ENGINEERING DESIGN KONSTRUKSI JARINGAN DISTRIBUSI PT PLN (Persero) PUSDIKLAT Simple – Inspiring – Performing - Phenomenal 118/11/2014

2 KRITERIA DESAIN JARINGAN DISTRIBUSIPENYUSUNAN KKO/ KKF AGENDA

TUJUAN PEMBELAJARAN 3 Setelah menyelesaikan pokok bahasan peserta mampu melaksanakan Kriteria desain jaringan distribusi dan penyusunan KKO/ KKF Durasi : 16 Jam Pelajaran

18/11/ KRITERIA DESAIN JARINGAN DISTRIBUSI

PERHITUNGAN LISTRIK TERAPAN JATUH TEGANGAN (Definisi simbol dan Satuan) PERHITUNGAN JATUH TEGANGAN KONVENSIONAL, COS   1 Jatuh Tegangan (dalam %) Jatuh Tegangan (dalam Volt) Sistem Fasa Tiga dengan cos  PERHITUNGAN JATUH TEGANGAN DENGAN MOMEN LISTRIK FAKTOR DISTRIBUSI BEBAN RADIUS PELAYANAN KEMAMPUAN HANTAR ARUS Saluran Udara Saluran Kabel Bawah Tanah 5

PERHITUNGAN MEKANIKA TERAPAN GAYA-GAYA MEKANIS PADA TIANG BEBAN MEKANIS TAMBAHAN JARINGAN NON ELEKTRIKAL CONTOH APLIKASI PERHITUNGAN PERTIMBANGAN-PERTIMBANGAN AKIBAT PENGARUH GAYA MEKANIS AKIBAT SALURAN NON ELEKTRIKAL PLN  Aplikasi perhitungan gaya mekanis  Penggunaan Hasil Perhitungan Dalam Konsep Perencanaan  Metode Grafis Untuk Tiang Sudut  Beban mekanis pada cross arm /travers  Beban Mekanis Isolator  Andongan pada permukaan miring  Pondasi Tiang dan Struktur Tanah  Jarak antar penghantar (conductor spacing)  Jarak antar tiang (Jarak gawang)  Berat penghantar dan gaya berat penghantar  Gaya tarik pada tiang  Pengaruh angin  Gaya Mekanis Pada Tiang Awal/Ujung  Gaya Mekanis Pada Tiang Tengah  Gaya Mekanis Pada Tiang Sudut 6

KONSEP DASAR KONSTRUKSI JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK  ASPEK PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI  SISTEM PEMBUMIAN  Pembumian pada transformator daya pada sisi tegangan menengah  Pembumian pada transformator distribusi sisi tegangan rendah  SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH  SALURAN KABEL TANAH TEGANGAN MENENGAH  (Konsep Perencanaan, Proteksi Jaringan, Konstruksi SKTM, Konsep Isolasi Gangguan, Jangkauan Pelayanan) GARDU DISTRIBUSI  Gardu Distribusi Pasangan Luar-Dalam  Sambungan Tee – off saluran udara  Sambungan Saluran Kabel Tanah  Sambungan untuk Pemanfaat Tegangan Menengah 7

Pemenuhan batas jatuh tegangan maksimum yang ditolerir sesuai ketentuan (SPLN). Faktor Distribusi Beban : dimaksudkan untuk optimalisasi pembebanan jaringan berdasarkan sebaran beban Jangkauan Pelayanan : didasarkan atas batas Jatuh Tegangan KHA suatu Penghantar didasarkan kepada SNI atau SPLN 70-4 : 1992 Kriteria Minimum Elektrikal

Perhitungan Jatuh Tegangan Dinyatakan baik dalam % atau dalam besaran Volt. Besarnya batas atas dan bawah ditentukan oleh kebijaksanaan perusahaan kelistrikan (SPLN) Perhitungan Jatuh Tegangan dapat dihitung dengan cara : – Perhitungan rumus-rumus listrik konvensional – Perhitungan dengan momen listrik Metode momen listrik dengan memperhatikan : 1.Faktor Distribusi Beban 2.Jangkauan Pelayanan 3.Kemampuan Hantar Arus/Kuat Hantar Arus

Metode Praktis Tanpa Induktansi (1  ) Dalam persen Dalam volt

Terminologi: P : Beban dalam watt f : Tegangan antar 2 saluran ( fasa - netral) q : Penampang saluran (mm²) ∆v : rugi tegangan (volt) ∆u : Rugi tegangan dalam % L : Panjang rute saluran (bukan panjang kawat). : Daya hantar jenis : tembaga = 56, : Daya hantar jenis : tembaga = 56, besi = 7 besi = 7 Alumunium = 32,7 Alumunium = 32,7 I : Arus beban. V : Tegangan kerja

Pada ujung penghantar panjang 250 meter diberi beban watt, tegangan 115 volt. Rugi tegangan maksimum 2 %. Berapa penampang saluran ? q = L x P x 200 = 400 x (12 x 75) x 200 = 4.86 mm² V² x ∆u x 115 x 115 x 2 x 50 V² x ∆u x 115 x 115 x 2 x 50 Jadi kita memilih memakai kawat 6 mm² Sehingga rugi tegangan menjadi 4,86 x 2 % = 1,62 % 6 Atau dalam volt : ∆  = L x P x 2 = 40 x (12 x 75) x 2 = 1,87 volt. V x q x 115 x 6 x 56 V x q x 115 x 6 x 56 Contoh 1:

