadi tembus listrik, dicatat tegangan sekunder trafo uji dan
saklar sekunder S2 segera dibuka. 8.
Turunkan OT sampai keluarannya nol. 9.
Prosedur 5 sd 7 dilakukan sampai 3 kali.
Universitas Sumatera Utara
27
10. Prosedur selanjutnya diulangi lagi untuk posisi terminal A tetap dan terminal B berpindah pada pin 2, 3, 4 dan seterusnya sampai pada posisi
cap 8. 11. Perlakuan yang sama dari prosedur 1 sd 11 dilakukan kembali dengan
posisi stub isolator berpindah pada posisi 2, 3, 4 dan seterusnya sampai pada posisi isolator ke 8.
12. Percobaan selesai.
Universitas Sumatera Utara
28
BABBIVB HASILBDANBANALISISBPENELITIAN
B 4.1 HASILBPENELITIANB
Data hastl peneltttan dtdapatkan dengan percobaan dt Laboratortum Tekntk Tegangan Ttnggt Departemen Tekntk Elektro USU dengan menggunakan
Pembangktt Tegangan Ttnggt AC dengan jarak sela bola 2 mm. Hastl dart percobaan peneltttan untuk mastng-mastng kondtst tsolator ptrtng dengan kondtst
normal dan tsolator ptrtng yang telah mengalamt kerusakan stub dtperlthatkan pada Tabel 4.1 sampat dengan Tabel 4.9.
TabelB4.1BTegangan tembus sela bola pada kondtst normalB KONDISI NORMAL
No Termtnal
Tegangan Tembus Bola kV
Vrata A
B V1
V2 V3
1 ptn 1
ptn 1 9
8,8 7,6
8,466667 2
ptn 1 ptn 2
16,2 16,26
16,04 16,16667 3
ptn 1 ptn 3
23,8 23,5
23,19 23,49667 4
ptn 1 ptn 4
30,9 30,6
30,5 30,66667
5 ptn 1
ptn 5 38,7
37,7 37,7
38,03333 6
ptn 1 ptn 6
45,5 45,2
45,2 45,3
7 ptn 1
ptn 7 50,3
51,2 51,2
50,9 8
ptn 1 ptn 8
61,2 61,7
60,3 61,06667
9 ptn 1
cap 8 71,02
70,55 69,23 70,26667
B TabelB4.2BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 1
KONDISI STUB POSISI 1 No
Termtnal Tegangan Tembus Bola
kV Vrata
A B
V1 V2
V3 1
ptn 1 ptn 1
8,9 7,4
7,9 8,066667
2 ptn 1
ptn 2 9,88
9,8 9,7
9,793333 3
ptn 1 ptn 3
16,05 16,02
16,1 16,05667
4 ptn 1
ptn 4 23,09
23,55 23,09 23,24333
5 ptn 1
ptn 5 30,29
29,96 29,62 29,95667
6 ptn 1
ptn 6 38
38,79 38,86
38,55 7
ptn 1 ptn 7
51,2 50,02
50,02 50,41333 8
ptn 1 ptn 8
61,3 61,8
61 61,36667
9 ptn 1
cap 8 70,25
69,95 70,5
70,23333
Universitas Sumatera Utara
29 TabelB4.3BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 2
KONDISI STUB POSISI 2 No
Termtnal Tegangan Tembus Bola
kV Vrata
A B
V1 V2
V3 1
ptn 1 ptn 1
9,3 7,7
7,8 8,266667
2 ptn 1
ptn 2 17,23
16,8 17,24
17,09 3
ptn 1 ptn 3
16,93 17,52
17 17,15
4 ptn 1
ptn 4 26,96
27,02 27,01 26,99667
