GARDU INDUK

GARDU INDUK

PENGERTIAN UMUM

Gardu induk merupakan sub system dari system penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari system penyaluran (transmisi). Berarti gardu induk merupakan sub-sub system dari system tenaga listrik, sebagai sub system dari system penyulang (transmisi) gardu induk mempunyai peran penting dalam pengoprasiannya, tidak dapat dipisahkan dari system  penyaluran (transmisi) secara keseluruhan.

FUNGSI GARDU INDUK

1.      Mentransformasikan daya listri :

·         Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500KV/150 KV)

·         Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150 KV/70 KV)

·         Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (150 KV/20 KV, 70 KV/20 KV)

·         Dengan Frequensi tetap (di Indonesia 50 Hz)

2.      Untuk pengukuran, pengawasan oprasi serta pengaman dari system tenaga listrik

3.      Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder-feeder) tegangan menengah yang ada di gardu induk.

4.      Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang kita kenal dengan istilah SCADA.

JENIS-JENIS GARDU INDUK

Jenis gardu induk bisa dibedakan menjadi beberapa bagian yaitu :

·         Berdasarkan besaran tegangannya.

·         Berdasarkan pemasangan peralatan.

·         Berdasarkan fungsinya

·         Berdasrkan isolasi yang digunakan.

·         Berdasarkan rel (busbar).

Dilihat dari jenis komponen yang digunakan, secara umum antara GITET dengan GI mempunyai banyak kesamaan. Perbedaan mendasar adalah :

·         Pada GITET transformator daya yang digunakan berupa 3 buah transformator, daya masing-masing 1 phasa (bank transformator) dan dilengkapi peralatan reactor yang berfungsi mengkompensasikan daya reaktif jaringan.

·         Sedangkan pada GI (150 KV, 70 KV) menggunakan transformator daya 3 phasa dan tidak ada peralatan reactor.

1.      Berdasarkan besaran tegangannya, terdiri dari :

·         Gardu induk tegangan ekstra tinggi (GITET) 275 KV, 500 KV.

·         Gardu induk tegangan tinggi (GI) 150 KV dan 70 KV.

2.      Berdasarkan pemasangan peralatan :

Ø  Gardu induk pasangan luar :

·         Adalah gardu induk yang sebagian luar komponennya di tempatkan di luar gedung, kecuali komponen control, sitem proteksi dan system kendaki serta komponen bantu lainnya ada di dalam gedung.

·         Gardu induk semacam ini biasa disebut dengan gardu induk konvensional.

·         Sebagian besar gardu induk di Indonesia adalah gardu induk konvensional.

Ø  Gardu induk pasangan dalam :

·         Adalah gardu induk yang hampir semua komponennya (switchgear, busbar, isolator, komponen control, komponen kendali, cubicle, dan lain-lain) dipasang dalam gedung. Kecuali transformator daya, pada umumnya dipasang di luar gedung.

·         Gardu induk semacam ini biasa disebut  gas insutaled substation (GIS)

·         GIS merupakan bentuk pengembangan gardu induk, yang pada umumnya dibangun di daerah perkotaan atau padat pemukiman yang sulit untuk mrndapatkan lahan.

Ø  Gardu indik kombinasi pasangan luar dan pasangan dalam :

·         Adalah gardu induk yang komponennya switch gear-nya ditempatkan di dalam gedung dan sebagian komponen switchgear ditempatkan di luar gedung, misalnya ganty (tie line) dan saluran udara teganggan tinggi ( SUTT) sebelum masuk ke dalam switchgear. Transformator daya juga ditempatkan di luar gedung.

3.      Berdasarkan fungsinya :

1.      Gardu induk penaik teganggan

·         Adalah gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan system.

·         Gardu induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik.

·         Karena output voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan tinggi.

2.      Gardu induk penurun tegangan :

·         Adalah gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari tegangan ekstre tinggi menjadi tegangan tinggi, dan tegangan tinggi menjadi tegangan rendah (menegah) atau tegangan distribusi.

·         Gardu induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.

3.      Gardu induk pengatur tegangan :

·         Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga listrik.

·         Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan jatuh (voltage drop) transmisi yang cukup besar.

·         Oleh kerena itu dibutuhkan alat penaik tegangan seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal.