Instalasi arus bolak-balik pada jarak 20 meter dari PHB dibebani 14 Ampere dan 25 meter kemudian dibebani 16 Ampere. Tegangan yang di pakai 127 Volt, rugi tegangan maksimum 2,5 VoltBerapa penampang kawat yang di perlukan ? Batasan rugi tegangan pada P2 adalah 2,5 Volt. Misalkan rugi tegangan pada P1 = 1,5 Volt, pada L2 = 1 volt perhitungan di bagi dua : Penghantar L1 q = L x I x 2 mm² = 20 x ( ) x 2 = 14,3 mm² ∆v x 1,5 x 56 ∆v x 1,5 x 56 Penghantar L2 q = L x I x 2 = 25 x 16 x 2 = 14,3 mm² ∆vx 1 x 56 ∆vx 1 x 56 Jadi penghantar yang diambil dengan penampang 16 mm² L 1= 20 m L 2 = 25 meter P 2 = 16 AP 1 = 14 A PHB Contoh 2:

Berapa penampang hantaran yang diperlukan untuk penyambungan dengan syarat-syarat : V = 115 Volt. I = 140 Ampere L = 20 meter ∆v = 2 % atau 2,3 Volt. q = L x I x 2 = 20 x 140 x 2 = 43,4 mm² ∆v x 2,3 x 56 ∆v x 2,3 x 56 Dipilih hantaran 50 mm² Contoh 3:

Metode Praktis Tanpa Induktansi (3  ) Bila I diketahui Bila P diketahui

Berapa rugi tegangan suatu motor 3 fasa, beban 190 Ampere dihubungkan dengan saluran 3 fasa, panjang 150 meter ukuran Cu 3 x 95 mm². I = 190 Ampere Cos  = 0,88 E = 220 Volt (fasa - fasa) ∆v = 1,73 x L x I xCos  = 8,15 volt x q Atau = 8,15 x 100 % = 3,7 % 220 Contoh 1:

Saluran arus bolak-balik 3 fasa panjang 80 meter tersambung 20 lampu X 100 watt, beban terbagi rata pada ke tiga fasa, tegangan pelayanan 190 Volt fasa-fasa. Berapa penampang saluran jika rugi tegangan dibatasi 2 % ( 3,8 Volt) q = L x U = 80 x 2000 mm² = 3,86 mm² x ∆ V x E 56 x 3,8 x Jadi kawat dengan penampang 4 mm² yang dipilih. Contoh 2:

Suatu motor 3 fasa daya 10 PK harus disambung dengan kabel tanah, panjang kabel 112 meter, E = 220 Volt fasa-fasa, kerugian tegangan yang diperbolehkan 5 atau 11 Volt. Berapa ukuran kabel yang diperlukan? I = P = 10 x 736 = 27,5 Ampere  3 x E x Cos   3 x 220 x 0,85 q = 1,73 x 112 x 27,5 x 0,85 = 7,35 mm² 56 x 11 Jadi ukuran kabel 3 X 10 mm² yang dipakai Dapat pula kita menggunakan rumus : q = L x P = 112 x (10 x 736) = 7,26 mm² x ∆  x V 56 x 11 x 220 Jika di ketahui daya guna (rendemen) motor 0,83 maka : q = 1,2 x (10 x 736) = 7,35 mm² 50 x 11 x 220 x 0,83 Contoh 2:

Perhitungan Dengan Momen Listrik (1) =  Jatuh tegangan relatif (%) dengan rumus : Pada TM : M 1 Pada TR : M 1 = Hasil kali P x L dinamakan momen listrik (M) dengan beban P pada jarak L dari sumbernya. Jika jatuh tegangan sebesar 1 % maka momen listriknya disebut M 1. Batasanya : 1.Beban fasa 3 seimbang di ujungpenghantar 2.Suhu Kerja 30 o C [SU]; 20 o C [SK] 3.R= 0,3 Ω/km [SU]; 0,1 Ω/km [SK]

Contoh Momen listrik untuk SKTM dgn XLPE, M 1% [MW.km]: Perhitungan Dengan Momen Listrik (2) Penampang (mm 2 ) cos  10,950,90,850,80,70,6 9511,410,29,89,59,28, ,315,214,313,6312, ,921,22018,616,615 Momen listrik jaringan distribusi tegangan menengah saluran bawah tanah M 1% [MW.km].

Faktor Distribusi Beban (1) Distribusi beban pada jaringan dapat berupa: 1)beban di ujung penghantar, 2)beban terbagi merata, 3)beban terbagi berat diujung awal jaringan, 4)beban terbagi berat di ujung akhir. Dengan pengertian sederhana didapatkan angka faktor distribusi beban pada jarak antara titik berat beban dengan sumber/gardu.

Fd = 1 Faktor Distribusi Beban (2) Fd = 0,5 Fd = 2/3 Fd = 1/3 Contoh : Penghantar AAAC, dgn beban I [A], L [kms], Δu = 5%, beban merata (Fd=0,5), maka Penghantar/saluran boleh dibebani 2 kali I[A] atau 2 kali L[kms]. Dgn catatan tdk melampaui batas maksimum KHA Penghantar.