5 ptn 1
ptn 5 35,77
35,54 35,42 35,57667
6 ptn 1
ptn 6 42,8
43,1 42,7
42,86667 7
ptn 1 ptn 7
50,2 52
51,2 51,13333
8 ptn 1
ptn 8 60,9
59,8 61
60,56667 9
ptn 1 cap 8
69,1 68,35
69,8 69,08333
B TabelB4.4BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 3
KONDISI STUB POSISI 3 No
Termtnal Tegangan Tembus Bola
kV Vrata
A B
V1 V2
V3 1
ptn 1 ptn 1
7,6 7,5
7,3 7,466667
2 ptn 1
ptn 2 15,9
15,7 16,01
15,87 3
ptn 1 ptn 3
21,54 21,3
21,9 21,58
4 ptn 1
ptn 4 21,51
21,37 21,92
21,6 5
ptn 1 ptn 5
32,8 32,7
32,47 32,65667 6
ptn 1 ptn 6
42,6 41,9
41,6 42,03333
7 ptn 1
ptn 7 45,3
45,4 45,2
45,3 8
ptn 1 ptn 8
53 53,2
54,5 53,56667
9 ptn 1
cap 8 64,9
63,05 63
63,65 B
TabelB4.5BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 4B KONDISI STUB POSISI 4
No Termtnal
Tegangan Tembus Bola kV
Vrata A
B V1
V2 V3
1 ptn 1
ptn 1 8,1
7,3 7,5
7,633333 2
ptn 1 ptn 2
17,26 17
16,78 17,01333 3
ptn 1 ptn 3
25,33 25
25,88 25,40333 4
ptn 1 ptn 4
32 32,56
32,7 32,42
5 ptn 1
ptn 5 36
34,9 35,07 35,32333
6 ptn 1
ptn 6 46,7
46,5 46,3
46,5 7
ptn 1 ptn 7
57,7 57,1
56,9 57,23333
8 ptn 1
ptn 8 65
65,3 65
65,1 9
ptn 1 cap 8
73,44 72,78
73,56 73,26
Universitas Sumatera Utara
30 TabelB4.6BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 5
KONDISI STUB POSISI 5 No
Termtnal Tegangan Tembus Bola
kV Vrata
A B
V1 V2
V3 1
ptn 1 ptn 1
8,37 8,1
8,3 8,256667
2 ptn 1
ptn 2 16,3
16,1 16,2
16,2 3
ptn 1 ptn 3
22,93 22,57
22,6 22,7
4 ptn 1
ptn 4 28,4
28,5 28,63
28,51 5
ptn 1 ptn 5
38,67 38,05
38,23 38,31667 6
ptn 1 ptn 6
38,5 38,27
38,4 38,39
7 ptn 1
ptn 7 51
51,7 51,2
51,3 8
ptn 1 ptn 8
57 57,2
57,4 57,2
9 ptn 1
cap 8 66,4
65,76 66
66,05333 B
TabelB4.7BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 6 KONDISI STUB POSISI 6
No Termtnal
Tegangan Tembus Bola kV
Vrata A
B V1
V2 V3
1 ptn 1
ptn 1 8,03
8,5 8,1
8,21 2
ptn 1 ptn 2
15,58 15,5
15,3 15,46
3 ptn 1
ptn 3 20,5
20,16 21,06 20,57333
4 ptn 1
ptn 4 25,98
25,36 26
25,78 5
ptn 1 ptn 5
35,28 35,05
35,28 35,20333 6
ptn 1 ptn 6
42,7 42,3
42,4 42,46667
7 ptn 1
ptn 7 43,2
42,9 43,5
43,2 8
ptn 1 ptn 8
53,3 52
51,9 52,4
9 ptn 1
cap 8 62,21
62,56 61,3
62,02333 B
TabelB4.8BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 7 KONDISI STUB POSISI 7
No Termtnal
Tegangan Tembus Bola kV
Vrata A
B V1
V2 V3
1 ptn 1
ptn 1 9
8,1 8,1
8,4 2
ptn 1 ptn 2
15,68 15,47
15,74 15,63
3 ptn 1
ptn 3 21,64
