ITS Undergraduate, Pentanahan Sistem

8/16/2019 ITS Undergraduate, Pentanahan Sistem

1/6

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem pentanahan pada gardu induk dapat dikatakan sangat

rumit dikarenakan pada gardu induk terdiri dari peralatan yang mampu

memikul arus dan tegangan yang sangat tinggi secara kontinyu.

Peralatan tersebut juga harus mampu menahan arus hubung singkat,

impuls petir, maupun impuls kontak dalam beberapa sekon. Diperlukansuatu desain sistem pentanahan yang mampu mengamankan peralatan

dari gangguan ke tanah akibat gangguan hubung singkat, impuls petir

atan impuls kontak. Pentanahan gardu induk awalnya dilakukan dengancara menanamkan batang konduktor secara vertikal terhadap permukaan

tanah [1]. Hal ini tidak efektif dikarenakan saat muncul arus, arus tidak

terdistribusi sempurna sehingga menyebabkan batang konduktor rusak

akibat tidak dapat menahan arus yang sangat tinggi. Oleh karena itu,

dibutuhkan desain pentanahan gardu induk horizontal terhadap permukaan tanah dan dihubungkan dengan konduktor yang lain

membentuk suatu jaring-jaring yang kemudian disebut sistem pentanahan grid seperti ditunjukkan pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Contoh Pentanahan Gardu Induk [2].


2/6

2

Diperlukan suatu analisa untuk mengetahui kinerja dari sistem

pentanahan grid gardu induk. Dalam hal ini lebih ditekankan pada suatu

desain pentanahan gardu induk memenuhi persyaratan atau tidak.Semakin luas sistem pentanahan grid pada gardu induk semakinmeningkat tegangan yang ditanggung. Besar resistansi pentanahan

mempengaruhi kinerja dari pentanahan tersebut. Semakin banyakkonduktor yang terpasang semakin kecil nilai resistansi pentanahan. Hal

ini akan berdampak kepada keamanan (safety) dari gardu induk tersebutterhadap operator atau orang yang ada di sekitar gardu unduk. Banyak

terjadi fenomena gagal grounding dan tersengat listrik akibat adanya

tegangan sentuh dan tegangan langkah yang terjadi pada gardu induk.

Hal inilah yang menjadi latar belakang dibuatnya tugas akhir ini.

Metode perhitungan banyak dilakukan untuk menganalisa kinerja dari

sistem pentanahan gardu induk tersebut. Landasan perhitunganmenggunakan standar IEEE std 80/2000 berjudul IEEE Guide for Safety

in AC Substations Grounding. Alasan penulis mengambil tugas akhir iniadalah untuk mengimplementasikan metode FEM (Finite Element

Method) untuk menentukan nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah

pada suatu gardu induk. Sistem pentanahan gardu induk yang diambil

yang memiliki level tegangan tinggi yaitu 150 KV, dimana sistem

pentanahan tersebut sangat rumit. Lokasi yang diambil untuk pengerjaan

tugas akhir ini adalah Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan.

1.2. Permasalahan

Permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini adalah sebagai

berikut:

1. Pemerataan medan elektromagnetik dengan metode FEM (Finite Element Method ) pada sistem pentanahan Gardu Induk 150 KV

Ngimbang Lamongan dalam bentuk grafik dua dimensi dan tigadimensi.

2.

Nilai atau harga dari tegangan sentuh dan tegangan langkah pada

Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan.

3. Kelayakan desain pentanahan gardu induk tersebut memenuhi

persyaratan atau tidak.

4. Pebandingkan nilai atau harga dari tegangan sentuh dan teganganlangkah yang menggunakan perhitungan manual sesuai standar

IEEE std 80/2000 dengan menggunakan software.


3/6

3

1.3. Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dari tugas akhir ini adalah sebagai

berikut1.

Mengetahui Pemetaan medan elektromagnetik pada sistem pentanahan Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan dengan

Metode FEM (Finite Element Method ).2. Menentukan nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah pada

Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan yang bergantungdengan desain dari pentanahan gardu induk tersebut.

3. Mengetahui dan menyimpulkan bahwa sistem pentanahan

tersebut memenuhi persyaratan atau tidak, sesuai standar yang

diijinkan.

4.

Membandingkan nilai atau harga dari tegangan sentuh dan

tegangan langkah yang menggunakan perhitungan manual sesuaistandar IEEE std 80/2000 dengan menggunakan software.

5. Memperlihatkan pemetaan medan elektromagnetik yang terdapat pada sistem pentanahan Gardu Induk 150 KV Ngimbang

Lamongan dalam bentuk grafik dua dimensi dan tiga dimensi.

1.4. Metodologi PenelitianMetodologi penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini adalah

sebagai berikut:

1. Persiapan Studi Literatur

Mengumpulkan sumber teori untuk dasar pembuatan tugas akhir berupa artikel-artikel dan buku tentang pentanahan (grounding),

pentanahan gardu induk, dan perhitungan-perhitungan terkaitdengan pentanahan gardu induk.

2. Penentuan Objek dan Pengumpulan DataObjek yang diambil adalah pentanahan gardu induk di Wilayah

Jawa lebih tepatnya berlokasi di Ngimbang, Lamongan. Gardu

induk ini memiliki level tegangan sebesar 150 KV dan 500 KV.Mengumpulkan data-data penunjang berupa gambar dan data

elektrikal demi menunjang dilakukannya penelitan.

3. Menggambar Sistem PentanahanMenggambar kembali desain pentanahan gardu induk yang telah

didapat pada kertas milimeter block lalu digambar denganmenggunakan software agar dapat dilakukan simulasi

menggunakan program


4/6

4

4. Memasukkan Parameter dan Melakukan Simulasi

Setelah selesai dilakukan penggambaran ulang desain tersebut

maka langkah berikutnya memasukkan parameter-parameteryang didapatkan berupa data elektikal lalu dilakukan simulasiuntuk dapat dilakukan tahap berikutnya.

5. Analisa Hasil SimulasiDari hasil simulasi menggunakan program dapat dilakukan

analisa untuk menentukan tegangan langkah dan tegangan sentuhserta menentukan bahwa pentanahan gardu induk tersebut

memenuhi persyaratan atau tidak. Dalam analisa ini dapat dilihat

grafik dua dimensi dan tiga dimensi, sehingga dapat memperkuat

analisa.

6.

Membandingkan dengan Metode Perhitungan

Dengan menghitung secara manual sesuai standar IEEE std80/2000 dapat dibandingkan nilai yang didapat dari perhitungan

manual dengan nilai atau harga yang didapat pada program.

7. Kesimpulan

Dari hasil analisa dapat disimpulkan bahwa untuk menganalisa

kinerja suatu pentanahan gardu induk dapat dilakukan metode

perhitungan manual dan penggunaan program.

1.5.

Sistematika PenulisanSistematika penulisan dalam tugas akhir ini terdiri dari lima bab

yang berisi tentang:1. Bab I : Pendahuluan

Bab ini secara garis besar membahas tentang latar belakang judultugas akhir. permasalahan yang terjadi, tujuan tugas akhir,

metodologi penelitian, sistematika penulisan, dan relevansi.

2. Bab II : Dasar Teori

Bab ini secara garis besar membahas tentang konsep gardu induk,

jenis gannguan yang terjadi pada gardu induk, jenis jenis arusyang melalui manusia, bahaya yang timbul saat gangguan ke

tanah, tahanan tubuh manusia.

3. Bab III : Perancangan SistemBab ini secara garis besar berisi tentang profil dari Gardu nduk

150 KV Ngimbang Lamongan. Pentanahan Gardu Induk,Perhitungan Pentanahan Gardu Induk, Finite Element Method ,

Penggunaaan PDE Toolbox MATLAB, Penggunaan CYME-Grd

dalam Analisa Pentanahan Gardu Induk.


5/6

5

4. Bab IV : Analisa dan Hasil Simulasi

Bab ini secara garis besar berisi tentang perhitungan sistematis

pentanahan grid gardu induk 150 KV Ngimbang Lamonganmenurut std IEEE std 80/2000, melakukan simulasi pada PDEdan menentukan hasilnya, melakukan simulasi menggunakan

software CYME GRD 6.7 Rev 7 dan menentukan hasilnya.5. Bab V : Kesimpulan

Bab ini secara garis besar berisi tentang kesimpulan yangmenjelaskan tentang hasil perbandingan perhitungan manual

menurut standar IEEE std 80/2000 dengan hasil menurut

software MATLAB dan CYME-Grd.

1.6.

Relevansi

Manfaat yang dapat diambil dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat menentukan secara jelas bahwa gardu induk tersebutmemenuhi syarat atau tidak, sesuai standar IEEE std 80/2000.

2. Dapat melakukan analisa suatu pentanahan dengan langsung

tanpa melakukan perhitungan secara manual tetapi dengan

menggunakan software.

3. Dapat memahami konsep dari pemetaan medan dengan jelas

menggunakan metode FEM.

4. Mempermudah untuk melakukan analisa dengan menggunakan

software CYME GRD 6.7 Rev 7 dimana dengan memasukkandata yang dibutuhkan, maka dapat menampilkan desain dari

pentanahan gardu induk dan pemetaan medan dengan bentukgrafik tiga dimensi.


6/6

6

---Halaman ini sengaja dikosongkan---

ITS Undergraduate, Pentanahan Sistem

Documents

Transcript of ITS Undergraduate, Pentanahan Sistem