GARDU INDUK

TINJAUAN UMUM GARDU INDUK

Gardu induk di sebut juga gardu unit pusat beban yang merupakan gabungan dari transformer dan rangkaian switchgear yang tergabung dalamsatu kesatuan melalui sistem kontrol yang saling mendukung untuk keperluan operasional. Pada dasarnya gardu induk bekerja mengubahtegangan yang dibangkitkan oleh pusat pembangkit tenaga listrik menjaditenaga listrik menjadi tegangan tinggi atau tegangan transmisi dansebaliknya mengubah tegangan menengah atau tegangan distribusi.

Gardu Induk juga merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti, gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara keseluruhan. Pengaturan daya ke gardu-gardu induk lainnya melalui tegangan tinggi dan gardu-gardu induk distribusi melalui feeder tegangan menengah.

              1.1 Fungsi Gardu Induk

Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari system penyaluran (transmisi).  Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik.

Fungsi gardu induk secara umum :

       Mentransformasikan daya listrik :

       Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500 KV/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 50/60 Hertz).

                  Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari system tenaga listrik.

       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. 

    Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang kita kenal dengan istilah SCADA. Menyalurkan tenaga listrik (kVA, MVA) sesuai dengan kebutuhan pada tegangan tertentu. Daya listrik dapat berasal dari Pembangkit atau dari gardu induk lain.

             2.2  KLASIFIKASI GARDU INDUK

Gardu  induk dapat diklasifikasikan menjadi beberapa  macam menurut dari segi fungsi, segi pemasangan, dll. Berikut adalah jenis-jenis dari Gardu Induk :

         Gardu induk (substations) berdasarkan dari  pemasangan peralatan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

      

             2.2.1 Gardu Induk Pasang Luar (out door substation)

Gardu induk jenis pasangan luar terdiri dari peralatan tegangan tinggi pasangan luar. Pasangan luar yang dimaksud adalah diluar gedung atau bangunan. Walaupun ada beberapa peralatan yang lain berada di dalam gedung, seperti peralatan panel kontrol, meja penghubung (switch board) dan baterai. Gardu Induk jenis ini ini memerlukan tanah yang begitu luas namun biaya kontruksinya lebih murah dan pendinginannya murah.

           2.2.2 Gardu Induk Pasangan Dalam (indoor door substation)

Disebut Gardu induk pasangan dalam karena sebagian besar  peralatannya berada dalam suatu bangunan. Peralatan ini sepertihalnya pada gardu induk pasangan luar. Dari transformator utama, rangkaian switchgear dan panel kontrol serta batere semuanya. Jenis pasangan dalam ini dipakai untuk menjaga keselarasan dengan daerah sekitarnya dan untuk menghindari bahaya kebakaran dan gangguan suara.

            2.2.3  Gardu Induk Semi-Pasangan Luar (semi-out door  substation)

Sebagian peralatan tegangan tingginya terpasang di dalam gedung dan yang lainnya dipasang diluar dengan mempertimbangkan situasi dan kondisi lingkungan. Karena konstruksi yang berimbang antara pasangan dalam dengan pasangan luar inilah tipe gardu induk ini disebut juga gardu induk semi pasangan dalam.

             2.2.3 Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah (underground substation)

Sesuai dengan namanya, gardu induk pasangan bawah tanah hampir semua peralatanya terpasang dalam bangunan bawah tanah. Hanya alat pendinginan biasanya berada diatas tanah, dan peralatan-peralatan yang tidak memungkinkan untuk ditempatkan di bangunan bawah tanah. Gardu induk jenis ini umumnya berada dipusat kota, karena tanah yang tidak memadai.

             Gardu induk (substations) berdasarkan dari  tegangan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

             2.2.4 Gardu induk transmisi

Yaitu gardu induk yang mendapat daya dari saluran transmisi untuk kemudian   menyalurkannya ke daerah beban (industri, kota, dan sebagainya). Gardu induk transmisi yang ada di PLN adalah tegangan tinggi 150 KV dan tegangan tinggi 30 KV.