4.      Gardu induk pengatur beban :

·         Berfungsi untuk mengatur beban.

·         Pada gardu induk ini terpasang beban motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau menjadi beban. Dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan air kembali ke kolam utama.

5.      Gardu distribusi :

·         Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan system ke tegangan distribusi.

·         Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.

4.      Berdasarkan isolasi yang digunakan :

Ø  Gardu induk yang menggunakan isolasi udara :

·         Adalah gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya.

·         Gardu induk ini berupa gardu induk konvensional, dan gardu induk ini memerlukan tempat terbuka yang cukup luas.

Ø  Gardu induk yang menggunakan isolasi gas SF 6 :

·         Gardu induk yang menggunakan gas SF 6 sebagai isolasi antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian lain yang bertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan.

·         Gardu induk ini disebut gas Insulated Substation atau gas Insulated Switchgear (GIS), yang memerlukan tempat yang tidak luar (sempit).

5.      Berdasarkan system Rel ( Busbar) :

Ø  Rel (Busabar) merupakan titik hubungan pertemuan (connecting) antara transformator daya, SUTT/SKTT dengan komponen listrik lainnya, untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik. berdasarkan system rel (busbar) gardu induk dibagi menjadi beberapa jenis, sebagaimana tersebut di bawah ini :

·         Gardu induk system rel busbar :

ü  Adalah gardu induk yang busbarnya berbentuk ring.

ü  Pada gardu induk ini, semua busbar yang ada tersambung satu dengan lainnya dan berbentuk ring (cincin)

·         Gardu induk system single busbar :

ü  Adalah gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar.

ü  Pada umumnya gardu system ini adalah gardu induk yang berada pada ujung (akhir) dari suatu sitem transmisi.

ü  Single line diagram gardu system single busbar.

·         Gardu induk system double busbar :

ü  Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar.

ü  Gardu induk system double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan system (maneuver system).

ü  Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan

ü  Single line diagram gardu induk system double busbar.

·         Gardu induk system satu setengah (on half) busbar :

ü  Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar.

ü  Pada umumnya gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar.

ü  Dalam segi operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan system ( maneuver system).

ü  Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang terpasang secara deret (seri). Gambar single line diagram.

KOMPONEN (BAGIAN-BAGIAN) SIPIL DAN MEKANIKAL GARDU INDUK

1.      Komponen sipil dan mekanikal pada switch yard.

Ø  Pondasi (tempat dudukan) peralatan :

·         Tranformator daya.

·         Circuit breaker (CB)

·         Disconnecting switch (DS)

·         Capasitor voltage transformator (CVT)

·         Current transformator (CT)

·         Linghtning arrester (LA)

·         Potential transformator (PT)

·         Potential Device (PD)

Ø  Got kabel (cable duct) :

·         Adalah tempat peletakan kabel yang menghubungkan antara peralatan di switch yard, maupun antara peralatan d switch yard dengan peralatan di gedung control.

·         Jenis (dimensi) kabel duct : D-250, D-300, D-400, D-600, D-900, D-120 dan D-1500, trgantung kebutuhan.

Ø  Komponen mekanikal :

·         Serandang, terdiri dari : Serandang peralatan, serandang post, serandang beam.

·         Rak kabel dan plat bordes untuk penutup got kabel.

·         Pager keliling GI.

Ø  Komponen sipil gedung control :

·         Ruang peralatan control (kendali) dan ruang cubicle.

·         Ruang oprator dan Ruang kantor GI.

·         Ruang relay.

·         Ruang komunikasi.

·         Ruang battery.

·         Pondasi peralatan (panel relay, penel control, cubicle, dan lain-lain).

·         Got kabel (cable duct).

Ø  Komponen mekanikal :

·         Air conditioning (AC).

·         Rak kabel yang dijadikan sebagai penempatan kabel, yang menghubungkan antara peralatan yang ada di switch yard dengan komponen yang ada di gedung control.

KOMPONEN (BAGIAN-BAGIAN) LISTRIK GARDU INDUK

1.      SWITCH YARD (SWITCHGEAR) :

·         Switch yard adalah bagian dari gardu induk yang dijadikan sebagai tempat peralatan komponen utama gardu induk.

·         Jika komponen utama gardu induk terpasang di area terbatas dan di dalam gedung maka disebut switchgear.

