MENEKAN TRIP GANGGUAN PENYULANG 20 KV YA

MENEKAN TRIP GANGGUAN PENYULANG 20 KV
YANG DIAKIBATKAN GANGGUAN
DI SISI PELANGGAN KHUSUS TM

Disusun dan Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Menduduki
Jabatan Asisten Manajer Pemeliharaan Kubikel
Tahun 2013 PT. PLN (Persero)

TELAAHAN STAF

OLEH :
SUWARNO
6082181M

AREA PENGATUR DISTRIBUSI
PT. PLN (PERSERO) DISTRIBUSI JAKARTA RAYA DAN TANGERANG
2013

BAB I
PENDAHULUAN


1.1

LATAR BELAKANG
Seiring perkembangan perekonomian yang semakin maju menyebabkan

meningkatnya kebutuhan pasokan tenaga listrik yang mencukupi bagi seluruh
konsumen masyarakat baik umum, industri, maupun gedung-gedung perkantoran.
Khususnya di daerah perkotaan seperti DKI Jakarta ini dimana permintaan beban
dan pasokan daya semakin meningkat dari tahun ke tahun sehingga dibutuhkan
sistem tenaga listrik yang handal yaitu sistem ketenaga listrikan yang mampu
menjaga kontinuitas pasokan untuk menjamin kepuasan dari pelanggan. Untuk
mewujudkan hal tersebut maka harus didukung dengan sistem dan peralatan yang
baik serta handal.
Akan tetapi kontinuitas dari penyaluran tenaga listrik tidak dapat 100%
ideal dikarenakan adanya gangguan yang terjadi pada sistem yang dapat
mengakibatkan terganggunya penyaluran tenaga listrik kepada pelanggan. Salah
satu hal yang menyebabkan terganggunya penyaluran tenaga listrik pada sistem
Jaringan Tegangan Menengah adalah gangguan di sisi Pelanggan KhususTM.
Berdasarkan data yang didapatkan dari Area Pengatur Distribusi PT. PLN
(Persero) Distribusi Jakarta dan Tangerang, pada tahun 2012 terdapat sekitar 63

kasus gangguan Penyulang 20 kV yang disebabkan karena gangguan di sisi
Pelanggan Khusus TM. Dengan adanya gangguan tersebut menyebabkan
menurunnya kontinuitas dari penyaluran tenaga listrik kepada konsumen
khususnya Pelanggan TM.

1.2.

PERMASALAHAN

Tantangan yang dihadapi oleh PT.PLN (Persero) Distribusi Jakarta dan
Tangerang saat ini yaitu bagaimana cara mengurangi terjadinya pemadaman
listrik. Apabila terjadi pemadaman listrik maka batas toleransi waktu yang
diizinkan untuk mengembalikan system dari kondisi padam kekondisi normal
yaitu tak lebih dari 3 jam.
Salah satu penyebab pemadaman listrik disebabkan oleh gangguan trip
Penyulang 20 kV yang diakibatkan gangguan di sisi Pelanggan Khusus TM. Bila
terjadi gangguan trip Penyulang 20 kV yang diakibatkan gangguan di sisi
Pelanggan Khusus TM, maka memerlukan waktu yang cukup lama untuk
memperbaikinya. Waktu yang diperlukan untuk perbaikan tentunya akan melewati
batas waktu pemadaman listrik yang diizinkan. Dengan demikian perlu adanya

penanganan khusus untuk menghindari terjadinya pemadaman listrik akibat
gangguan trip Penyulang 20 kV yang diakibatkan gangguan di sisi Pelanggan
Khusus TM PT. PLN (Persero) Distribusi Jakarta dan Tangerang.

1.3.

PERSOALAN
Dalam penyusunan Telaahan Staf ini penulis ingin membahas persoalan

tentang langkah untuk menekan trip gangguan Penyulang 20 kV yang diakibatkan
gangguan di sisi Pelanggan Khusus TM. Data yang penulis dapatkan dari Area
Pengatur Distribusi PT. PLN (Persero) Distribusi Jakarta dan Tangerang,
penyebab permasalahan gangguan trip Penyulang 20 kV yang diakibatkan
gangguan di sisi Pelanggan Khusus TM ini disebabkan karena permasalahan di
Gardu Pelanggan Khusus TM.
Adapun tujuan penulisan Telaahan Staf ini adalah agar dapat memberikan
masukan serta penjelasan untuk memperbaiki Sistem Proteksi di Gardu Pelanggan
Khusus TM untuk menekan Gangguan di Penyulang 20 kV.