             2.2.5 Gardu induk distribusi

yaitu gardu induk yang menerima tenaga dari gardu induk transmisi dengan menurunkan tegangannya melalui transformator tenaga menjadi tegangan menengah (20 KV, 12 KV atau 6 KV) untuk kemudian tegangan tersebut diturunkan kembali menjadi tegangan rendah (127/220 V atau 220/380 V) sesuai dengan kebutuhan.

         Gardu induk (substations) berdasarkan dari  fungsinya dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

       

                2.2.6 Gardu Induk Penaik Tegangan

Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem. 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.

                  2.2.7 Gardu Induk Penurun Tegangan

Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah atau tegangan distribusi.  Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.

                   2.2.8 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 karena diperlukan alat penaik tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal.

                     2.2.9.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.

                    2.2.10. Gardu Induk Distribusi

Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.

 Gardu induk (substations) berdasarkan dari  isolasi yang digunakan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

       1.  Gardu induk dengan isolasi udara

Merupakan gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya. Gardu Induk ini berupa gardu induk konvensional  memerlukan tempat terbuka yang cukup luas.

2.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 sempit.

Gardu induk (substations) berdasarkan dari sistem rel/ busbar yang digunakan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

a. Gardu induk sistem ring busbar.

Merupakan gardu induk yang busbarnya berbentuk ring. Pada gardu induk jenis ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung (terhubung) satu dengan lainnya dan membentuk ring (cincin).

b.      Gardu induk sistem single busbar.

Merupakan gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar. Pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang berada pada ujung (akhir) dari suatu sistem transmisi.

c. Gardu induk sistem double busbar.

Merupakan gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Gardu induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem (manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan.

d. Gardu induk sistem satu setengah (on half) busbar.

Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Pada umumnya gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar. Dalam segi operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan system (manuver system). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang terpasang secara deret (seri).

2.3 PERALATAN DAN PERLENGKAPAN GARDU INDUK

Gardu induk merupakan suatu sistem Instalasi listrik yang terdiri dari beberapa perlengkapan peralatan listrik dan menjadi penghubung listrik dari jaringan transmisi ke jaringan distribusi primer. Gardu induk dilengkapi komponen utama sebagai fasilitas yang diperlukan sesuai dengan tujuannya serta mempunyai fasilitas untuk operasi dan pemeliharaan. , Secara umum perlatan dan perlengkapan pokok yang ada di Gardu Induk terdiri dari :

2.3.1 Transformator  Daya

Transformator daya atau tenaga merupakan peralatan listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dari tegangan tinggi (500 KV) ke tegangan menengah (200 KV) atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan). 

2.3.2.      Transformator Tegangan

Trafo tegangan disebut juga potensial transformator adalah trafo yang berfungsi menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan menengah dan tegangan rendah, untuk sumber tegangan alat-alat ukur dan alat-alat proteksi. Fungsi trafo tegangan (potensial transformer) :

       1.       Memperkecil besaran tegangan pada system tenaga listrik menjadi besaran tegangan untuk

               system pengukuran atau proteksi.

       2.       Mengisolasi rangkaian sekunder tehadap rangkaian primer.

       3.    Memungkinkan standarisasi rating tegangan untuk peralatan sisi sekunder.

2.3.3.      Transformator Arus

       Trafo arus disebut juga current transformer (CT) berfungsi untuk menurunkan arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk keperluan pengukuran dan pengaman. Menurut tipe kontruksinya :

a. Tipe Cincin (ring/window tipe)

b. Tipe Tangki Minyak

c. Tipe cor-coran Cast Resin (mounded cast resin tipe)

       
 2.3.4.      Transformator Bantu

        Transformator bantu adalah trafo yang digunakan untuk membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Jadi merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motormotor 3 fasa yang digunakan sebagai motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor-motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pasokan sumber tenaga cadangan seperti sumber DC yang merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untukproteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC.

2.3.5.      Busbar/ rel

        Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik.  Bahan dari rel terbuat dari bahan tembaga (bar copper atau hollow conductor).  Ada beberapa jenis konfigurasi busbar yang digunakan hingga saat ini.

