KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah tentang metode-metode pengetanahan netral dari system tenaga. Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mengikuti mata kuliah Pembumian Sistem Tenaga. Semoga makalah ini bermanfaat untuk pembaca dan penulis pada umunya. Dan untuk perbaikan makalah ini selanjutnya diharapkan kritik dan saran yang membangun.

Gorontalo,8 November 2014

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................................... 1

 

DAFTAR ISI …………………………………………………………………...........................................……………… 2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................................................ 3

1.2 Ruang Lingkup ............................................................................................................. 3

1.3 Maksud dan Tujuan ..................................................................................................... 3

 

BAB II Pembahasan

2.1 Pemilihan Metode Pengetanahan …………………………...……...............................…............. 5

2.2 Pengetanahan melalui Tahanan................................................................................... 5

2.3 Pengetanahan melalui Reakstans ............................................................................... 7

2.4 Pengetanahan tanpa impedansi atau langsung …………..........................…………………….. 8

BAB III Penutup

Kesimpulan ........................................................................................................................ 9

 

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………...…….........................................……………………. 10

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Pada sistem tenaga yang semakin besar dengan panjang saluran dan besarnya tegangan, akan menimbulkan arus gangguan yang semakin besar pula ( diatas 5A ). Dengan demikian apabila terjadi gangguan tanah makin besar dan busur listrik tidak dapat padam dengan sendirinya, ditambah lagi gejala-gejala busur tanah atau 'arcing grounds' semakin menonjol. Gejala busur tanah adalah suatu proses terjadinya pemutusan (clearing) dan pukulan balik (restriking) dari busur listrik secara berulang-ulang. Ini sangat berbahaya karena dapa tmenimbulkan tegangan lebih transien yang tinggi yang dapat merusak peralatan.
Oleh karena pada sistem-sistem tenaga relatif besar, sistem tidak lagi dibiarkan terapung atau sistem delta, tetapi titik netral sistem itu diketanahkan melalui tahanan atau reaktansi. Pengetanahan itu umumnya dilakukan dengan menghubungkan titik netral transformator daya dengan tanah.
Pada sistem-sistem yang tidak diketanahkan atau pada sistem delta, arus gangguan itu tergantung dari impedansi kapasitif Za, Zb dan Zc, yaitu impedansi kapasitif masing-masing kawat-fasa terhadap tanah, (Gambar 1a). Bila sistem itu diketanahkan arus
gangguan itu tidak lagi tergantung pada impedansi kapasitif kawat-kawat tetapi juga tergantung pada impedansi alat pengetanahan dan transformatornya, (Gambar 1b).

Jadi dengan mengetanahkan titik netral sistem, arus gangguan jelas menjadi lebih besar dibandingkan dengan arus gangguan pada sistem delta, namun sebaliknya membatasi tegangan pada fasa-fasa yang tidak terganggu. Jadi di dalam menentukan impedansi pengetanahan itu harus diperhatikan hubungan antara besar arus gangguan dan tegangan yang mungkin timbul.
Keterangan di atas dapat disimpulkan bahwa tujuan dari pengetanahan itu ialah :
• Pada sistem tenaga besar yang tidak diketanahkan arus gangguan relatif besar ( > 5 A ) sehingga busur listrik yang timbul tidak dapat padam sendiri, di mana akan menimbulkan busur tanah dengan pada sistem yang diketanahkan gejala tersebut hampir tidak terjadi
• Untuk membatasi tegangan pada fasa-fasa yang tidak terganggu .

Metode-metode pengetanahan netral dari sistem-sistem tenaga adalah :
• Pengetanahan melalui tahanan (resistance grounding)
• Pengetanahan melalui reaktor (reactor grounding)
• Pengetanahan tanpa impedansi/langsung (solid grounding)
1.2 Ruang Lingkup
Ruang lingkup yang akan penulis bahas meliputi, pengetanahan melalui tahanan (resistance grounding), pengetanahan melalui reaktor (reactor grounding), pengetanahan tanpa impedansi/langsung (solid grounding)

1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud dari makalah ini adalah untuk menjelaskan pengetanahan melalui tahanan (resistance grounding), pengetanahan melalui reaktor (reactor grounding), pengetanahan tanpa impedansi/langsung (solid grounding). Dan juga untuk memenuhi tugas mata kuliah Pembumian Sistem Tenaga.
 

BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Pemilihan Metode Pengetanahan
Pemilihan metode pengetanahan tergantung dari : segi praktis, menjaga kontunitas sistem, memperkecil gangguan yang lebih besar, dan kompromi keseimbangan antara arus dan tegangan. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan metode pengetanahan. harus diperhatikan dalam pemilihan metode pengetanahan dari suatu sistem tenaga, ialah :
• Selektivitas dan sensitivitas dari rele gangguan tanah.
• Pembatasan besar arus gangguan tanah.
• Tingkat pengamanan terhadap tegangan surja dengan arester.
• Pembatasan tegangan lebih transien.
Faktor di atas mempunyai pengaruh yang besar terhadap ke ekonomisan sistem, perencanaan serta tata letak dari sistem dan kontinuitas pelayanan.
Metode-metode pengetanahan netral dari sistem-sistem tenaga adalah :
• Pengetanahan melalui tahanan (resistance grounding)
• Pengetanahan melalui reaktor (reactor grounding)
• Pengetanahan tanpa impedansi/langsung (solid grounding)
• Pengetanahan efektif (effective grounding),

2.2 Pengetanahan melalui tahanan (resistance grounding)
Sistem pengetanahan melalui tahanan biasanya diterapkan pada sistem 70 atau 150 kV. Sistem ini mempunyai tegangan lebih transien yang disebabkan oleh pemutusan relatif rendah. Maksud pengetanahan ini adalah untuk membatasi arus gangguan ke tanah antara 10% sampai 25% dari arus gangguan 3 fasa.
Batas yang paling bawah adalah batas minimum untuk dapat bekerjanya rele gangguan tanah, sedangkan batas atas adalah untuk membatasi banyaknya panas yang hilang pada waktu terjadi gangguan. Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan hubungan Y yang dihubungkan dengan tanah melalui tahanan.
Tahanan pembumian (netral grounding resistance) yang terpasang di Gardu Induk :
• NGR dengan tahanan 12 ohm.
• NGR dengan tahanan 40 ohm.
• NGR dengan tahanan 500 ohm.

Catatan: Nilai tahanan perlu dihitung yang didasarkan pada besarnya arus gangguan 1 fasa ketanah.

NGR (Neutral Grounding Resistance) adalah tahanan yang dipasang antara titik neutral trafo dengan tanah dimana berfungsi untuk memperkecil arus gangguan tanah yang terjadi sehinggadiperlukan proteksi yang praktis dan tidak terlalu mahal karena karakteristik rele dipengaruhi oleh sistem pentanahan titik neutral.

Gambar pengetanahan melalui tahanan

Arus gangguan tanah dihitung dengan memasukan Tahanan 3RN, Reaktansi XT dan Impedansi ZL.
Arus gangguan tanah dipakai untuk penyetelan Relai Arus Lebih gangguan tanah.
• Keuntungan :
Besar arus gangguan tanah dapat diperkecil
Bahaya gradient voltage lebih kecil karena arus gangguan tanah kecil.
Mengurangi kerusakan peralatan listrik akibat arus gangguan yang melaluinya.

• Kerugian :
Timbulnya rugi-rugi daya pada tahanan pentanahan selama terjadinya gangguan fasa ke tanah.
Karena arus gangguan ke tanah relatif kecil, kepekaan relai pengaman menjadi berkurang.

2.3 Pengetanahan dengan Reaktor dan Efektif

Reaktor pengetanahan ini digunakan bila trafo daya tidak cukup membatasi arus gangguan tanah. Pengetanahan ini digunakan untuk memenuhi persyaratan dari sistem yang diketanahkan dengan pengetanahan ini, besarnya arus gangguan ketanah di atas 25% dari arus gangguan 3 fasa
Keuntungannya dengan mengetanahkan trafo daya adalah untuk menekan tegangan lebih transien, sehingga trafo daya dapat menggunakan isolasi dan tipe arrester yang lebih kecil.dan mengurangi penggunaan metode pengetanahan dengan reaktor, terutama untuk sistem-sistem di atas 115 kV.