BAB II


PRA ANGGAPAN

Berdasarkan data yang didapatkan dari Area Pengatur Distribusi PT. PLN
(Persero) Distribusi Jakarta dan Tangerang, pada tahun 2012 terdapat sekitar 63
kasus gangguan Penyulang 20 kV yang disebabkan karena gangguan di sisi
Pelanggan Khusus TM. Dengan adanya gangguan tersebut menyebabkan
menurunnya kontinuitas dari penyaluran tenaga listrik kepada konsumen
khususnya Pelanggan TM serta menyebabkan kerugian di sisi penyedia tenaga
listrik. Gangguan trip Penyulang 20 kV yang diakibatkan gangguan di sisi
Pelanggan Khusus TM ini disebabkan karena beberapa faktor di Gardu Pelanggan
Khusus TM seperti :
1. Koordinasi setting relay antara Penyulang 20 kV dan relay proteksi
Pelanggan Khusus TM.
2. Masih banyak relay proteksi di Pelanggan Khusus TM menggunakan
relay type Primer, Mekanik dan Static sehingga menyebabkan kesulitan
koordinasi dengan relay proteksi Penyulang 20 kV
3. Power supply untuk proteksi di Gardu Pelanggan Khusus TM masih
menggunakan tegangan PT murni.
4. Belum dilakukan pemeliharaan komponen proteksi seperti Circuit Breaker,

relay proteksi dan power supply secara periodik.
5. Kesulitan memilih Gardu-Gardu Pelanggan Khusus TM dekat dengan
Gardu Induk yang memiliki Rasio CT yang besar.

BAB III

FAKTA YANG MEMPENGARUHI

3.1. SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK
Sistem distribusi tenaga listrik merupakan salah satu bagian dari suatu
sistem tenaga listrik yang dimulai dari PMT 20 kV Incoming di Gardu Induk
sampai dengan Alat Pengukur dan Pembatas (APP) di instalasi konsumen yang
berfungsi untuk menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari Gardu
Induk sebagai pusat pusat beban ke pelanggan pelanggan secara langsung atau
melalui gardu-gardu distribusi (gardu trafo) dengan mutu yang memadai sesuai
stándar pelayanan yang berlaku. Dengan demikian sistem distribusi ini menjadi
suatu sistem tersendiri karena unit distribusi ini memiliki komponen peralatan
yang saling berkaitan dalam operasinya untuk menyalurkan tenaga listrik. Dimana
sistem adalah perangkat unsur-unsur yang saling ketergantungan yang disusun
untuk mencapai suatu tujuan tertentu dengan menampilkan fungsi yang

ditetapkan.
Dilihat dari tegangannya sistim distribusi pada saat ini dapat dibedakan
dalam 2 macam yaitu:
a. Jaringan distribusi primer atau sering juga disebut dengan Jaringan Tegangan
Menengah (JTM) dengan tegangan operasi 20 kV. Jaringan Tegangan
Menengah (JTM) menghubungkan Gardu Induk dengan Gardu Distribusi dan
antara Gardu Distribusi dengan Gardu Distribusi. Jaringan Tegangan
Menengah ini ada yang disalurkan dengan Saluran Udara Tegangan Menengah
(SUTM) dan ada pula yang disalurkan dengan menggunakan Saluran Kabel
Tegangan

Menengah

(SKTM).

Untuk

daerah

perkotaan


biasanya

menggunakan SKTM dengan saluran kabel yang diletakkan dibawah tanah
sehingga tidak terlihat.
b. Jaringan distribusi sekunder atau yang biasa disebut Jaringan Tegangan
Rendah (JTR) merupakan jaringan dengan tegangan kerja 220 / 380 volt.
Jaringan tegangan rendah merupakan jaringan dari Papan Hubung Bagi

Tegangan Rendah (PHBTR) sampai dengan Alat Pengukur dan Pembatas
(APP) yang berada pada konsumen tenaga listrik. Jaringan Tegangan Rendah
ini ada yang disalurkan dengan menggunakan Saluran Udara Tegangan
Rendah (SUTR) dan Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR).

Gambar. 3.1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik

3.2. GARDU DISTRIBUSI
Gardu Distribusi adalah suatu bangunan beserta konstruksinya yang
didesain untuk mendistribusikan energi listrik dengan tegangan 20 kV melalui
saluran udara maupan saluran kabel tanah yang dilengkapi peralatan hubung bagi

(PHB). Gardu Distribusi terbagi berbagai jenis, diantaranya :
a. Gardu Distribusi Beton
b. Gardu Distribusi Portal
c. Gardu Distribusi Kios
d. Gardu Distribusi Mobil
e. Gardu Distribusi Hubung
Di dalam Gardu Distribusi terdapat peralatan seperti : pemutus,
penghubung, pengaman dan trafo distribusi untuk mendistribusikan tegangan
listrik sesuai dengan kebutuhan tegangan konsumen. Peralatan-peralatan tersebut
adalah untuk menunjang mencapai pendistribusian tenaga listrik secara baik yang

mencakup kontinuitas pelayanan yang terjamin, dan mutu yang tinggi. Fungsi
Gardu Distribusi yaitu :
a. Menyalurkan / meneruskan tenaga listrik tegangan menengah ke konsumen
tegangan rendah.
b. Menurunkan tegangan menengah menjadi tegangan rendah selanjutnya
didistribusikan ke konsumen tegangan rendah.
c. Menyalurkan / meneruskan tenaga listrik tegangan menengah ke gardu
distribusi lainnya dan kegardu hubung.
3.3. GARDU BETON