2.3.6     Aresster

        Berfungsi sebagai alat untuk melindungi isolasi atau mengamankan instalasi (peralatan listrik pada instalasi) dari gangguan tegangan lebih yang diakibatkan oleh sambaran petir atau tegangan transient yang tinggi dari suatu penyambungan atau pemutusan rangkaian, alat ini bersifat sebagai by-pass disekitar isolasi yang membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat sistem pentanahan sehingga akan menimbulkan tegangan lebih yang tinggi dan tidakmerusak isolasi peralatan listrik.

2.3.7.      Saklaar Pemisah (PMS)

      Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang tidak berbeban. Oleh karena itu pemisah tidak boleh dihubungkan atau dikeluarkan dari rangkaian listrik dalam keadaan berbeban. Cara pemasangan PMS dibedakan ataspasangan dalam dan pasangan luar. Tenaga penggerak dari PMS adalah secara manual, motor, pneumatic atau angin dan hidrolis.

2.3.8.      Pemutus Tenaga

         Pemutus tenaga (PMT) adalah  peralatan atau saklar untuk menghubungkan atau memutuskan suatu rangkaian/jaringan listrik sesuai dengan ratingnya. PMT memutuskan hubungan daya listrik bila terjadi gangguaan, baik dalam keadaan berbeban maupun tidak berbeban dan proses ini di lakukan dengan cepat. Pada waktu menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6. 

2.3.9.      Sakelar Pentanahan

         Sakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang berfungsi untuk menghilangkan/ mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS dan PMT sudah membuka).

         
2.3.10.  Kompensator

       Kompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau kapasitor shunt dan reaktor shunt.

2.3.11.  Rele Proteksi dan Papan Alarm

         Rele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan suatu peralatan listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya kerusakan peralatan akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil mungkin. Kesemua manfaat tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga listrik dengan mutu dan keandalan yang tinggi. Sedangkan papan alarm atau announciator adalah sederetan nama-nama jenis gangguan yang dilengkapi dengan lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan, sehingga memudahkan petugas untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis gangguan yang terjadi.

2.3.12.   Baterai

        Sumber tenaga untuk sistem kontrol dan proteksi selalu mempunyai keandalan dan stabilitas yang tinggi, maka batere dipakai sebagai sumber tenaga kontrol dan proteksi pada gardu induk. Peranan dari batery sangat penting karena pada saat gangguan terjadi, batery sebagai sumber tenaga untuk menggerakkan alat-alat kontrol dan proteksi. Bentuk fisik baterai yang digunakan pada gardu induk : Menurut bahan elektrolit yang digunakan maka baterai dapat dibedakan atas dua, yaitu:

 a. Baterai timah hitam (lead acid storage batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan asam 

     belerang. Baterai timah hitam ada dua macam yaitu:

1. Lead-antimony

2. Lead-calcium

b. Baterai alkali (alkali stroge batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan alkali (patassium hydroxide). Batery alkali ada dua macam yaitu:

1. Nickel-iron-alkaline storage batery (NI-Fe batery).

2. Nickel-cadmium battery (Ni-Cd battery).

       2.4 .SISTEM PROTEKSI GARDU INDUK.

            Sistem proteksi adalah suatu sistem pengaman pada peralatan listrik yang terdapat pad gardu induk yang diakibatkan oleh gangguan alam, gangguan teknis, kesalahan operasi, dan penyebab lainya.

       
2.4.1  PEMUTUS TENAGA

          Pemutus tenaga (PMT) adalah suatu alat otomatis yang mampumemutus/menutup rangkaian pada semua kondisi yaitu kondisi gangguan maupun kondisi normal, atau dapat juga sebagai alat yang dibutuhkan untuk mengontrol jaringan tenaga listrik dengan membuka circuit dengan menutup circuit (sebagai sakelar) dengan membawa beban secara pengawasan manual atau otomatis, sedangkan jika dalam keadaan gangguan atau keadaan tidak normal PMT dapat membuka dengan bantuan rele yang mendeteksi, sehingga gangguan dapat dipisahkan.