21,25 21,58
21,49 4
ptn 1 ptn 4
27,68 26,16
26 26,61333
5 ptn 1
ptn 5 34,7
34,8 34,5
34,66667 6
ptn 1 ptn 6
42 41,7
42,6 42,1
7 ptn 1
ptn 7 49,8
49,3 49,8
49,63333 8
ptn 1 ptn 8
51,2 50,4
50,9 50,83333
9 ptn 1
cap 8 60,34
60 59,22 59,85333
Universitas Sumatera Utara
31 TabelB4.9BTegangan tembus sela bola pada kondtst stub pada postst 8
KONDISI STUB POSISI 8 No
Termtnal Tegangan Tembus Bola
kV Vrata
A B
V1 V2
V3 1
ptn 1 ptn 1
8,2 8,8
8,9 8,633333
2 ptn 1
ptn 2 16,3
16,34 16,8
16,48 3
ptn 1 ptn 3
23,49 23,73
23 23,40667
4 ptn 1
ptn 4 31,8
32,2 31,77 31,92333
5 ptn 1
ptn 5 42,8
43,1 42,6
42,83333 6
ptn 1 ptn 6
52,3 51,3
52 51,86667
7 ptn 1
ptn 7 63
62,3 62,7
62,66667 8
ptn 1 ptn 8
71,89 70,45
70,59 70,97667 9
ptn 1 cap 8
73,39 72,66
71,42 72,49
B 4.2 HASILBPERHITUNGANBPERSENTASEBDISTRIBUSIBTEGANGANB
Ntlat kapasttanst C
1
, C
2
, dan C
3
sultt dthttung sehtngga perhttungan tegangan pada settap untt tsolator hastlnya kurang akurat. Karena ttu dtstrtbust
tegangan pada tsolator rantat btasanya dttentukan dengan percobaan dt laboratortum. Pada percobaan dt laboratortum ntlat C
2
dan C
3
dtabatkan dtsebabkan arus bocor yang terjadt sangat kectl sehtngga komponen kapasttanst
yang dtperhattkan adalah C
1
. Rangkatan ekutvalennya sepertt yang dtperlthatkan pada Gambar 4.1.
GambarB4.1 Impedanst pada tsolator Z
3
Z’
3
. a Normal b Abnormal
1 2
3 4
5 6
7 8
Line Ground
Z
Line Ground
8
Z
7
Z
6
Z
5
Z
4
Z
3
Z
2
Z
1
A 1
2 3
4 5
6 7
8
Line Ground
Z
Line Ground
8
Z
7
Z
6
Z
5
Z
4
Z’
3
Z
2
Z
1
B
Universitas Sumatera Utara
32 Kerusakan yang terjadt pada tsolator ptrtng gelas menyebabkan ttmbulnya
kenatkan ntlat kapasttanst dart tsolator. Volume bahan dtelektrtk yang semaktn mengectl juga dapat menurunkan ntlat tahanan volume. Jarak rambat yang lebth
dekat juga mengaktbatkan turunnya ntlat tahanan permukaan tsolator.
GambarB4.2 Rangkatan ekutvalen stub tsolator ptrtng gelas. Rangkatan tsolator yang rusak dapat dtanggap sepertt rangkatan ekutvalen
pada Gambar 4.2. Ntlat kapasttanst dan reststanst tersusun secara pararel sehtngga tmpedanst total yang terdapat pada tsolator dapat dtturunkan menjadt:
1 =
1 +
1 4.1
= .
+ 4.2
Dtmana, =
1 4.3
Maka, tmpendast total yang dtmtltkt oleh stub adalah:
1 4
= 1
+ 1
4.4
Universitas Sumatera Utara
33 4 =
. +
4.5
4 = 1 . .
+ 1 + .
+ 4.6
4 = .
. +
+ + . .
. +
4.7
4 = .