Gardu Distribusi yang penulis bahas dalam Telahaan Staf ini yaitu jenis
Gardu Beton. Gardu Beton merupakan Gardu Distribusi yang konstruksi
dindingnya dari tembok dengan atap cor beton bertulang, jenis gardu beton
outdoor banyak macamnya akan tetapi secara umum memiliki desain sipil yang
mirip untuk tipe 9R & 9L ( L = left, R = right, dimana posisi mainhole ada di
kanan dan di kiri ) yaitu :
a. Dimensi : lebar 4 meter, panjang 5 meter dan tinggi 3 meter.
b. Kelengkapan gedung : pintu terbuat dari besi model single maupun double
swing dengan bukaan keluar, dilengkapi ventilasi yaitu jendela dari besi pada
bagian atas dan bawah dinding yang dilengkapi wire mesh. Pada bagian dalam
dibuat main hole dengan kedalaman 1,5 meter dan lebar 1 meter. Pada pintu
gardu terdapat nomor gardu yang menandakan urutan serta wilayah kerjanya.
Gardu beton pada pelanggan khusus daya > 200 kVA saat ini lebih banyak
berada dalam gedung konsumen dengan disesuaikan keadaan dan ketersediaan
lahan. Gardu Beton dan Gardu Hubung biasanya lebih luas ruangannya.

Gambar. 3.2. Gardu Beton
3.4. PERANGAKAT GARDU BETON
Perangkat di dalam Gardu Distribusi Khusus Pelanggan TM 20 kV, yaitu
terdiri dari :

a. DS & LBS
Pada umumnya pemisah ( PMS ) atau DS ( Disconect Switch ) tidak
dapat memutuskan arus dalam keadaan berbeban, sehingga pembukaan dan
penutupannya harus dilakukan setelah pemutus tenaga lebih dulu dibuka.
Dalam pemakaiannya PMS ini berfungsi untuk memisahkan perlengkapan
sistem dan perlengkapan sistem rel-rel yang bertegangan sewaktu ada
perbaikan maupun manuver. Untuk load break switch (LBS),

dapat

digunakan sebagai pemisah ataupun pemutus tenaga dengan beban nominal.

Gbr 3.3. DS dan LBS dalam Single Line

b.

PMT/PB
Pemutus Tenaga (PMT) adalah alat pemutus otomatis yang mampu
memutus/menutup rangkaian pada semua kondisi, yaitu pada kondisi normal
ataupun gangguan. Secara singkat tugas pokok pemutus tenaga adalah :


 Keadaan normal, dapat membuka OFF/ menutup(ON) rangkaian listrik.
 Keadaan tidak normal, dengan bantuan relay melalui tripping coil, PMT
dapat membuka (OFF) sehingga gangguan dapat lokalisir.
Ketika kontak PMT dipisahkan, beda potensial di antara kontak
tersebut menimbulkan medan elektrik di antara kontak tersebut. Medan
elektrik ini akan menimbulkan ionisasi yang mengakibatkan terjadinya
perpindahan elektron bebas ke sisi beban sehingga muatan akan terus
berpindah ke sisi beban dan arus tetap mengalir. Karena hal ini menimbulkan
emisi thermis yang cukup besar, maka timbul busur api (arc) di antara kontak
PMT tersebut. Agar tidak mengganggu kestabilan sistem, maka arc tersebut
harus segera dipadamkan. Berdasarkan metode dalam pemadaman arc
tersebut, PMT dibagi menjadi beberapa jenis yaitu:
 PMT dengan menggunakan minyak (Oil Content Circuit Breaker)
 PMT dengan media gas SF6.
 PMT dengan media hampa udara (Vacuum Circuit Breaker).

Gambar. 3.4. PMT dalam Single Line
c. Trafo Tegangan / PT ( Potensial Transformer )
Trafo tegangan berfungsi untuk ke mentransformasikan tegangan dari nilai
yang besar menjadi nilai yang rendah sebagai standarisasi untuk masukan alatalat ukur maupun sistem proteksi Penurunan nilai tegangan ini digunakan
untuk keperluan pengukuran energi listrik yang digunakan pelanggan.
Tegangan Primer yang banyak dipakai untuk TM adalah : 20 KV Tegangan

pengenal sekunder ádalah 57.7 Volt phase netral dan 100 V atau 110 V phasa phasa

Gambar. 3.5. PT dalam Single Line
d. Trafo Arus / CT ( Current Transformer )
Trafo arus berfungsi untuk mentransformasikan Arus dari nilai yang
besar menjadi nilai yang rendah untuk masukan alat-alat ukur maupun sistem
proteksi Penurunan nilai arus ini digunakan untuk keperluan pengukuran
energi listrik yang digunakan pelanggan. Arus Primer yang banyak dipakai
untuk TM adalah : 10/5 A, 15/5 A, 20/5 A, 25/5 A, 30/5 A, 40/5 A dstnya. Arus
pengenal sekunder 1 A atau 5 A.

Gambar. 3.6. CT dan PT dalam Single Line
e. Relay Sekunder / Relay Arus Lebih
Peralatan relay dipasang atau disambungkan dari sisi sekunder
peralatan bantu trafo arus (CT) yang dipasang pada saluran utama dan relay

ini bekerja terhadap arus lebih, ia akan bekerja bila arus yang mengalir
melebihi nilai settingnya ( I set ).
Pada pelanggan Tegangan Menengah (TM) relay sekunder pada dasarnya
sebagai pembatasan daya listrik / relay beban lebih, hal ini dikarena pembatas
arus beban Pelanggan dengan Relay Beban Lebih (Over Load Relay) tidak
dapat mengamankan peralatan Instalasi tenaga dari kerusakan (mekanis,
termis) akibat arus gangguan hubung singkat yang besar, maka Instalasi
tenaga harus dipasangi pengaman hubung singkat menggunakan Relay
Pengaman Hubung Singkat ( Relay Arus Lebih ). Relay arus lebih memiliki 2
jenis pengamanan yang berbeda antara lain:


Pengamanan hubung singkat fasa ( Over Current Relay) adalah Relay yang
mendeteksi gangguan arus fasa. Oleh karena itu, disebut pula “Relay
Fasa”. Karena pada relay tersebut dialiri oleh arus fasa, maka settingnya
(Is) harus lebih besar dari arus beban maksimum, ia akan bekerja bila arus



yang mengalir melebihi nilai settingnya (I set)
Pengamanan hubung tanah ( Ground Fault Relay ) adalah Relay yang
mendeteksi arus gangguan satu fasa tanah.
Macam-macam karakteristik relay arus lebih yaitu sebagai berikut :



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). Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi
umumnya dikombinasikan dengan relay arus lebih dengan karakteristik
yang lain.Dapat kita lihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.7. Karakteristik Relay Waktu Seketika (Instantaneous Relay)


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, lihat gambar dibawah ini.

Gambar 3.8. Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Tertentu

(Definite

Time Relay)


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.

Gambar 3.9. Karakteistik Relay Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Relay)

BAB IV
PEMBAHASAN

4.1. GAMBARAN UMUM GARDU DISTRIBUSI PT. PLN ( PERSERO)
DISTRIBUSI JAKARTA DAN TANGERANG
Gardu Distribusi merupakan salah satu aset yang penting dalam distribusi
tenaga listrik karena menyalurkan energi listrik ke Pelanggan Khusus TM dengan
daya lebih dari 200 kVA. Apabila terjadi gangguan di sisi Pelanggan Khusus TM
diharapkan Gardu Distribusi dapat bekerja dengan baik sistem proteksinya,
sehingga gangguan tersebut tidak lolos dan mentripkan Penyulang 20 kV.
Diharapkan dengan bekerjanya sistem proteksi di Gardu Distribusi maka luasnya
wilayah yang padam akibat gangguan di sisi Pelanggan Khusus TM dapat
dicegah.
PT. PLN ( Persero ) Distribusi Jakarta dan Tangerang memiliki 5228 buah
Gardu Distribusi tipe Gardu Beton yang tersebar di seluruh wilayah DKI Jakarta
dan Tangerang. Setelah Pekerjaan Pemeliharaan GI dialihkan ke P3B pada bulan
September 2011, maka PT. PLN ( Persero ) Area Pengatur Distribusi yang semula
memelihara PMT 20 kV Penyulang Gardu Induk beralih melakukan pemeliharaan
Gardu Khusus Pelanggan TM, sehingga Area Pengatur Distribusi bertanggung
jawab jika terjadi gangguan di Gardu Distribusi Pelanggan Khusus TM meskipun
aset Gardu Distribusi milik Area Jaringan PT. PLN ( Persero ) Distribusi Jakarta
dan Tangerang
Berdasarkan data gangguan trip Penyulang 20 kV yang diakibatkan
gangguan di sisi Pelanggan Khusus TM yang terjadi di PT. PLN ( Persero )
Distribusi Jakarta dan Tangerang tahun 2012 meyumbang sebanyak 63 kali
gangguan dari 3580 kali gangguan trip Penyulang 20 kV, dengan presentase
sebesar 1,76 %.

Tabel 4.1. Gangguan Penyulang 20 kV Tahun 2012

Grafik. 4.1. Gangguan Penyulang 20 kV Tahun 2012
Tabel 4.2. Gangguan di Sisi Pelanggan Khusus TM Tahun 2012

Grafik. 4.2. Gangguan di Sisi Pelanggan Khusus TM Tahun 2012

4.2. PERSOALAN GARDU DISTRIBUSI PELANGGAN KHUSUS TM
Gangguan trip Penyulang 20 kV yang diakibatkan gangguan di sisi
Pelanggan Khusus TM ini disebabkan karena beberapa faktor di Gardu Pelanggan
Khusus TM seperti :
a.