Selama beroperasi pada keadaan normal PMT dapat dibuka dan ditutup tanpa menimbulkan akibat yang merugikan. Dalam keadaan gangguan atau keadaan yang tidak normal relay akan mendeteksi dan menutup rangkaian tripping dari PMT maka akan menggerakkan mekanisme penggerak untuk membuka kontak-kontak PMT.

2.4.2.      RELAY PROTEKSI

              Relay adalah suatu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengatur  / memasukan suatu rangkaian listrik (rangkaian trip atau alarm) akibat adanya perubahan lain. Secara garis besar bagian dari relay proteksi terdiri dari tiga bagian utama, seperti pada blok diagram dibawah ini :

      Masing-masing elemen/bagian mempunyai fungsi sebagai berikut :

      Elemen pengindera.

      Elemen ini berfungsi untuk merasakan besaran-besaran listrik, seperti arus, tegangan, frekuensi, dan sebagainya tergantung relay yang dipergunakan. Pada bagian ini besaran yang masuk akan dirasakan keadaannya, apakah keadaan yang diproteksi itu mendapatkan gangguan atau dalam keadaan normal, untuk selanjutnya besaran tersebut dikirimkan ke elemen pembanding.

      Elemen pembanding.

       Elemen ini berfungsi menerima besaran setelah terlebih dahulu besaran itu diterima oleh elemen oleh elemen pengindera untuk membandingkan besaran listrik pada saat keadaan normal dengan besaran arus kerja relay.

     Elemen pengukur/penentu.

      Elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepet pada besaran ukurnya dan akan segera memberikan isyarat untuk membuka PMT atau memberikan sinyal.

      Maksud dan tujuan pemasangan relay proteksi  adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar,  dengan cara :

 -    Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya yang dapat membahayakan                    peralatan atau sistem dan juga manusia.

-    Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau yang mengalami keadaan                     abnormal lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang terganggu  atau yang               dilalui arus gangguan dapat dihindari atau dibatasi seminimum mungkin dan bagian sistem               lainnya tetap dapat beroperasi.

      

2.4.3. RELAY PROTEKSI BUSBAR

        Sebagai proteksi utama Busbar adalah RELE Differensial, yang berfungsi mengamankan pada busbar tersebut terhadap gangguan yang terjadi di busbar itu sendiri.

Konfigurasi Busbar ada 3 macam :

1. Busbar tunggal ( Single Busbar ).
2. Busbar ganda ( Double Busbar ).
3. Busbar 1,5 PMT.

          Gangguan pada busbar relatif jarang (kurang lebih 7 %) dibandingkan dengan gangguan pada penghantar (kurang lebih 60 %) dari keseluruhan gangguan tetapi dampaknya akan jauh lebih besar dibandingkan pada gangguan penghantar, terutama jika pasokan yang terhubung ke pembangkit tersebut cukup besar.

           Dampak yang dapat ditimbulkan oleh gangguan di bus jika gangguan tidak segera diputuskan antara lain adalah kerusakan instalasi, timbulnya masalah stabilitas transient, dimungkinkan OCR dan GFR di sistem bekerja sehingga pemutusan menyebar.

2.4.4. PROTEKSI TRAFO TENAGA

          Proteksi transrmator daya terutama bertugas untuk mencegah kerusakan transformator sebagai akibat adanya gangguan yang terjadi dalam petak/ bay transformator, disamping itu diharapkan juga agar pengaman transformator dapat berpartisipasi dalam penyelenggaraan selektifitas sistem, sehingga pengamanan transformator hanya melokalisasi gangguan yang terjadi  di dalam petak/bay transformator saja.

           Maksud dan tujuan pemasangan relay proteksi pada transformator daya adalah untuk mengamankan peralatan /sistem sehingga kerugian akibat gangguan dapat dihindari atau dikurangi menjadi sekecil mungkin dengan cara :

1. Mencegah kerusakan transformator akibat adanya gangguan/ketidak normalan yang  terjadi pada     transformator atau gangguan pada bay transformator.

2. Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya yang dapat membahayakan                    peralatan atau sistem.

3. Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau yang mengalami keadaan abnormal      lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang terganggu  atau yang dilalui arus            gangguan dapat dihindari atau dibatasi seminimum mungkin dan bagian sistem lainnya tetap              dapat beroperasi.

4. Memberikan pengamanan cadangan bagi instalasi lainnya.

5. Memberikan pelayanan keandalan dan mutu listrik yang tbaik kepada konsumen. Serta                       mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik

Jenis Proteksi Trafo tenaga

Trafo tenaga diamankan dari berbagai macam gangguan, diantaranya dengan peralatan proteksi  (sesuai SPLN 52-1:1983 Bagian Satu, C) :

o   Relay arus lebih

o   Relay arus hubung tanah

o   Relay beban lebih

o   Relay tangki tanah

o   Relay ganggauan tanah

o   Relay suhu

o   Relay Bucholz

o   Relay Jansen

o   Relay tekanan lebih

o   Relay suhu

o   Lightning arrester

o   Rellay differensial

        2.4.5.      SISTEM PENTANAHAN TITIK NETRAL TRAFO TENAGA

Adapun tujuan pentanahan titik netral  transformator daya  adalah sebagai berikut :

a.       Menghilangkan gejala-gejala busur api pada suatu sistem.

b.      Membatasi tegangan-tegangan pada fasa yang tidak terganggu (pada fasa yang sehat).

c.       Meningkatkan keandalan (realibility) pelayanan dalam penyaluran tenaga listrik.

d.      Mengurangi/membatasi tegangan lebih transient yang disebabkan oleh penyalaan bunga api yang berulang-ulang (restrike ground fault).

e.   Memudahkan dalam menentukan sistem proteksi serta memudahkan dalam menentukan lokasi gangguan.

Metoda-metoda pentanahan titik netral transformator daya adalah sebagai berikut :

1.       Pentanahan mengambang (floating  grounding)

2.       Pentanahan melalui tahanan (resistance grounding)

3.       Pentanahan melalui reaktor (reactor grounding)

4.       Pentanahan langsung (effective grounding)

5.       Pentanahan melalui reaktor yang impedansinya dapat berubah-ubah    (resonant grounding) atau pentanahan dengan kumparan Petersen (Petersen Coil).

2.4.6.      ARRESTER

Surge Arrester merupakan peralatan yang didesain untuk melindungi peralatan lain dari tegangan surja (baik surja hubung maupun surja petir) dan pengaruh follow current. Sebuah arrester harus mampu bertindak sebagai insulator, mengalirkan beberapa miliampere arus bocor ke tanah pada tegangan sistem dan berubah menjadi konduktor yang sangat baik, mengalirkan ribuan ampere arus surja ke tanah, memiliki tegangan yang lebih rendah daripada tegangan withstand dari peralatan ketika terjadi tegangan lebih, dan menghilangan arus susulan mengalir dari sistem melalui arrester (power follow current) setelah surja petir atau surja hubung berhasil didisipasikan.

Lightning Arrester/ Arrester/ Surge Arrester memiliki peran penting di dalam koordinasi isolasi peralatan di gardu induk. Fungsi utama dari Lightning Arrester adalah melakukan pembatasan nilai tegangan pada peralatan gardu induk yang dilindunginya. Panjang lead yang menghubungkan arrester pun perlu diperhitungkan, karena inductive voltage pada lead ini ketika terjadi surge akan mempengaruhi nilai tegangan total paralel terhadap peralatan yang dilindungi.

2.4.7.      PROTEKSI PETIR

Tujuan dari proteksi petir pada serandang adalah untuk mengamankan peralatan dan instalasi dari sambaran langsung surja petir. Ada beberapa model pengaman petir antara lain Kawat pentanahan/ Earth Wire/ GSW (Galvanized Steel Wire) yang direntangkan pada serandang, pemasangan Franklin Rod atau Early Streamer pada bagian atas serandang.

Kawat Pentanahan atau Earth Wire/ GSW adalah peralatan untuk melindungi peralatan utama dari sambaran surja petir. Kawat tanah terbuat dari baja yang sudah digalvanis, maupun sudah dilapisi dengan aluminium. Jumlah Kawat Pentanahan/ EW/ GSW pada serandang diletakkan pada posisi tertinggi pada serandang tersebut sehinggga mempunyai sudut perlindungan yang aman (minimum 30 drajat) terhadap peralatan di bawahnya. Pemasangannya dengan cara menggunakan klem penegang yang dipress atau klem penegang dengan mur baut.

1.1.  KESIMPULAN

Jaringan tenaga listrik secara garis besar terdiri dari pusat pembangkit, jaringan transmisi (gardu induk dan jaringan) dan jaringan distribusi. Jaringan tenaga listrik terdiri dari banyak peralatan yang berbeda jenis dan karakteristik dan secara fisik dipisahkan oleh pemutus tenaga (PMT). PMT berfungsi untuk memisahkan/menghubungkan satu bagian jaringan dengan bagian lain, baik jaringan dalam keadaan normal maupun dalam keadaan terganggu. Bagian-bagian jaringan tersebut dapat terdiri dari satu PMT atau lebih.

Dalam usaha untuk meningkatkan keandalan penyediaan energi listrik, kebutuhan sistem proteksi yang memadai tidak dapat dihindarkan. Sistem proteksi terdiri dari peralatan CT, PT, PMT, Catu daya dc/ac, relai proteksi, teleproteksi yang diintegrasikan dalam suatu rangkaian wiring. Disamping itu diperlukan juga peralatan pendukung untuk kemudahan operasi dan evaluasi seperti sistem recorder, sistem scada dan indikasi relai.

Fungsi peralatan proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar.

Sistem Proteksi harus memenuhi syarat sebagai berikut :

- Sensitif yaitu mampu merasakan gangguan sekecil apapun 

- Andal yaitu akan bekerja bila diperlukan (dependability) dan tidak akan bekerja bila tidak diperlukan (security). 

- Selektif yaitu mampu memisahkan jaringan yang terganggu saja. 

- Cepat yaitu mampu bekerja secepat-cepatnya.

Jika proteksi bekerja sebagaimana mestinya, maka kerusakan yang parah akibat gangguan mestinya dapat dihindari/dicegah sama sekali, atau kalau gangguan itu disebabkan karena sudah adanya kerusakan (insulation break down di dalam peralatan), maka kerusakan itu dapat dibatasi sekecilnya. Selain itu bagian sistem/ peralatan yang dilalalui arus gangguan dapat dihindari dan kestabilan sistem dapat terjaga.

Sebaliknya jika proteksi gagal bekerja atau terlalu lambat bekerja, maka arus gangguan ini berlangsung lebih lama, sehingga panas yang ditimbulkannya dapat mengakibatkan kebakaran yang hebat, kerusakan yang parah pada peralatan instalasi dan ketidak stabilan sistem. Tangki trafo daya yang menggelembung atau jebol akibat gangguan biasanya karena kegagalan kerja atau kelambatan kerja proteksi. Kegagalan atau kelambatan kerja proteksi juga akan mengakibatkan bekerjanya proteksi lain disebelah hulunya (sebagai remote back up) sehingga dapat mengakibatkan pemadaman yang lebih luas atau bahkan runtuhnya sistem (collapse).

Kegagalan atau kelambatan kerja proteksi dapat disebabkan antara lain oleh :

1. elainya telah rusak atau tidak konsisten bekerjanya.
2. Setelan (seting) relenya tidak benar(kurang sensitif atau kurang cepat).
3.  Baterainya lemah atau kegagaLan sistem DC suply sehingga tidak mampu mengetripkan PMT-nya.
4. Hubungan kotak kurang baik pada sirkit tripping atau terputus.
5. Kemacetan mekanisme tripping pada PMT-nya karena kotor, karat, patah atau meleset.
6. Kegagalan PMT dalam memutuskan arus gangguan yang bisa disebabkan oleh arus gangguanya terlalu besar melampaui kemampuan pemutusan (interupting capability), atau kemampuan pemutusannya telah menurun, atau karena ada kerusakan.
7.  Kekurangsempurnaan rangkaian sistem proteksi antara lain  adanya hubungan kontak yang kurang baik.
8. Kegagalan saluran komunikasi tele proteksi.

Refrigeration & HCL

Refrigerant gas merupakan bahan kimia produk yang digunakan dalam lemari es, freezer, AC dan pemanas, ventilasi dan unit penyejuk udara ( HVAC ). Gas-gas ini, yang memiliki titik penguapan sangat rendah, yang diringkas di bawah tekanan untuk mendinginkan udara. Melalui proses berulang kali menguap dan kondensasi gas-gas, panas ditarik keluar dari udara dan suhu di dalam ruangan atau unit berkurang. Berbagai jenis gas refrigeran termasuk chlorofluorocarbon (CFC), hydrochlorofluorocarbon (HCFC), hydrofluorocarbon ( HFC ), perfluorocarbon (PFC), dan campuran yang terbuat dari amonia dan karbon dioksida.

Pada 1970-an, para ilmuwan menemukan bahwa ketika CFCbocor ke atmosfer, perubahan kimia terjadi sebagai akibat dari paparan sinar ultraviolet dari Matahari, sehingga efek rumah kaca dan penipisan ozon . Sejak saat itu, Freon ® telah dilarang di banyak negara di seluruh Amerika Utara dan Uni Eropa Di Amerika Serikat, Badan Perlindungan Lingkungan ( EPA ) dan Clean Air Act menyusun panduan ketat untuk, instalasi, pemulihan perbaikan dan daur ulang gas refrigeran. Uni Eropa (UE) juga berlaku kontrol ketat melalui peraturan F-gas Uni Eropa.

Beberapa aplikasi telah mengganti CFC dengan HCFC, yang merupakan campuran dari hidrogen, fluorin klorin, dan karbon. Ini memiliki kehidupan yang lebih pendek bila terkena atmosfer, sehingga potensi kerusakan lebih sedikit ozon. Lain gas refrigeran populer adalah HFC, yang tidak mengandung klorin dan dianggap sama sekali tidak berpengaruh negatif terhadap ozon. PFC adalah buatan manusia terdiri dari bahan kimia hanya fluor dan ion karbon, dan juga dianggap ozon-aman. penggantian gas refrigerant ini masih menimbulkan masalah lingkungan jika mereka bocor ke atmosfer karena mereka dianggap gas rumah kaca dan dapat berkontribusi terhadap perubahan iklim.

Banyak aplikasi industri telah pindah kembali ke gas refrigeran alami seperti campuran amonia dan karbon dioksida, dan penelitian terus untuk mencari cara yang lebih ramah lingkungan untuk memenuhi kebutuhan pendinginan. unit pendingin juga harus dibangun dengan standar tertentu dan aplikasi komersial dikenakan pemantauan ketat. Banyak negara, seperti Kanada, Inggris, anggota Uni Eropa, Australia, Selandia Baru, Jepang dan Amerika Serikat mengharuskan teknisi yang bekerja pada setiap unit yang mengandung gas refrigeran untuk dilisensikan dan disertifikasi.

Pendinginan memiliki dampak positif yang signifikan pada kehidupan dan masyarakat di bidang gizi, kedokteran, dan kenyamanan fisik. Gas beracun dari hari-hari awal telah digantikan dengan gas refrigeran yang bekerja secara efektif dan tidak menimbulkan bahaya kesehatan. Lingkungan memang ada kekhawatiran mengenai penggunaan senyawa ini, namun banyak yang percaya bahwa standar yang ketat untuk peralatan dan pemeliharaan telah memitigasi dampak lingkungan yang negatif.

Persyaratan Refrigeran

Persyaratan refrigeran (zat pendingin) untuk unit refrigerasi adalah sebagai berikut :

1.    Tekanan penguapannya harus cukup tinggi. Sebaiknya refrigeran memiliki temperature penguapan pada tekanan yang lebih tinggi, sehingga dapat dihindari kemungkinan terjadinya vakum pada evaporator, dan turunnya efisiensi volumetrik karena naiknya perbandingan kompresi.