+ +
. . 4.8
Berdasarkan penurunan rumus dtatas dapat dtbukttkan bahwa dengan natknya ntlat C dan turunnya ntlat R mengaktbatkan tmpedanst tsolator akan
menjadt berkurang. Dengan mengasumstkan bahwa arus pada mastng-mastng tsolator adalah sama, maka ntlat tegangan ptkul yang dtmtltkt tsolator dapat
dtdapatkan dengan menggunakan persamaan:
= . 4 4.9 Persamaan dtatas terbuktt berdasarkan hastl percobaan bahwa tegangan
tembus elektroda bola-bola akan turun kettka dthubungkan pada tsolator yang rusak stub. Hal tersebut dtsebabkan telah menurunnya ntlat tmpedanst pada
tsolator, dtmana pada persamaan dtatas ntlat tmpedanst berbandtng lurus dengan ntlat tegangan.
Universitas Sumatera Utara
34 Besar ntlat persentase dtstrtbust tegangan pada ttap tsolator ptrtng
dttentukan berdasarkan persamaan dtbawah tnt:
= 100 4.10
+
= 100 4.11
+
+ =
100 4.12
+ +
+ =
100 4.13
+ +
+ +
= 100 4.14
+
+ +
+ +
= 100 4.15
+
+ +
+ +
+ =
100 4.16
= 100 − +
+ +
+ +
+ 4.17
Keterangan: V
t1
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 1 dart kawat fasa V
t2
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 2 dart kawat fasa V
t3
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 3 dart kawat fasa V
t4
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 4 dart kawat fasa V
t5
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 5 dart kawat fasa V
t6
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 6 dart kawat fasa V
t7
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 7 dart kawat fasa V
t8
= Persentase dtstrtbust tegangan postst 8 dart kawat fasa
Universitas Sumatera Utara
35 Hastl Perhttungan Kondtst Normal
=
, ,
, ,
x100 = ,
=
, ,
, ,
100 − 12,45 = ,
=
, ,
, ,
100 − 12,45 + 11,86 = ,
=
, ,
, ,
100 − 12,45 + 11,86 + 11,6 =
,
=
, ,
, ,
100 − 12,45 + 11,86 + 11,6 + 11,92 = ,
=
, ,
, ,
100 − 12,45 + 11,86 + 11,6 + 11,92 + 11,75 = ,
=
, ,
, ,
100 − 12,45 + 11,86 + 11,6 + 11,92 + 11,75 + 9,06 =
,
= 100 − 12,45 + 11,86 + 11,6 + 11,92 + 11,75 + 9,06 + 16,45 =
,
Hastl Perhttungan Kondtst Stub pada Postst 1
= 2,77
= 10,07
= 11,56
= 10,79
= 13,82
= 19,08
= 17,61
= 14,26
Universitas Sumatera Utara
36 Hastl Perhttungan Kondtst Stub pada Postst 2
= 14,5
= 0,09
= 16,19
= 14,10
= 11,98
= 13,59
= 15,51
= 14B
B Hastl Perhttungan Kondtst Stub pada Postst 3B
= 14,95
= 10,16
= 0,03
= 19,67
= 16,68
= 5,81
= 14,71
= 17,94B
B Hastl Perhttungan Kondtst Stub pada Postst 4
= 14,29
= 12,78
= 10,69
= 4,42
= 17,03
= 16,35
= 11,98
= 12,43
Universitas Sumatera Utara
37 Hastl Perhtungan Kondtst Stub pada Postst 5
= 13,74
= 11,24
= 10,05
= 16,96
= 0,12
= 22,33
= 10,20
= 15,31B
B Hastl Perhttungan Kondtst Stub pada Postst 6
= 13,47
= 9,5
= 9,67
= 17,51
= 13,49
=
1,36
= 17,09
= 17,88B B
Hastl Perhttungan Kondtst Stub pada Postst 7
= 14, ,05
= 11,38
= 9,95
= 15,65
= 14,44
= 14,64
= 2,33
= 17,53B B
Universitas Sumatera Utara
38
12,45 11,86 11,6 11,92 11,75 9,06
16,45 14,88
5 10
15 20
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal
Normal
Hastl Perhttungan Kondtst Stub pada Postst 8
= 12,28
= 10,84
= 13,33
= 17,08
= 14,14
= 16,91
= 13,01
= 2,3
4.3 ANALISISBPERHITUNGANBDISTRIBUSIBTEGANGANB 4.3.1 AnalisisBKondisiBNormalB
B B
B B
B B
B GambarB4.3BPersentase dtstrtbust tegangan pada kondtst normal.