Koordinasi setting relay antara Penyulang 20 kV dan relay proteksi
Pelanggan Khusus TM.

b.

Masih banyak relay proteksi di Pelanggan Khusus TM menggunakan relay
type Primer, Mekanik dan Static

sehingga menyebabkan kesulitan

koordinasi.
c.

Power supply untuk proteksi di Gardu Pelanggan Khusus TM masih
menggunakan tegangan PT murni.

d.

Belum dilakukan pemeliharaan komponen proteksi seperti Circuit Breaker,
relay proteksi dan power supply secara periodik.

e.

Kesulitan memilih gardu-gardu Pelanggan Khusus TM dekat dengan Gardu
Induk yang memiliki Rasio CT yang besar.

4.2.1

Koordinasi Setting Relay antara Penyulang 20 kV dan Relay Proteksi
Pelanggan Khusus TM.
Setting Over Current Relay (OCR) di Penyulang 20 kV dan relay proteksi

di Gardu Distrubusi Pelanggan Khusus TM sulit dilakukan koordinasi, hal ini
disebabkan oleh perbedaan pandangan (philosophy) dan karekteristik (Curve).
Setting Over Current Relay (OCR) di Penyulang 20 kV berorientasi kepada
pengamanan system, sedang setting Over Current Relay (OCR) / Overload di
Gardu Distrubusi Pelanggan Khusus TM berfungsi sebagai pembatas daya kontrak
pelanggan.
Adapun yg bisa dilakukan koordinasi antara Relay Penyulang 20 kV dan
Relay Proteksi Pelanggan Khusus TM, yaitu hanya :
a. Setting arus lebih / Overcurrent Relay ( OCR )
b. Setting gangguan tanah / Ground Fault Relay ( GFR )
c. Setting moment (high set) Overcurrent Relay ( M OCR )

d. Setting moment (high set) Ground Fault Relay ( GFR )
Setting GFR di Penyulang 20 kV antara 80 Amper s/d 90 Amper dengan
tms : 0.13, karakteristik normaly inverse, sedangkan setting relay di Gardu
Distrubusi Pelanggan Khusus TM umumnya belum berkoordinasi dengan GFR di
Penyulang 20 kV hal ini dikarenakan setting Relay Proteksi hanya berfungsi
sebagai pembatas daya kontrak pelanggan.
Setting momen OCR Penyulang 20 kV di set antara 3.0 – 3.5 kA dengan
waktu (td) : 0.13 detik, sedangkan setting relay di Gardu Distrubusi Pelanggan
Khusus TM dengan waktu 0.03 detik, artinya bila terjadi gangguan disisi
Pelanggan relay Penyulang mendelay 0.1 detik, dan besaran arusnya 4 – 5 x Is.

Gambar. 4.1. Koordinasi Relay OCR/GFR Penyulang 20 kV dengan Gardu
Distribusi Pelanggan Khusus

Grafik. 4.3. Kurva GF setelah dilakukan Perbaikan Koordinasi

tms GF Incoming : 0.18 (SI)
tms GF Penyulang : 0.13 (SI)
tms GF PElanggan : 0.10 (VI)

Grafik. 4.4. Kurva GF sebelum dilakukan Perbaikan Koordinasi

4.2.2

Relay Proteksi di Pelanggan Khusus TM
Relay Type Primer, Mekanik dan Static.

Banyak Menggunakan

Di Gardu Distribusi Pelanggan Khusus TM masih banyak ditemui relayrelay type Primer, Mekanik dan Static. Relay-relay ini memiliki kekurangan,
yaitu :
1. Tidak bisa berkoordinasi dengan Relay di Gardu Induk karena Relay Type
Primer, Mekanik dan Static menggunakan karakteristik Definite ( berapapun
besarnya arus gangguan Relay akan trip di waktu yang disetting) sedangkan
Relay pada Gardu Induk menggunakan karakteristik Inverse ( semakin besar
arus gangguan semakin cepat waktu Relay tersebut trip ) untuk OCR dan
2.

GFR.
Relay type Primer, Mekanik dan Static tidak memilki event record dan

3.

disturbance record untuk kebutuhan evaluasi bila terjadi gangguan.
Cara setting Relay type Primer, Mekanik dan Static dilakukan secara manual
( contoh tombol tekan, tombol geser, tombol putar dsb. )
Sebagai langkah untuk mengatasi masalah-masalah tersebut yaitu dengan

mengganti Relay-relay tipe Primer, Mekanik dan Static dengan Relay Elektro
Digital atau Relay IED (Intelligent Electronic Device) di sisi Gardu Distribusi.
Relay IED merupakan relay elektronik berbasis mikroprosesor yang berfungsi
untuk melakukan telekontrol, telemetering, telesignal, proteksi dan meter energy.
Berikut ini merupakan keunggulan Relay IED, yaitu :
1. Relay elektronik digital yang memiliki step besaran arus maupun waktu 2
digit dibelakang koma memudahkan penerapan setting.
2. Memilki event record dan disturbance record untuk kebutuhan evaluasi bila
terjadi gangguan.
3. Relay IED dilengkapi dengan Password Relay sehingga lebih aman.
4. Kemudahan dalam melakukan setting pada Relay IED yaitu dengan
menggunakan PC / Laptop selain dengan Tombol pada Relay.
Selama Periode Pemeliharaan Gardu Distribusi bulan September 2011
sampai dengan Januari 2013 telah dilakukan penggantian Relay Elektromekanik,
Relay Elektrostatik, Relay Definite menjadi Relay Elektro digital sebanyak 288
buah dari 2007 kali pemeliharaan Gardu Distribusi.
4.2.3

Power Supply untuk Proteksi di Gardu Pelanggan Khusus TM Masih
Menggunakan Tegangan PT Murni.

Power supply untuk relay proteksi di Gardu Distribusi Pelanggan Khusus
TM masih mendapat tegangan langsung dari Trafo Tegangan / Potensial Trafo

(

PT ), sehingga bila terjadi gangguan di sisi Pelanggan supply tegangan untuk relay
proteksi Gardu Pelanggan menjadi turun drastis. Mengingat bahwa ketika terjadi
gangguan maka arus akan naik dan tegangan menjadi turun. Hal ini
mengakibatkan relay proteksi tidak bekerja secara maksimal sehingga gangguan
akan lolos ke Penyulang 20 kV.
Untuk mencegah hal ini maka dengan memasang TVS ( Temporary
Voltage Supply ) yang bertujuan untuk menstabilkan supply tegangan Relay yang
turun drastis saat ada gangguan dengan arus yang besar, sehingga Relay masih
dapat bekerja dan menangkap arus gangguan karena sifat dari TVS yaitu
menyimpan tegangan sesaat.
Kemampuan mencatu daya / power supply TVS pada relay proteksi
selama ≤ 1 menit, lebih dari cukup untuk memback up power supply relay
proteksi saat tegangan VT collapse karena terjadi gangguan. TVS

memiliki

tegangan input 100 Volt AC dari tegangan PT dan memilki 2 Output tegangan
yaitu 48 Volt DC dan 125 V untuk kebutuhan power supply relay proteksi dan
tripping coil Circuit Breaker di gardu pelanggan.

Gambar. 4.52. Contoh Penggantian Relay IED dan Pemasangan TVS pada gardu
A41 Area Bandengan.
4.2.4

Pemeliharaan Komponen Proteksi seperti Circuit Breaker, Relay
Proteksi dan Power Supply belum secara Periodik.
Pemeliharaan

Gardu

Distribusi

adalah

suatu

rangkaian

kegiatan

Pemeliharaan Gardu distribusi yang dimulai dari perencanaan, pelaksanaan,
evaluasi hingga pengendalian. Pelaksanaan pekerjaan pemeliharaan instalasi pada
sistem distribusi dilakukan secara terjadwal (schedule) ataupun tanpa jadual.
Suatu upaya yang ingin dicapai agar instalasi jaringan distribusi beroperasi
dengan :

Gambar. 4.3. Tujuan Pemeliharaan
Pemeliharaan
Berdasarkan

waktu

pelaksanaannya :

Pemeliharaan Berdasarkan metodanya

Maka pemeliharaan dibedakan menjadi :

a. Pemeliharaan

rutin

:

merupakan

pemeliharaan

yang

terencana

berdasarkam waktu yang terjadwal
b. Pemeliharaan korektif : merupakan pemeliharaan yang terencana
dikarenakan faktor waktu dimana peralatan memerlukan perbaikan atau
pemeliharaan yang tidak terencana tetapi berdasarkan kondisi peralatan
yang menunjukkan gejala kerusakan ataupun sudah terjadi kerusakan
c. Pemeliharaan darurat : merupakan pemeliharaan karena keadaan yang
darurat tanpa diketahui gejala kerusakan sebelumnya.
Komponen proteksi harus dapat bekerja secara optimal dan maksimal
ketika terjadi gangguan, sehingga mengurangi kerusakan yang lebih parah dari
peralatan yang terganggu. dan mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian
yang lain tidak terganggu di dalam system tersebut. Mengingat syarat system
proteksi harus Selektif, Sensitive, Cepat, Ekonomis dan Andal maka system
Proteksi tersebut harus dilakukan pemeliharaan. Akan tetapi yang terjadi selama
ini bahwa Gardu Distribusi belum dipelihara secara rutin / periodik. Hal-hal yang
mungkin sekali terjadi jika komponen proteksi tersebut tidak dipelihara dengan
baik yaitu misalnya Relay rusak, seting relay tidak benar, power suplay DC tidak
ada / hilang, gangguan pada mekanis tripping / pegas macet, kegagalam PMT
memutus arus gangguan (media pemutus) gas berkurang, trafo arus jenuh pada
arus gangguan, kesalahan pengawatan wirring tripping dll. Banyak factor yang
menyebabkan pemeliharaan Gardu Distribusi Pelanggan Khusus TM belum
dilakukan secara periodik yaitu salah satunya jumlah Gardu Distribusi Pelanggan
Khusus TM yang sangat banyak ( 5228 Gardu) sedangkan tim yang melaksanakan
pemeliharaan terbatas, konsumen tidak siap padam, masalah medan lokasi
pemeliharaan dsb.
Untuk mengatasi masalah ini maka harus dilakukan pemeliharaan secara
periodik. Pemeliharaan rutin disebut juga dengan pemeliharaan preventip, yaitu
pemeliharaan untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan yang lebih parah
dan untuk mempertahankan unjuk kerja jaringan agar tetap beroperasi dengan
keandalan dan efisiensi yang tinggi. Kegiatan pemeliharaan rutin yang diakukan
dalam kondisi pemadaman meliputi :

a. Persiapan : koordinasi Jadual dan Informasikan ke pelanggan / konsumen,
manuver system jaringan, setiap melakukan semua pelaksanaan pekerjaan
gardu distribusi 20 kV harus menggunakan perlengkapan K3 dan tidak
diperbolehkan seorang diri, menyiapkan semua document kelengkapan kerja,
menyiapkan peralatan kerja.
b. Pemeriksaan Bangunan : Pemeriksaan Kondisi gardu secara visual
c. Pemeriksaan peralatan 20 kV : Pemeriksaan Kondisi secara visual serta
kebersihan peralatan 20 kV pada beberapa bagian secara umum yaitu:


PMT / PB : pemeriksaan visual dan pembersihan bagian luar, pemeriksaan
dan perbaikan bagian-bagian mekanik, percobaan keluar masuk manual
maupun dengan simulasi relay, pemeriksaan dan perawatan alat-alat
kontak, pemeriksaan dan perawatan motor penggerak (bila ada),
pengukuran tahanan kontak (range 100- 200 micro - ohm), pengukuran
tahanan

Isolasi

(minimal

1000x

tegangan

kerja),

pemeriksaan

keserempakan alat kontak jika diperlukan.


DS / LBS / PMS : pemeliharaan dan perawatan pada pisau-pisau
kontaknya, pengencangan baut-baut kendor, pemeriksaan bushing,
pemeriksaan pegas (spring), percobaan keluar masuk Pisau pisau kontak,
pemeriksaan pada peralatan mekanis dan interlocknya.



Rell / Busbar : pemeriksaan visual, pembersihan cubicle rell,
pengencangan pada baut-baut yang kendor, pengukuran tahanan kontak,
pengukuran tahanan Isolasi.



CT & PT : Pemeriksaan visual dan pembersihan, tidak dilakukan
pengujian karena waktu pemeliharaan terbatas.



Relay : pengujian fungsi.



Kwh : pada bagian ini tidak dilakukan pengujian / pengukuran, Hanya
pemeriksaan sebelum dan sesudah pekerjaan pemeliharaan kwh bekerja
normal



Pentanahan :hanya pengukuran nilai.

Untuk menghindari gagal trip CB akibat gangguan pada instalasi
pelanggan yang menyebabkan trip di penyulang, disarankan melakukan
pemeliharaan CB secara periodik dan berkesinambungan, hal ini untuk
mengetahui kerja mekanik, tripping Coil dan system proteksi secara keseluruhan .
PT. PLN ( Persero ) Distribusi Jakarta dan Tangerang memiliki 5228 buah
Gardu Distribusi tipe Gardu Beton yang tersebar di seluruh wilayah DKI Jakarta
dan Tangerang, PT.PLN (persero) Area Pengatur Distribusi diberi tanggung jawab
melakukan pemeliharaan Gardu Khusus Pelanggan TM, sehingga jika terjadi
gangguan di Gardu Distribusi Pelanggan Khusus TM meskipun aset Gardu
Distribusi milik PT. PLN ( Persero ) Area Jaringan, PT. PLN ( Persero ) Area
Pengatur Distribusi berkewajiban memperbaiki kerusakan tersebut
Saat ini Regu pemeliharaan gardu distribusi PT. PLN (persero) Area
Pengatur Distribusi Jakarta Raya dan Tangerang berjumlah 10 Group dengan
dibawahi masing-masing Supervisor Group dengan total seluruh personil
sebanyak 76 orang dan diarahkan untuk memelihara 5228 Gardu Khusus TM
tersebar di 20 Area. Tugas-Tugas di pemeliharaan gardu distribusi yaitu meliputi :


Melaksanakan pemeliharaan gardu distribusi.



Memperbaiki sistem proteksi di Gardu Khusus.



Memantau kehandalan Gardu Khusus yang sudah dipelihara.
Lingkup Pekerjaan Regu pemeliharaan gardu distribusi PT. PLN (persero)

Area Pengatur Distribusi Jakarta Raya dan Tangerang yang utama adalah
“melakukan Pemeliharaan Gardu Khusus Pelanggan TM”, akan tetapi juga masih
melakukan pekerjaan-pekerjaan di 68 Gardu Induk dengan total Penyulang 20 kV
2178 buah, yang meliputi :
a) Setting Relay Penyulang 20 kV
b) Menganalisa Gangguan di Penyulang, Simpatetik trip dan trip Incoming
20 kV Trafo GI
c) Pemasangan dan Pengoperasian Penyulang Baru
d) Menyiapkan Cell Outgoing permintaan Pelanggan / Area
e) Membuat Jadwal pemeliharaan PMT GI dan gardu distribusi pelanggan
TM khusus

Tabel 4.3. Wilayah Kerja Regu Har Gardis APD

Setiap bulan masing-masing Regu pemeliharaan gardu distribusi PT. PLN
(persero) Area Pengatur Distribusi ditargetkan memelihara 22 gardu khusus dari
total seluruh Gardu khusus 5228 di wilayah kerja PT. PLN (Persero) Distribusi
Jakarta dan Tangerang.

 Total Gardu Khusus DISJATA = 5228 Gardu
 Target 1 Group tiap bulan = 22 Gardu
 Target per group = 5228 Gardu / 10 Group = 522,8 Gardu
 Lama waktu penyelesaian per Group = 522,8 Gardu/22 Gardu = 24 Bulan
Mempertimbangkan lama waktu penyelesaian maka dapat disimpulkan
bahwa : “Bobot Kerja Regu pemeliharaan gardu distribusi Area Pengatur
Distribusi Jakarta Raya dan Tangerang memiliki beban kerja yang tinggi
mengingat gardu yang harus dipelihara tidak dapat selesai dalam waktu 1 tahun
sehingga ditetapkan penambahan Regu pemeliharaan sebanyak 20 Group agar
gardu Khusus dapat dipelihara 1 tahun sekali

Grafik 4.5.Pelaksanaan pemeliharaan gardu distribusi dan Jumlah Gangguan
Perbulan Tahun 2012

4.2.5

Kesulitan Memilih Gardu-Gardu Pelanggan Khusus TM Dekat
dengan Gardu Induk yang Memiliki Rasio CT yang Besar.
Pada gardu-gardu pelanggan khusus yang dekat dengan GI masih sulit

untuk menentukan gardu-gardu pelanggan dengan Ratio CT yang besar ( masih
banyaknya gardu yang memiliki ratio yang kecil ). Dimana untuk system proteksi
diperlukan CT dengan ratio yang besar agar dapat menangkap arus gangguan yang
besar, sehingga perlu memasang CT

khusus (Ring) pada pelanggan yang

memiliki rasio CT yang kecil yang terpisah dengan CT transaksi pelanggan,
mengingat

sistem

di

PT.

PLN

(

Persero

)

Distribusi

Jakarta

dan

Tangerang.merupakan sistem besar, dengan nominal daya trafo rata rata 60 MVA.

BAB V
KESIMPULAN

Untuk menekan gangguan trip Penyulang 20 kV yang diakibatkan
gangguan di sisi Pelanggan Khusus TM, yaitu dengan langkah-langkah sebagai
berikut :
1.

Mengganti relay definite , primer, mekanik dan relay static di Gardu
Pelanggan dengan Relay Elektro Digital

2.

Memasang Temporary Voltage Supply ( TVS ) untuk power supply relay
proteksi di gardu pelanggan khusus, agar supply tegangan pada relay proteksi
stabil

3.

Pemeliharaan CB dan komponen proteksi belum dilakukan secara periodik,
sehingga perlu dilakukan pemeliharaan (preventive) pada mekanik CB agar
bisa menjamin kerja sistem proteksi bila terjadi gangguan di instalasi
pelanggan khusus.

4.

Memasang CT khusus (Ring) dengan rasio yang besar pada pelanggan yang
memiliki rasio CT yang kecil, mengingat sistem di PT. PLN ( Persero )
Distribusi Jakarta dan Tangerang merupakan sistem besar, dengan nominal
daya trafo rata rata 60 MVA memiliki arus hubung singkat yang besar

BAB VI
TINDAKAN YANG DISARANKAN

Apabila sudah dilakukan perbaikan sistem proteksi disisi Pelanggan
Khusus TM, maka diharapkan proteksi di Gardu Distribusi Pelanggan Khusus TM
dapat melakukan pengamanan internal.

DAFTAR PUSTAKA

PT PLN (Persero) Unit Pendidikan Semarang-Jawa Tengah. Diktat Pelaksana Uji
Relai Proteksi Modul I. 1997
Bonggas L. Tobing, “Peralatan Tegangan Tinggi”, Jakarta : Penerbit PT Gramedia
Pustaka Utama, 2003.
PT PLN, “Buku Petunjuk Operasi & Memelihara Peralatan Untuk Pemutus
Tenaga”, Jakarta : PT PLN Pembangkitan dan Penyaluran Jawa Bagian Barat,
1993.
PT PLN, “Koordinasi Proteksi Sistem Distribusi”, Semarang: PT PLN Unit Diklat
Semarang.