Jangkauan Pelayanan Jangkauan Pelayanan suatu jaringan distribusi diperhitungkan berdasarkan :  Besar Beban yang disalurkan  Besar Batas Jatuh Tegangan  Besar Penampang dan Jenis Penghantar  Besar Faktor Daya  Jenis Konstruksi ( Saluran Udara, Saluran Bawah Tanah)

Jangkauan Pelayanan Grafik Jangkauan Pelayanan SUTM fasa-3, AAAC, beban di ujung, Δu = 5%, pf. 0,8 Grafik Jangkauan Pelayanan SUTR fasa-3, kabel pilin, beban di ujung, Δu = 5%, Δu = 10%, pf. 0,8

Kemampuan Hantar Arus (KHA) Pada Prinsipnya KHA suatu penghantar dibatasi berdasarkan :  Aspek Lingkungan : – Temperatur lingkungan ( awal dan akhir ) – Faktor tiupan angin – Faktor disipasi panas media lingkungan  Spesifikasi Teknis Material : – Jenis penghantar – Batas kemampuan termis isolasi  Batasan Konstruksi : – Saluran Udara – Saluran Bawah Tanah – Konfigurasi Bila terjadi penyimpangan pada ketentuan tsb diatas, maka perlu memberlakukan faktor koreksi terhadap KHA penghantar

Berapa rugi tegangan suatu motor 3 fasa, beban 190 Ampere dihubungkan dengan saluran 3 fasa, panjang 150 meter ukuran Cu 3 x 95 mm². I = 190 Ampere Cos  = 0,88 E = 220 Volt (fasa - fasa) ∆v = 1,73 x L x I xCos  = 8,15 volt x q Atau = 8,15 x 100 % = 3,7 % 220 Contoh 1:

Saluran arus bolak-balik 3 fasa panjang 80 meter tersambung 20 lampu X 100 watt, beban terbagi rata pada ke tiga fasa, tegangan pelayanan 190 Volt fasa-fasa. Berapa penampang saluran jika rugi tegangan dibatasi 2 % ( 3,8 Volt) q = L x U = 80 x 2000 mm² = 3,86 mm² x ∆ V x E 56 x 3,8 x Jadi kawat dengan penampang 4 mm² yang dipilih. Contoh 2:

Suatu motor 3 fasa daya 10 PK harus disambung dengan kabel tanah, panjang kabel 112 meter, E = 220 Volt fasa-fasa, kerugian tegangan yang diperbolehkan 5 atau 11 Volt. Berapa ukuran kabel yang diperlukan? I = P = 10 x 736 = 27,5 Ampere  3 x E x Cos   3 x 220 x 0,85 q = 1,73 x 112 x 27,5 x 0,85 = 7,35 mm² 56 x 11 Jadi ukuran kabel 3 X 10 mm² yang dipakai Dapat pula kita menggunakan rumus : q = L x P = 112 x (10 x 736) = 7,26 mm² x ∆  x V 56 x 11 x 220 Jika di ketahui daya guna (rendemen) motor 0,83 maka : q = 1,2 x (10 x 736) = 7,35 mm² 50 x 11 x 220 x 0,83 Contoh 2:

Kriteria Minimum Mekanikal Gaya mekanis tiang Jarak antar tiang Berat penghantar dan gaya berat penghantar Gaya tarik pada tiang Pengaruh angin Gaya Mekanis Pada Tiang Awal/Ujung Gaya Mekanis Pada Tiang Tengah Gaya Mekanis Pada Tiang Sudut Aplikasi perhitungan gaya mekanis Penggunaan Hasil Perhitungan Dalam Konsep Perencanaan Beban Mekanis Tambahan Jaringan Non Elektrikal Pertimbangan-pertimbangan akibat Pengaruh Gaya Mekanis Saluran Non Elektrikal PLN

Gaya-gaya Mekanis Pada Tiang Tiang memikul gaya-gaya mekanis akibat : – Berat penghantar dan peralatan – Gaya tarik dari penghantar (tensile strength) – Tiupan angin – Akibat penghantar lain Besarnya gaya tsb dpt berbeda sesuai dgn fungsi/posisi tiang dan luas penampang penghantar Pondasi Tiang pada dasarnya digunakan pada semua tiang (tiang tumpu, tiang awal/akhir, tiang sudut). Jenis dari konstruksi pondasi disesuaikan dengan kondisi tanah dimana tiang tersebut akan didirikan.

Aplikasi Perhitungan Gaya Mekanis pada Tiang Dalam Konsep Perencanaan Kekuatan tiang (working load) mengikuti standarisasi yang sudah ada yaitu 160 daN, 200 daN, 350 daN, 500 daN, 800 daN. Untuk panjang 9 m, 11 m, 12 m, 13 m, 14 mdan 15m baik tiang besi atau tiang beton. Tiang mempunyai tingkat keamanan 2, yaitu baru akan gagal fungsi (malfunction) jika gaya mekanis melebihi 2 x working load (breaking load = 2 x working load). Mengingat perkembangan beban pelanggan dan lain-lain, kekuatan hasil perhitungan dikalikan 2, untuk mengantisipasi penambahan jalur jaringan distribusi dari tiang awal yang sama.