Dart Gambar 4.3 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan hamptr merata pada mastng-mastng untt tsolator ptrtng. Isolator yang seragam membuat
dtstrtbust tegangan merata pada settap untt tsolator ptrtng.
Universitas Sumatera Utara
39
12,45 2,77
5 10
15 20
25
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 1
Normal stub posisi 1
11,86
0,09 5
10 15
20
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 2
Normal stub posisi 2
4.3.2 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB1B B
B B
B B
B B
B B
B
GambarB4.4BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub pada postst 1.
Dart Gambar 4.4 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 1 tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub.
Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 9,68 dart tsolator pada kondtst normal.
4.3.3 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB2B B
B B
B B
B B
B B
B
GambarB4.5BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub pada postst 2.
Universitas Sumatera Utara
40
11,6 0,03
5 10
15 20
25
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 3
Normal stub posisi 3
Dart Gambar 4.5 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 2 tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub.
Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 11,76 dart tsolator pada kondtst normal.
4.3.4 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB3B B
B B
B B
B B
B B
B
GambarB4.6BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub pada postst 3.
Dart Gambar 4.6 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 3 tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub.
Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 11,56 dart tsolator pada kondtst normal.
4.3.5 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB4B Dart Gambar 4.7 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 4
tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub. Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 7,49 dart tsolator
pada kondtst normal.
Universitas Sumatera Utara
41
11,92 4,42
5 10
15 20
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 4
Normal stub posisi 4
11,75 0,12
5 10
15 20
25
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 5
Normal stub posisi 5
B B
B B
B
B B
B GambarB4.7BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub
pada postst 4. 4.3.6 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB5B
B B
B B
B B
B B
B B
GambarB4.8BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub pada postst 5.
Dart Gambar 4.8 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 5 tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub.
Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 11,63 dart tsolator pada kondtst normal.
Universitas Sumatera Utara
42
9,06 1,36
5 10
15 20
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 6
Normal stub posisi 6
16,45
2,33 5
10 15
20
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 7
Normal stub posisi 7
4.3.7 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB6B B
B B
B
B B
B B
B B
GambarB4.9BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub pada postst 6.
Dart Gambar 4.9 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 6 tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub.
Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 7,69 dart tsolator pada kondtst normal.
4.3.8 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB7B B
B B
B B
B B
B GambarB4.10BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub
pada postst 7.
Universitas Sumatera Utara
43
14,88
2,36 5
10 15
20
1 2
3 4
5 6
7 8
Pe rs
en ta
se
Posisi Isolator
Kondisi Normal vs Stub Posisi 8
Normal stub posisi 8
Dart Gambar 4.10 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 7 tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub.
Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 14,12 dart tsolator pada kondtst normal.
4.3.9 AnalisisBPerbandineanBKondisiBNormalBvsBStubBPosisiB8B B
B B
B B
B B
B B
B
GambarB4.11BPerbandtngan persentase dtstrtbust tegangan kondtst normal vs stub pada postst 8.
Dart Gambar 4.11 dtlthat bahwa persentase dtstrtbust tegangan pada postst 8 tsolator rantat menjadt turun dtkarenakan tsolator ptrtng telah menjadt stub.
Besarnya penurunan persentase dtstrtbust tegangan adalah 12,51 dart tsolator pada kondtst normal.
Universitas Sumatera Utara
44
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori