Chapter I Studi Pengaruh Korona Terhadap Surja Tegangan Lebih Pada Saluran Transmisi v
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Pada saluran transmisi tegangan ekstra tinggi 275 kV di Indonesia,
contohnya transmisi Pangkalan Susu-Binjai terdapat beberapa permasalahan
kerusakan peralatan yang terhubung pada saluran transmisi. Hal ini diakibatkan
oleh beberapa faktor, salah satunya faktor luar yang meliputi gangguan eksternal
berupa surja tegangan lebih yang dihasilkan oleh sambaran petir dan operasi
switching. Sedangkan faktor dalam yakni kerusakan peralatan yang disebabkan
oleh adanya korona. Kemudian untuk memberikan perlindungan yang tepat
terhadap peralatan yang terhubung pada saluran transmisi 275 kV, maka perlu
diperhatikan pemahaman tentang puncak amplitudo dan bentuk gelombang surja
yang mungkin terjadi pada jalur transmisi tersebut. Selain itu juga harus
diperhatikan fenomena korona yang terjadi pada saluran transmisi, yang
berpengaruh terhadap
surja yang merambat disepanjang saluran transmisi
tegangan ekstra tinggi 275 kV. Oleh karena itu peneliti merasa perlu dilakukannya
studi analisis dan perhitungan redaman yang dihasilkan akibat sambaran surja
petir oleh korona pada saat gelombang impuls tersebut merambat sepanjang
saluran transmisi. Sebuah analisis permodelan yang cukup sederhana untuk
menetapkan permodelan perhitungan pengaruh korona pada jalur transmisi akan
disimulasikan. Oleh karena itu hasil studi ini kedepannya diharapkan dapat
menjadi pertimbangan untuk mengurangi kerusakan pada saluran transmisi 275
1
kV akibat dari sambaran surja petir dan pengaruh korona yang terjadi pada saluran
transmisi.
1.2
Perumusan Masalah
Adapun perumusan masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah :
1.
Bagaimana proses pembuatan simulasi pemodelan
saluran transmisi
dengan pengaruh adanya korona.
2.
Mempelajari bagaimana respon saluran transmisi yang terkena pengaruh
korona pada saat terkena gelombang surja petir dengan karakteristik petir
yang berbeda-beda.
3.
Menganalisis perubahan puncak gelombang surja petir dan waktu
mukanya yang terkena pengaruh korona dan dengan tidak adanya
pengaruh dari korona.
1.3
Tujuan Penulisan
Adapun tujuan akhir yang ingin dicapai dari pengerjaan penelitian tugas
akhir ini adalah :
1.
Untuk mensimulasikan pemodelan dan menganalisis respon pemodelan
saluran transmisi 275 kV di bawah pengaruh gangguan korona.
2.
Mengetahui pengaruh dari efek korona untuk surja tegangan lebih,
dalam hal ini gelombang surja petir dianalisa pada saluran transmisi 275
kV.
1.4
Batasan Masalah
Dalam penelitian tugas akhir, permasalahan di atas dibatasi dengan asumsi
sebagai berikut :
2
1.
Objek penelitian adalah Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET)
275 kV di Gardu Induk Binjai dengan menggunakan panjang saluran
transmisi dari GI Pangkalan Susu sampai GI Binjai.
2.
Surja tegangan lebih pada tugas akhir ini yang akan dipergunakan adalah
surja petir dengan nilai puncak 800 kV, 1.2µs/50µs.
3.
Pada tugas akhir ini peneliti hanya menganalisis pada keadaan fasa tunggal
dan satu konduktor saja.
4.
Korona yang terdapat pada tugas akhir ini diasumsikan dengan keadaan
konduktor transmisi dalam kondisi baik, tanpa dipengaruhi oleh faktor
suhu luar.
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian yang dapat diperoleh adalah sebagai acuan
kepada perusahaan listrik Negara dalam hal ini PLN, dalam upaya pencegahan
kerusakan peralatan saluran transmisi akibat dari pengaruh korona dan juga
menjadi
pertimbangan
dalam
proses
pengkajian
lebih
lanjut
dalam
memperhitungkan korona sebagai initial protection terhadap sambaran surja.
Selain itu juga dapat menjadi referensi bagi rekan mahasiswa lainnya yang lain
yang tertarik membahas lebih lanjut mengenai korona.
1.6
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam menyusun Tugas Akhir ini
adalah sebagai berikut :
3
1. Studi Literatur
Mempelajari dan memahami buku-buku dan jurnal-jurnal yang telah ada
sebelumnya untuk dijadikan sebagai acuan dan referensi guna membantu
penyelesaian Tugas Akhir ini.
2. Analisis Data
Metode ini dimulai dengan menentukan parameter-parameter yang ada
pada saluran transmisi. Parameter tersebut meliputi nilai resistansi,
induktansi, kapasitansi, dan konduktansi pada sepanjang saluran.
Kemudian dilanjutkan dengan menentukan parameter pemodelan korona
yakni tegangan awal terjadinya korona sehingga nilai-nilai tersebut dapat
diinput dalam program untuk menampilkan bentuk gelombang impuls petir
yang merambat sepanjang saluran. Gelombang dapat diamati dan
dianalisis untuk mengetahui tegangan puncak dan waktu muka masingmasing gelombang surja hasil redaman.
1.7
Sistematika Penulisan
Penulisan Tugas Akhir ini ditulis dan disusun dalam urutan sebagai
berikut:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini berisikan latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan
manfaat penulisan, batasan masalah, metode penulisan, dan
sistematika penulisan.
4
BAB II
KORONA DAN SALURAN TRANSMISI
Bab ini membahas tentang pengertian korona, perhitungan korona,
pemodelan korona, gangguan petir pada saluran transmisi dan
parameter-parameter yang berpengaruh pada saluran transmisi.
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang cara yang harus ditempuh dalam
kegiatan penelitian agar pengetahuan yang akan dicapai dari suatu
penelitian dapat memenuhi kaidah ilmiah.
BAB IV
ANALISIS
PEMODELAN
KORONA
PADA
SALURAN
TRANSMISI YANG MENGALAMI SURJA TEGANGAN
LEBIH PETIR
Bab ini membahas tentang pengaruh pemodelan korona pada
saluran transmisi yang mengalami surja tegangan lebih terhadap
amplitudo tegangan dan waktu redaman surja.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran yang diperoleh
dari penulisan Tugas Akhir ini.
5
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Pada saluran transmisi tegangan ekstra tinggi 275 kV di Indonesia,
contohnya transmisi Pangkalan Susu-Binjai terdapat beberapa permasalahan
kerusakan peralatan yang terhubung pada saluran transmisi. Hal ini diakibatkan
oleh beberapa faktor, salah satunya faktor luar yang meliputi gangguan eksternal
berupa surja tegangan lebih yang dihasilkan oleh sambaran petir dan operasi
switching. Sedangkan faktor dalam yakni kerusakan peralatan yang disebabkan
oleh adanya korona. Kemudian untuk memberikan perlindungan yang tepat
terhadap peralatan yang terhubung pada saluran transmisi 275 kV, maka perlu
diperhatikan pemahaman tentang puncak amplitudo dan bentuk gelombang surja
yang mungkin terjadi pada jalur transmisi tersebut. Selain itu juga harus
diperhatikan fenomena korona yang terjadi pada saluran transmisi, yang
berpengaruh terhadap
surja yang merambat disepanjang saluran transmisi
tegangan ekstra tinggi 275 kV. Oleh karena itu peneliti merasa perlu dilakukannya
studi analisis dan perhitungan redaman yang dihasilkan akibat sambaran surja
petir oleh korona pada saat gelombang impuls tersebut merambat sepanjang
saluran transmisi. Sebuah analisis permodelan yang cukup sederhana untuk
menetapkan permodelan perhitungan pengaruh korona pada jalur transmisi akan
disimulasikan. Oleh karena itu hasil studi ini kedepannya diharapkan dapat
menjadi pertimbangan untuk mengurangi kerusakan pada saluran transmisi 275
1
kV akibat dari sambaran surja petir dan pengaruh korona yang terjadi pada saluran
transmisi.
1.2
Perumusan Masalah
Adapun perumusan masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah :
1.
Bagaimana proses pembuatan simulasi pemodelan
saluran transmisi
dengan pengaruh adanya korona.
2.
Mempelajari bagaimana respon saluran transmisi yang terkena pengaruh
korona pada saat terkena gelombang surja petir dengan karakteristik petir
yang berbeda-beda.