Andongan & Jarak Gawang Andongan menentukan : – Jarak antar dan panjang Penghantar – Jarak Aman terhadap permukaan pada kondisi temperatur penghantar maksimum – Gaya mekanis pada penghantar (berat dan tekanan angin) Jarak gawang berdasarkan : – PUIL – SPLN – Kondisi Geografis Perubahan Panjang penghantar suatu gawang akibat : – Perubahan temperatur lingkungan – Pengaruh panas akibat beban listrik (I 2 R)

Jarak Antar Penghantar Jarak antar penghantar harus diperhitungkan berdasarkan 2 pertimbangan, yaitu – Pengaruh elektris akibat hubung singkat – Kemungkinan Persinggungan antar penghantar Jarak antar penghantar pada titik tengah gawang merupakan fungsi dari: – Jarak Gawang – Tinggi Sag

Beban Mekanis Tambahan Jaringan Non Elektrikal Ada beberapa kabel telekomunikasi yang terpasang pada jaringan listrik PLN, yang mengakibatkan beban mekanis tambahan dari tiang, antara lain : – Saluran kabel telekomunikasi (fiber optik, kabel telekomunikasi lain). – Saluran udara kabel kontrol dari unit pengatur distribusi PLN. Pengaruh beban mekanis dan perhitungannya sama dengan saluran jaring distribusi tenaga listrik PLN, yaitu memberikan gaya mekanis akibat regangan penghantar (tensile stress), berat kabel dan tiupan angin.

Pengaruh Gaya Mekanis Akibat Saluran Non Elektrikal PLN Dengan penambahan saluran non PLN (kabel Telekomunikasi atau Kontrol) pada tiang, maka : – Harus dihitung akibat beban mekanisnya antara lain pondasi tiang – Tidak diperbolehkan pada sistem SUTM - JTR (under built) – Tidak diperbolehkan pada saluran ganda JTR – Sebaiknya ditambahkan topang tarik pada tiang sudut dan tiang ujung – Sebaiknya hanya ada satu jalur tambahan kabel non PLN

 JTM saluran udara dipakai umumnya untuk daerah dengan jangkauan luas, daerah padat beban rendah atau daerah-daerah penyangga antara kota dan desa.  JTM saluran bawah tanah dipakai umumnya untuk daerah padat beban tinggi (beban puncak lebih dari 2,5 MVA/km 2 dengan luas minimal 10 km 2 ) dengan jangkauan terbatas.  Saluran bawah tanah selalu direncanakan dalam bentuk “loop” guna menghindari pemadaman (black – out) akibat gangguan.  JTR dan Sambungan Pelayanan digunakan Saluran Udara dengan konfigurasi sistem radial murni. Hanya pelanggan tertentu diberikan pasokan alternatif jika terjadi pemadaman. Saluran bawah tanah hanya utk kabel naik, permintaan khusus di daerah eksklusif (bisnis, perumahan) atau kebijakan ototitas setempat Konsep Dasar Konstruksi Jar-Dist

Pemilihan sistem pembumian tersebut merupakan pertimbangan manajemen perancangan dengan memperhatikan aspek : a)Aman terhadap manusia b)Cepatnya pemeliharaan gangguan/selektifitas penyulang yang mengalami gangguan. c)Kerusakan akibat hubungan pendek d)Pengaruh terhadap sistem telekomunikasi e)Pertimbangan teknis kepadatan beban. Faktor a, c, d menghendaki arus gangguan rendah, sedangkan faktor b menghendaki arus gangguan besar. Untuk faktor e, bila kepadatan beban tinggi maka sebaiknya digunakan SKTM dengan tahanan pembumian minimal 12 ohm. Sistem Pembumian

Sistem Pembumian TM pada Trasformator GI : – Pembumian dengan tahanan 12 Ohm untuk sistem SKTM – Pembumian dengan tahanan 40 Ohm untuk sistem SUTM, atau campuran antara SKTM dan SUTM. – Pembumian dengan tahanan 500 Ohm untuk sistem SUTM. – Pembumian langsung /solid grounded – Tanpa pembumian/sistem mengambang/ungrounded Solid Grounded, arus gangguan tanah sangat besar Ungrounded, hanya dipakai pada SUTM Listrik Desa, Pembangkit Kecil Nilai tahanan pembumian transformator pada Gardu Induk membatasi arus hubung singkat ke tanah menjadi : 1000 A untuk R =12 Ohm, 300 A untuk R = 40 Ohm dan 24 A untuk R = 500 Ohm. Sistem Pembumian GI

Pembumian Transformator Distribusi pada Sisi Tegangan Rendah. – Bagian – bagian tranformator sisi TR yang perlu dibumikan (solid grounded 1 Ohm) adalah : titik netral lilitan sekunder, bagian konduktif terbuka, badan trafo dan bagian konduktif ekstra instalasi gardu. Pembumian Lightning Arrester. – Lightning Arrester (LA) pada sisi TM Gardu Distribusi pasangan luar mempunyai elektroda pembumian tersendiri. Ikatan penyama potensial dilakukan dengan menghubungkan pembumian LA, pembumian titik netral transformator, pembumian Bagian Konduktif Terbuka/Ekstra. Konstruksi ikatan penyamaan potensial dilakukan dibawah tanah. – Pada transformator jenis CSP fasa-1, penghantar pembumian LA disatukan dengan badan transformator. Sistem Pembumian