2.      TRANSFORMATOR DAYA :

·         Transformator berfungsi untuk mentranformasikan daya listrik, dengan merubah besarnya tegangan sedangkan frequensinya tetap.

·         Transformator daya dilengkapi dengan trafo pentanahan yang berfungsi untuk mendapatkan titiknetral dari trafo daya. Peralatan ini disebut Neutral Current Transformator (NCT), perlengkapan lainnya adalah pentanahan trafo yang disebut, Neutral Grounding Resistance (NGR).

3.      NEUTRAL GROUNDING RESISTANCE (NGR) :

·         Neutral Grounding Resistance (NGR) adalah komponen yang dipasang antara titik netral trafo dengan pentanahan.

·         Neutral Grounding Resistance (NGR) berfungsi untuk memperkecil arus gangguan yang terjadi.

4.      CIRCUIT BREAKER (CB) :

·         Circuit breaker adalah peralatan pemutus, yang berfungsi untuk memutus rangkaian listrik dalam keadaan berbeban.

·         Circuit breaker (CB) dapat dioperasikan pada saat jaringan dalam kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan. Kerena pada saat bekerja, CB mengeluarkan (menyebabkan timbulnya) busur api, maka pada CB dilengkapi dengan pemadam busur api.

·         Pemadam busur api berupa:

ü  Minyak (OCB)

ü  Udara (ACB)

ü  Gas (GCB)

5.      DISCONNECTING SWITCH (DS) :

·         Disconnecting switch (DS) adalah perlatan pemisah, yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban. Kerena DS hanya dapat dioperasikan pada saat kondisi tdak berbeban, maka yang harus dioperasikan terlebih dahulu adalah CB. Setelah rangkaian diputus oleh CB, baru DS dioperasikan.

·         Dalam GI, DS terpasang di :

ü  Transformator bay (TR Bay)

ü  Transmission Line Bay (TL Bay)

ü  Busbar

ü  Bus Couple

6.      LIGHTNING ARRESTER (LA) :

·         Lightning arrester (LA) berfungsi untuk melindungi (pengaman) peralatan listrik di gardu dari tegangan lebih akibat terjadinya sambaran petir (lightning surge) pada kawat transmisi, maupun disebabkan oleh surya hubung (switching surge).

·         Dalam keadaan normal (tidak terjadi gangguan) LA bersifat isolatif atau tidak bisa menyalurkan arus listrik. Dan sebaliknya apabila terjadi gangguan LA akan bersifat konduktif atau menyalurkan arus listrik ke bumi.

7.      CURRENT TRANSFORMATOR (CT) :

·         Current transformator (CT) berfungi untuk merubah besaran arus, dari arus yang besar ke arus yang kecil. Atau memperkecil besaran arus listrik pada system tenaga listrik, menjadi arus untuk system pengukuran dan proteksi.

8.      POTENTIAL TRANSFORMATOR (PT) :

·         Potential transformator (PT) berfungsi untuk merubah besaran tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau memperkecil besaran tegangan listrik pada system tenaga listrik, menjadi besaran tegangan untuk pengukuran dan proteksi.

9.      TRANSFORMATOR PEMAKAIAN SENDIRI (TPS) :

·         Transformator pemakaian sendiri (TPS) berfungsi sebagai sumber tegangan AC 3 Phasa 220/380 Volt.

·         Digunakan untuk kebutuhan intern gardu induk, antara lain :

ü  Penerangan di switch yard, gedung control, halaman GI, dan sekeliling GI.

ü  Alat pendingin (AC) dan Rectifer.

ü  Pompa air dan motor-motor listrik.

10.   REL BUSBAR :

·         Rel busbar berfungsi sebagai titik pertemuan/hubungan antara transformator daya, SUTT, SKTT serta komponen listrik lainnya yang ada pada switch yaed.

·         Komponen Rel Busbar antara lain :

ü  Konduktor ( AAAC, HAL, THAL, BC, HDCC )

ü  Insulator string dan fitting ( insulator, tension clamp, suspension clamp, socket eye, anchor sagkle, spacer )

11.   GEDUNG KONTROL (CONTROL BUILDING) :

·         Gedung kontrol (control building) berfungsi sebagai pusat aktifitas pengoperasian gardu induk. Pada gedung control inilah oprator bekerja mengontrol dan mengoperasikan komponen-komponen yang ada pada gardu induk.

12.   PANEL KONTROL :

·         Panel control berfungsi untuk mengetahui kondisi gardu induk dan merupakan pusat kendali local gardu induk.

·         Didalamnya berisi saklar, indicator-indikator, meter-meter, tombol-tombol komando operasional PMT, PMS dan alat ukur besaran listrik, serta announciator. Panel control berada satu rungan dengan tempat oprator kerja.

·         Panel control terdiri dari :

ü  Transmission line control panel.

ü  Transformator control panel.

ü  Fault recorder control panel.

ü  KWH meter dan Fault recorder panel.

ü  LRT control panel.

ü  Bus couple control panel.

ü  AC/DC control panel.

ü  Syncronizing control panel.

ü  Automatic FD switching panel.

ü  D/L control panel.

13.   PANEL PROTEKSI :

·         Panel proteksi (protection panel/relay panel) berfungsi untuk memproteksi (melindungi system jaringan gardu induk) pada saat terjadi gangguan maupun karena kesalahan operasi.

·         Didalam panel proteksi berisi peralatan-peralatan elektro dan elektronik, dan lain-lain yang bersifat presisi. Setiap relay yang terpasang dan panel proteksi, diberi nama relay sesuai fungsinya.

·         Relay panel proteksi terdiri dari :

ü  Transmission line relay panel (relay panel TL)

ü  Transformator relay panel (relay panel TR)

ü  Busbar protection relay panel.

14.   SUMBER DC GARDU INDUK :

·         Sumber DC (Baterry) berfungsi untuk menggerakkan peralatan control, relay pengaman, motor penggerak CB, DS, dan lain-lain.

·         Sumber DC ini harus selalu terhubung dengan rectifier dan harus diperiksa secara rutin kondisi air, kebersihan dan berat jenisnya.

15.   PANEL AC/DC GARDU INDUK :

·         Panel DC/AC gardu induk adalah alat listrik yang berupa lemari pembagi.

·         Didalam panel DC/AC terpasang sakelar kecil atau fuse-fuse sebagai pembagi beban dan pengaman dari instalasi yang terpasang pada gardu induk.

16.   CUBICLE 20 KV (HV CELL 20 KV) :

·         Cubicle adalah switchgear untuk tegangan menengah (20 KV) yang berasal dari output trafo daya, yang selanjutnya diteruskan ke konsumen melalui penyulang (feeder) yang tersambung (terhubung) dengan Cubicle tersebut.

·         Komponen dan rangkaian cubicle antara lain :

ü  Panel penghubung (couple).

ü  Incoming cubicle.

ü  Circuit breaker (CB) dan current transformer (CB).

ü  Komponen proteksi dan pengukuran.

ü  Bus sections.

ü  Feeder atau penyulang.

17.   SISTEM PROTEKSI :

·         Sistem proteksi adalah suatu system pengaman terhadap peralatan listrik, yang diakibatkan adanya gangguan teknis, gangguan alam, kesalahan operasional dan penyebab lainnya.

·         Beberapa peralatan listrik pada gardu induk yang perlu diamankan (proteksi) antara lain adalah :

ü  Transformator daya.

ü  Rel busbar.

ü  Panghantar :

o   Saluran udara tegangan tinggi (SUTT).

o   Saluran kabel tegangan tinggi (SKTT).

o   Saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET).

ü  Penyulang 20 KV.

18.   KOMPONEN LISTRIK PENUNJANG :

·         Konduktor tembaga atau plat tembaga untuk grounding peralatan.

·         Cable schoon BC untuk grounding peralatan.

·         Ground rod untuk instalasi pembumian peralatan.

·         GSW atau ground wire (kawat pentanahan).

·         Klem-klem untuk GSW, terdiri dari : tension clamp, jumper clamp, PG clamp.

·         Kabel control , yang terdiri dari jenis kabel : NYY, CVVS, NYM, NYMT, NYCY, dan lain-lain. Kabel-kabel ini terdiri dari berbagai ukuran.

·         Kabel power 20 KV (XLPE atau jenis lainnya).

·         Termination kit dan sepatu kabel.

·         Komponen pengatur beban.

·         Komponen SCADA.