2.4 Pengetanahan tanpa Impedansi atau langsung.

Pengetanahan ini ialah apabila titik netral trafo kita hubungkan langsung ketanah, pada system ini bila terjadi gangguan kawat ketanah akan mengakibatkan terganggunya kawat dan gangguan ini harus diisolasi dengan memutus Pemutus daya ( PMT / CB ). Tujuannya untuk mentanahkan titik netral secara langsung dan membatasi kenaikan tegangan dari fasa yang tidak terganggu. digunakan pada sistem dengan tegangan 20 kV.

Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan hubungan Y yang dihubungkan langsung dengan tanah melalui elektroda cu. Tahanan pembumian harus serendah-rendahnya 0,5 – 3 ohm.
Pemasangannya pada transformator tenaga yang dipasok dari sistem tegangan menengah Gardu Induk.
Keuntungan :
• Tegangan lebih pada phasa-phasa yang tidak terganggu relatif kecil.
• Kerja pemutus daya untuk melokalisir lokasi gangguan dapat dipermudah, sehingga letak gangguan cepat diketahui.
• Sederhana dan murah dari segi pemasangan
Kerugian :
• Setiap gangguan phasa ke tanah selalu mengakibatkan terputusnya daya.
• Arus gangguan ke tanah besar, sehingga akan dapat menimbulkan kerusakan pada peralatan listrik yang dilaluinya.

Arus gangguan tanah dihitung dengan memasukkan Reaktansi XT dan Impedansi ZL.
Arus gangguan tanah dipakai untuk penyetelan Relai Arus Lebih gangguan tanah.
Pembebanan pada transformator tenaga di Gardu Induk yang memasok kebeban:
• Bisa single phase (Transformator 1 fasa)
• Bisa three phase (Transformator 3 fasa)
• Beban tidak seimbang, kawat netral dialiri arus beban

BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Pengetanahan dengan Tahanan
Sistem ini mempunyai tegangan lebih transien yang disebabkan oleh pemutusan relatif rendah. Maksud pengetanahan ini adalah untuk membatasi arus gangguan ke tanah antara 10% sampai 25% dari arus gangguan 3 fasa. Batas yang paling bawah adalah batas minimum untuk dapat bekerjanya rele gangguan tanah, sedangkan batas atas adalah untuk membatasi banyaknya panas yang hilang pada waktu terjadi gangguan.
2. Pengetanahan dengan Reaktor dan Efektif
Reaktor pengetanahan ini digunakan bila trafo daya tidak cukup membatasi arus gangguan tanah. Pengetanahan ini digunakan untuk memenuhi persyaratan dari sistem yang diketanahkan dengan pengetanahan ini, besarnya arus gangguan ketanah di atas 25% dari arus gangguan 3 fasa Keuntungannya dengan mengetanahkan trafo daya adalah untuk menekan tegangan lebih transien, sehingga trafo daya dapat menggunakan isolasi dan tipe arrester yang lebih kecil.dan mengurangi penggunaan metode pengetanahan dengan reaktor, terutama untuk sistem-sistem di atas 115 kV.
3. Pengetanahan tanpa Impedansi atau langsung.
Pada sistem ini bila terjadi gangguan kawat ketanah akan mengakibatkan terganggunya kawat dan gangguan ini harus diisolasi dengan memutus Pemutus daya ( PMT / CB ). Tujuannya untuk mentanahkan titik netral secara langsung dan membatasi kenaikan tegangan dari fasa yang tidak terganggu. digunakan pada sistem dengan tegangan 20 kV.
 

DAFTAR PUSTAKA

Kemendikbud.2014.Gardu Induk.Jakarta

http://setrumsetruman.com/tag/pentanahan-langsung/page/3/

http://iqbalsenoelectro.blogspot.com/2013_12_01_archive.html

Moediyono . GROUNDING SISTEM DALAM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK 20 KV .
Fakultas Teknik Universitas Diponegoro:Semarang