Parameter-Parameter Rancangan Konstruksi (1) Parameter Listrik Persyaratan teknis / parameter listrik yang harus diperhatikan dalam memilih komponen-komponen kontruksi adalah: – Kemampuan Hantar Arus – Tegangan maksimal yang diizinkan (rated Voltage) – KV. – Basic Impulse Insulation Level – Tingkat Isolasi Dasar – BIL / TID dalam KV. – Tegangan maksimum Lighting Arrester [KV] – Insulator Creepage Distance – Prosedur / test uji, impulse dan power frekwensi test – Tegangan pelepasan pada Lighting Arrester (LA) – Withstand Making Current – Nominal Breaking Capacity. – With stand short circuit current

Parameter Lingkungan Parameter lingkungan yang harus dipenuhi oleh komponen adalah : Iklim/musim Suhu keliling Besarnya curah hujan Kelembaban relatif Ketinggian dari permukaan laut Kecepatan Angin Tingkat dan jenis Polusi Parameter-Parameter Rancangan Konstruksi (2)

Parameter Material Parameter konstruksi komponen harus diperhatikan agar tidak terjadi kegagalan konstruksi : Beban kerja (Working load) Ukuran / dimensi peralatan Penggunaan indoor / outdoor Prosedur / tata cara konstruksi Spesifikasi teknis konstruksi Kemudahan pemakaian alat kerja Proteksi terhadap kontaminasi Parameter-Parameter Rancangan Konstruksi (3)

Kriteria Desain Konstruksi SUTM (1) Konstruksi dan Jarak Antar Tiang Konstruksi Pembumian Konstruksi Fused Cut-out (FCO) Konstruksi Penghantar Bumi (Shield Wire) Konstruksi Penghantar Netral TM Kelengkapan Penghantar Jarak Aman (Safety Distance) Konstruksi Proteksi Petir Konstruksi Kabel Pilin Tegangan Menengah Sambungan Kabel Dengan Saluran Udara Sambungan Kawat Konduktor Komponen Konstruksi Jaringan

Kriteria Desain Konstruksi SUTM (2) Konsep Perencanaan : Aspek Proteksi : Untuk mengurangi luasnya dampak pemadaman akibat gangguan dipasang fasilitas-faslitas Pole Top Switch / Air Break Switch, PBO, SSO, FCO pada posisi tertentu. Kawat tanah (shield wire) pada daerah terbuka dan padat petir, untuk mengurangi gangguan akibat sambaran petir langsung. Pembumian BKTdan BKE pada tiap-tiap 4 tiang atau pertimbangan lain dengan nilai pentanahan tidak melebihi 10 Ohm. Aspek Kontinyuitas Pelayanan Saluran Udara sebagai sistem distribusi daerah perkotaan dapat dilakukan dengan memperpendek panjang saluran yang didesain menjadi struktur “Radial Open Loop”.

Konstruksi SUTM Terminologi Konstruksi jaringan dimulai dari sumber tenaga listrik / Gardu Induk dengan kabel tanah Tegangan Menengah kearah tiang pertama Saluran Udara. Tiang pertama disebut tiang awal, tiang tengah disebut tiang penumpu (line pole) atau tiang penegang (suspension pole), jika jalur SUTM membelok disebut tiang sudut dan berakhir pada tiang ujung (end pole).

Penggunaan Tiang Saluran udara Tegangan Menengah memakai tiang dengan beban kerja (working load) 200 daN, 350 daN dan 500 daN, dengan panjang tiang 11 meter, 12 meter, 13 meter, 14 meter dan 15 meter. Area Jangkauan Pelayanan SUTM  Mengingat sifat perencanaannya, jangkauan SUTM dibatasi atas besarnya jatuh tegangan yaitu pada besaran sadapan / tap changer transformator distribusi.

Kriteria Desain Konstruksi SKTM Konstruksi Penggelaran Kabel – Kedalaman galian dan perlindungan mekanis kabel, Penggelaran lebih dari satu kabel – Jarak kabel tanah dengan utilitas lain – Persilangan dengan bangunan diatas tanah, rel kereta api, saluran air dan bangunan air, jalan umum – Terminasi Kabel – Radius Belokan Kabel – Kabel Duct Transportasi dan Penanganan (Handling) Kabel – Pengangkutan kabel – Penggelaran Kabel – Penutupan jalan dan penandaan jalur Material Saluran Kabel Tanah – Kabel Tanah – Batu Peringatan – Patok Pilot Kabel dan Mof Kabel – Timah Label – Pasir urug

Konsep Perencanaan SKTM (1) Saluran Kabel tanah Tegangan Menengah (SKTM) dipakai pada hal-hal khusus: Daerah padat beban tinggi Segi estetika Jenis Pelanggan Kritis Permintaan khusus

– Pada tingkat keandalan kontinuitas sedikitnya tingkat–3, Kabel tanah digunakan untuk pemakaian : Kabel Keluar (Opstik kabel dari pembangkit / GI ke tiang SUTM) Kabel Tee-Off dari SUTM ke gardu beton Penyeberangan sungai, jalur kereta api – Bentuk konfigurasi yang umum adalah : Struktur spindel, minimal 2 penyulang berbeban dan 1 penyulang cadangan-tanpa beban (express feeder). Struktur Kluster Spotload untuk pelanggan dengan beban lebih besar daripada kapasitas kabel “Loop” antara 2 penyulang baik dari 1 sumber pembangkit atau dari sumber yang berbeda (Fork system). Konsep Perencanaan SKTM (2)

– Proteksi Jaringan Rele arus lebih dipakai sebagai Proteksi jaringan terhadap gangguan fasa-fasa dan gangguan fasa-tanah. Lightning Arrester dipasang pada SKTM Saluran Udara 10 kA tiang awal & akhir, 5 kA di tiang tengah Rele differential atau directional pada GH di sisi pelanggang Spotload. – Konstruksi SKTM Sesuai standar pabrik, kabel tanah pada kondisi tanah (specific thermal resistivity of soil) C cm/w dengan kedalaman 70 cm, untuk penggelaran 1 kabel mempunyai Kemampuan Hantar Arus (KHA) 100 %. Jika kondisional tersebut tidak erpenuhi, maka harus memperhitungkan faktor koreksi KHA Konsep Perencanaan SKTM (3)

– Konsep Isolir Gangguan Mengisolir Gangguan dengan cara membuka LBS pada Gardu Distribusi. Bagian kabel yang tidak terganggu dipasok dari penyulang cadangan melalui Gardu Hubung. Mempercepat pencarian dan pengisoliran dpt dengan sistem SCADA yg dilengkapi GFD (Ground Fault Detector) – Area Jangkauan Pelayanan Berdasarkan data statistik laju kegagalan dan tingkat kontinuitas pelayanan, pada SKTM sistem Spindel, maka panjang kabel SKTM hendaknya tidak lebih dari 8 kms. Konsep Perencanaan SKTM (4)

Jenis konstruksi gardu dibedakan atas 2 jenis : – Gardu Distribusi konstruksi pasangan luar. Umumnya disebut Gardu Portal (dgn 2 tiang), Gardu Cantol (dgn 1 tiang) dengan kapasitas transformator terbatas (Portal max. 400 kVA, Cantol max. 50 kVA CSP ). – Gardu Distribusi konstruksi pasangan dalam. Umumnya disebut gardu beton (Masonry Wall Distribution Substation) dengan kapasitas transformator besar (maks. 630 kVA). Kriteria Desain Konstruksi Gardu Distribusi (1)

Gardu Distribusi Pasangan Luar Konstruksi Gardu Distribusi pasangan luar tipe Portal terdiri atas Fused Cut Out (FCO) sebagai pengaman hubung singkat trafo dengan elemen pelebur/ fuse link type expulsion dan Lightning Arrester (LA) sebagai sarana pencegah naiknya tegangan pada transformator akibat surja petir. Gardu Distribusi (2)

– Pemasangan LA sebelum FCO Keuntungannya : Pengamanan terhadap surja petir tidak dipengaruhi oleh kemungkinan FCO putus. Kerugiannya : - Kegagalan LA memadamkan sistem penyulang - Penghantar LA lebih panjang – Pemasangan LA setelah FCO Keuntungan : Jika LA rusak atau gagal, FCO putus tidak memadamkan sistem SUTM Kerugian : fuse link rentan terhadap surja petir Utk Saluran Udara Sangat Panjang dpt dipertimbangkan pasang LA setelah FCO dgn fuse link- type H Utk Saluran Udara Pendek lebih baik pasang LA sebelum FCO Pemasangan LA & FCO

Lightning Arrester (LA) – LA dapat dipasang sebelum atau sesudah Fused Cut Out, tergantung atas kebijaksanaan atau keputusan dari PT PLN Wilayah atau dari PT PLN Distribusi setempat. – Rekomendasi pemasangan dalam hal ini adalah Lighning Arrester (LA) dipasang sebelum Fused Cut Out (FCO) Pemasangan LA & FCO Untuk pengaman transformator distribusi terdapat nilai arus pengenal LA : 5 KA – 10 KA

Gardu Distribusi Pasangan Dalam Gardu Distribusi pasangan dalam adalah gardu konstruksi beton dengan kapasitas transformator besar, dipakai untuk daerah padat beban tinggi dengan kontruksi instalasi yang berbeda dengan gardu pasangan luar. Gardu Distribusi (3)

Area Pelayanan Gardu (1) Radius pelayanan suatu gardu adalah jangkauan daerah pelayanan gardu di antara dua gardu. Radius pelayanan didasarkan atas : – Batas geografis antar dua gardu – Kepadatan beban antar dua Gardu Induk – Jatuh tegangan – Besar penghantar (maksimum Alumunium 240 mm 2 )

Area Pelayanan Gardu Induk (Service Area) Mencakup beberapa hal : – Gardu Induk Dengan Pelayanan Murni SKTM – Gardu Induk dengan pelayanan SUTM Area Pelayanan Gardu Distribusi – Gardu Distribusi tipe Beton daerah Padat Beban Tinggi Penghantar jaringan pelayanan dgn Kabel Pilin inti Alumunium dengan penampang terbesar 70 mm 2. – Gardu Distribusi daerah Padat Beban Rendah Untuk daerah padat beban rendah khususnya daerah pedesaan, panjang jalur pelayanan dibatasi oleh tingkat tegangan pelayanan (+ 5%, -10%). Area Pelayanan Gardu (2)

Kriteria Desain Konstruksi JTR (1) Konstruksi Saluran Udara – Penghantar jaringan secara umum memakai kabel yang dikenal sebagai LVTC (Low Voltage Twisted Cable), IBC (Insulated Bundled Conductor), TIC (Twisted Insulated Conductor) atau kabel jenis NYY / NYFGbY untuk saluran kabel bawah tanah. – Memakai tiang Beton 9 m Konstruksi Saluran Bawah Tanah – Kabel naik (Riser Cable – opstik kabel) antara PHB – TR di Gardu Distribusi dan tiang awal jaringanTegangan Rendah. – Pada daerah-daerah tertentu yang memerlukan atau sesuai permintaan pelanggan atau kebijakan otoritas setempat