3.
Menganalisis perubahan puncak gelombang surja petir dan waktu
mukanya yang terkena pengaruh korona dan dengan tidak adanya
pengaruh dari korona.
1.3
Tujuan Penulisan
Adapun tujuan akhir yang ingin dicapai dari pengerjaan penelitian tugas
akhir ini adalah :
1.
Untuk mensimulasikan pemodelan dan menganalisis respon pemodelan
saluran transmisi 275 kV di bawah pengaruh gangguan korona.
2.
Mengetahui pengaruh dari efek korona untuk surja tegangan lebih,
dalam hal ini gelombang surja petir dianalisa pada saluran transmisi 275
kV.
1.4
Batasan Masalah
Dalam penelitian tugas akhir, permasalahan di atas dibatasi dengan asumsi
sebagai berikut :
2
1.
Objek penelitian adalah Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET)
275 kV di Gardu Induk Binjai dengan menggunakan panjang saluran
transmisi dari GI Pangkalan Susu sampai GI Binjai.
2.
Surja tegangan lebih pada tugas akhir ini yang akan dipergunakan adalah
surja petir dengan nilai puncak 800 kV, 1.2µs/50µs.
3.
Pada tugas akhir ini peneliti hanya menganalisis pada keadaan fasa tunggal
dan satu konduktor saja.
4.
Korona yang terdapat pada tugas akhir ini diasumsikan dengan keadaan
konduktor transmisi dalam kondisi baik, tanpa dipengaruhi oleh faktor
suhu luar.
1.5
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian yang dapat diperoleh adalah sebagai acuan
kepada perusahaan listrik Negara dalam hal ini PLN, dalam upaya pencegahan
kerusakan peralatan saluran transmisi akibat dari pengaruh korona dan juga
menjadi
pertimbangan
dalam
proses
pengkajian
lebih
lanjut
dalam
memperhitungkan korona sebagai initial protection terhadap sambaran surja.
Selain itu juga dapat menjadi referensi bagi rekan mahasiswa lainnya yang lain
yang tertarik membahas lebih lanjut mengenai korona.
1.6
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam menyusun Tugas Akhir ini
adalah sebagai berikut :
3
1. Studi Literatur
Mempelajari dan memahami buku-buku dan jurnal-jurnal yang telah ada
sebelumnya untuk dijadikan sebagai acuan dan referensi guna membantu
penyelesaian Tugas Akhir ini.
2. Analisis Data
Metode ini dimulai dengan menentukan parameter-parameter yang ada
pada saluran transmisi. Parameter tersebut meliputi nilai resistansi,
induktansi, kapasitansi, dan konduktansi pada sepanjang saluran.
Kemudian dilanjutkan dengan menentukan parameter pemodelan korona
yakni tegangan awal terjadinya korona sehingga nilai-nilai tersebut dapat
diinput dalam program untuk menampilkan bentuk gelombang impuls petir
yang merambat sepanjang saluran. Gelombang dapat diamati dan
dianalisis untuk mengetahui tegangan puncak dan waktu muka masingmasing gelombang surja hasil redaman.
1.7
Sistematika Penulisan
Penulisan Tugas Akhir ini ditulis dan disusun dalam urutan sebagai
berikut:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini berisikan latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan
manfaat penulisan, batasan masalah, metode penulisan, dan
sistematika penulisan.
4
BAB II
KORONA DAN SALURAN TRANSMISI
Bab ini membahas tentang pengertian korona, perhitungan korona,
pemodelan korona, gangguan petir pada saluran transmisi dan
parameter-parameter yang berpengaruh pada saluran transmisi.
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang cara yang harus ditempuh dalam
kegiatan penelitian agar pengetahuan yang akan dicapai dari suatu
penelitian dapat memenuhi kaidah ilmiah.
BAB IV
ANALISIS
PEMODELAN
KORONA
PADA
SALURAN
TRANSMISI YANG MENGALAMI SURJA TEGANGAN
LEBIH PETIR
Bab ini membahas tentang pengaruh pemodelan korona pada
saluran transmisi yang mengalami surja tegangan lebih terhadap
amplitudo tegangan dan waktu redaman surja.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran yang diperoleh
dari penulisan Tugas Akhir ini.
5