Proteksi Jaringan dan Pembumian Jaringan Tegangan Rendah dimulai dari PHB-TR di Gardu Distribusi, dengan pengaman lebur (NT / NH Fuse) sebagai pengaman hubungan singkat. Sistem pembumian pada jaringan Tegangan Rendah memakai sistem TN–C, penghantar netral dibumikan pada tiap-tiap 200 meter(tiap 5 tiang atau pada tiap 5 PHB pada SKTR), dengan nilai tahanan pembumian tidak melebihi 10 Ohm. Kriteria Desain Konstruksi JTR (2)

Titik Pembumian dapat berupa : – Pembumian pertama pada tiang kedua setelah tiang awal (pada gardu portal & gardu cantol). – Pembumian pertama pada tiang pertama pada gardu tembok/beton (dapat berfungsi sebagai pembumian titik netral transformator). – Pembumian terakhir pada 1(satu) tiang sebelum tiang ujung. Kriteria Desain Konstruksi JTR (3)

Sambungan dan Sadapan Sambungan antar penghantar harus dilakukan dengan hydraulic press joint sleeve. Sambungan tidak boleh menahan beban mekanis. Sadapan atau pencabangan memakai Konektor jenis hydraulic press yang kokoh atau jenis piercing. Jarak antar Tiang/Gawang (span) dan Andongan (sag) Jarak Gawang (span) rata-rata adalah 40 meter, atau tidak melebihi 50 meter. Tinggi Andongan atau lenduran (sag) minimal 60 cm pada suhu 20 0 C tanpa angin, atau 1(satu) meter pada suhu penghantar 90 o. Kriteria Desain Konstruksi JTR (4)

Jarak Aman (Safety Distance) Jarak aman saluran udara adalah jarak dimana saluran tersebut aman terhadap lingkungan dan terhadap manusia. Tabel 8.2 (hal.6) diberikan jarak aman saluran kabel pilin terhadap lingkungan. Jaring distribusi Tegangan Rendah Sistem Fasa -2 Sistem fasa-2 pada JTR, bersumber pada transformator : – Transformator fasa -2 dipakai pada sistem jaringan fasa -2 – Transformator fasa -1 dipakai pada sistem jaringan fasa-3, 4 kawat (hanya dipakai di PLN Jawa Tengah dengan multi ground Common Neutral). Kriteria Desain Konstruksi JTR (5)

Kriteria Desain Konstruksi STL (1) Konstruksi Saluran Udara Terdapat 3 jenis konstruksi Sambungan Pelayanan yaitu : – Konstruksi sambungan langsung tanpa tiang atap (Dakstandard, Roof Pole, Mirstang). – Konstruksi sambungan langsung dengan menggunakan tiang atap. – Konstruksi sambungan langsung tanpa tiang atap, dengan melalui saluran bawah tanah. Konstruksi Saluran Bawah Tanah Konstruksi Pelanggan Tegangan Menengah : 1.Dgn Gardu Beton ada penambahan perlengkapan 2.Dgn Gadu Portal dilengkapi CT & PT out-door type, pengaman Lebur jenis curret limiting

Area Pelayanan Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah Jauh jangkauan kabel dibatasi oleh tegangan jatuh (  V) sebesar 1 %. Jarak kabel adalah jarak antara titik sambung pada JTR dengan papan meter. Panjang kabel tidak melebihi 30 meter, sedangkan untuk listrik pedesaan diperbolehkan sampai dengan 60 meter. Jarak Aman Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah tidak boleh terjangkau oleh tangan, menghalangi lalu lalang kendaraan, kabel tidak boleh menyentuh bangunan dan pohon. Konstruksi Sambungan Kabel Udara Sambungan/sadapan langsung pada jaringan sebaiknya menggunakan Hydraulic Compression Connector atau Piersing Connector dengan catatan harus dipilih kualitas produk konektor yang baik. Kriteria Desain Konstruksi STL (2)

Konstruksi Sambungan Kabel Tanah Penyambungan pelanggan kecil harus dilakukan pada PHB cabang Sambungan fase -1 dari PHB khusus untuk sambungan fase -1 Sambungan fase -3 dari PHB khusus untuk sambungan fase -3 Sambungan beban motor-motor listrik dari PHB khusus untuk sambungan instalasi tenaga. Kriteria Desain Konstruksi STL (3)

Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah (1) Konstruksi SLTR ada 6 tipe sambungan : 1)Langsung tanpa tiang atap 2)Dengan tiang atap 3)Mendatar tanpa tiang atap 4)Terpusat 5)Seri rumah kopel 6)Dengan kabel tanah (lewat udara, lewat bawah tanah) Jenis Kabel Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah pasangan luar memakai jenis kabel pilin (NFA2X–T) dengan inti Alumunium. Pada bagian yang memasuki rumah pelanggan, kabel harus dilindungi dengan pipa PVC atau flexibel conduit.

Pemasangan kotak APP dan lemari APP : Di luar bangunan, di tempat yang mudah dijangkau untuk pencatatan meter serta berjarak tidak lebih dari 7 meter dari rumah pemanfaat. Jenis pasangan luar ( IP 45) 1 lemari APP (terpisah dari PHB-nya, maksimum utk 16 APP Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah (2)

 Sambungan dengan Pembatas Relai Penyambungan murni Tegangan Menengah dengan relai beban lebih. Sistem ini menggunakan gardu beton Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Menengah (1) SLTM 20 kV, untuk pelanggan TM > 197 kVA. Instalasi meter kWh, harus terpasang pada Gardu Distribusi PLN, dimasukkan dalam panel PHB serta dikunci-disegel dengan baik. Cara penyambungan dapat berupa :

Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Menengah (2) Sambungan dengan Pembatas Pengaman Lebur Sistem ini memakai pengaman lebur FCO sebagai pembatas beban, umumnya dipakai pada gardu portal.

Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Menengah (3) Sambungan dengan Spot Load Pelanggan yang berlangganan dengan daya lebih besar dari KHA kabel yang dipakai maka pelanggan harus dipasok dengan jumlah kabel sebanyak n+1.

18/11/ PENYUSUNAN KKO & KKF

ANALISA EKONOMI DAN FINANSIAL

1.Pengertian Umum 2.Konsep Dasar 3.Petunjuk Penyusunan Kajian Kelayakan Proyek Sarana Ketenagalistrikan Dalam RUPTL No : 005.E/DIR/ Macam Macam Analisa Finansial 5.Contoh Perhitungan

KAJIAN KELAYAKAN adalah pengamatan dan perhitungan dengan meninjau semua masalah yang berkaitan guna mangambil keputusan. INVESTASI adalah unsur pengeluaran untuk suatu harapan di masa yang akan datang. Investasi Finansial (saham, obligasi) Investasi Nyata (asset/benda nyata).

1.PENGERTIAN UMUM

Proyek Engineering Aspek Alternatif Aspek Teknologi Pilihan/ Rencana Ekonomi Fungsi Tertinggi Solusi Terbaik Biayanya Terendah

Tinjauan Ekonomis : 1.Dilihat bernilai / tidaknya Out-put suatu rancangan/design teknik 2.Ditinjau dari besar / kecilnya biaya ( Cost ) 3.Beberapa kemungkinan untuk proses pengambilan keputusan 4.Analisa keputusan berdasarkan pertimbangan ekonomi (Costs atau “money term “) 5.Aspek teknologi, sebagai dasar utama (“Engineering economy study”)

Proses pengambilan keputusan untuk alternatif, sebagai contoh mesin pembangkit listrik :  Jenis Pembangkit : PLTD vs PLTU  Macam pengoperasian : Operasi manual vs Operasi semi-automatis.  Analisa kepemilikan : Ownership vs Leasing  Design – produk : Design sempurna vs design sederhana dll.

Efisiensi : Fisik dan Ekonomi  Efisiensi ( fisik ) = output / input o Output dan input dalam satuan fisik. o Nilai efisiensi < 1 atau < 100 %.  Efisiensi ( ekonomis ) = output / input = manfaat / biaya o Output dan input dalam unit satuan ekonomis (uang atau “monetary term”) o Nilai efisiensi > 1 atau > 100 %. o “ Manfaat ekonomis per unit dari fisik output, harus selalu lebih besar dari pada biaya per unit dari fisik input “ o Hal ini terkait dengan pemahaman tentang konsep “ nilai tambah ( value added ) “

2.KONSEP DASAR EKONOMI

KAJIAN KELAYAKAN OPERASI ( KKO ) : 1. Kondisi sistem saat ini berisi anatara lain : 1.1 Kapasitas terpasang dan daya mampu ( pembangkit, trafo, transmisi ) 1.2 Tegangan operasi 1.3 Pembebanan trafo 1.4 Capacity Factor (CF) 2. Asumsi : 2.1. Demand forecast 2.2 Neraca Daya 2.3. Jadwal proyek 3. Alternatip solusi berdasarkan economic dan finansial analysis : Analisis economic ( opsi-opsi, solusi yang memenuhi prinsip least cost, B/C ratio dan FIRR ) 4. Analisa aliran daya : 4.1. Tingkat mutu pelayanan sebelum dan sesudah proyek 4.2 Kebutuhan kompensator 4.3. Analisis tegangan lebih 5. Hubung singkat : 5.1 Kapasitas hubung singkat yang melebihi rating peralatan eksisting Stabilitas ( untuk proyek pembangkit besar dan transmisi back bone )

KAJIAN KELAYAKAN OPERASI ( KKO ) : 7. Analisa lingkungan: 7.1 UKL dan UPL 7.2 Analisis dampak lingkungan sekitar proyek 7.3 Rencana monitoring 8. Kesimpulan KKO : 8.1 Kelayakan operasi 8.2 Peralatan lain yang perlu dibangun bersamaan 8.3 Substitusi terhadap BBM 9. Lampiran ( sesuai kebutuhan ) : 9.1 Peta lokasi ( geografis ) 9.2 Single line diagram 9.3 Hasil analisa load flow 9.4.Hasil analisa hubung singkat 9.5 Hasil analisa stabilitas 9.6 Tabel-tabel 9.7 Sumber informasi/ referensi

Pendekatan Analisis ( lampiran C ) :

3.ANALISA FINANSIAL

LATIHAN

4.CONTOH PERHITUNGAN

SIMPLE INSPIRING PERFORMING PHENOMENAL TERIMA KASIH 11718/11/2014