2.    Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi. Apabila tekanan pengembunannya rendah, maka perbandingan kompresinya menjadi lebih rendahsehingga penurunan prestasi kompresor dapat dihindarkan. Selain itu, dengan tekanankerja yang lebih rendah, mesin dapat bekerja lebih aman karena kemungkinan terjadinya kebocoran, kerusakan, ledakan menjadi lebih kecil.

3.    Kalor laten penguapan harus tinggi. Refrigeran yang memiliki kalor laten penguapanyang tinggi lebih menguntungkan karena untuk kapasitas refrigerasi yang sam,jumlah refrigeran yang bersirkulasi menjadi lebih kecil.

4.     Volume spsifik (terutama dalam fasa gas) yang cukup kecil. Refrigeran dengan kalorlaten penguapan yang besar dan volume spesifik gas yang kecil akan memungkinkan penggunaan kompresor dengan volume torak yang lebih kecil.

5.    Koefisien prestasi harus tinggi. Dari segi karakteristik termodinamika dari refrigeran,koefisien prestasi merupakan parameter yang terpenting untuk menekan biaya operasi.

6.     Konduktifitas termal yang tinggi . konduktivitas termal sangat penting untuk menentukan karakteristik perpindahan kalor.

7.     Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. Dengan turunnya tahanan aliran refrigeran dalam pipa, kerugian tekanan akan berkurang.

8.     Konstanta dielektrika dari refrigeran yang keci, tahanan listrik yang besar, serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik (utamanya untuk kompresor hermatik).

9.     Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai,  sehingga tidak menyebabkan korosi

10.   Refrigeran tidak boleh beracun dan berbau merangsang

11.   Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan meledak

12.   Refrigeran harus mudah dideteksi, jika terjadi kebocoran

13.   Harganya tidak mahal dan mudah diperoleh

14.   Ramah lingkungan.

REFRIGERANT      

Bahan Pendingin ( refigerant ) adalah suatau zat yang mudah menguap dan berfungsi sebagai penghantar panas dalam sirkulasi pada instalasi sistem pendingin.
Refrigerant adalah suatu zat yang mudah diubah wujud dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Dapat mengambil panas dari evaporator dan membuangnya di condensor.
Macam - macam gas yang telah ditemukan dan digunakan:

1. Gas amoniak
2. Gas SO2
3. Gas Methyl Chloride
4. Gas freon 12
5. Gas freon 22
6. Gas freon 114

Hydrocarbon Refrigerant - Bahan Pendingin Hidrokarbon

Synthetic Refrigerant, seperti :

·         Chloro Fluoro Carbon, dikenal dengan CFC

·         Hydro Chloro Fluoro Carbon, dikenal dengan HCFC

·         Hydro Fluoro Carbon, dikenal dengan HFC

 yang di Indonesia lebih familiar dengan nama Freon. Freon adalah gas yang banyak digunakan untuk pendingin, misalnya dalam piloks (cat dalam botol) kalau kita pegang akan terasa dingin karena ada freonnya, Freon juga dipakai dalam kulkas untuk pendingin, agar suhu dalam ruangan kulkas bisa serendah mungkin. Freon dipakai dalam mesin pendingin (Air Cnditioner = AC). freon dipakai dalan hairspray (pewangi rambut). Freon dipakai dalam obat nyamuk kalengan yang bisa disemprotkan. Kalau rumus kimianya CFC (Chlor Fuoro Carbon ), yaitu senyawa yang mengadung atom Cl yang sangat berbahaya jika terlepas diudara Apabila piloks dipakai otomatis freon terlepas keudara, apabila AC atau kulkas dipakai dan freon bocor, maka freon terlepas diudara, jika freon terlalu banyak terlepas diudara maka akan menuju keangkasa dan bereaksi dengan ozon (rumus kimianya O₃) karena atom Cl tadi yang menyebabkan bereaksi dengan ozon, sehingga ozon yang mestinya untuk menghalangi panas matahari akan berkurang sehingga panas matahari masuk kebumi terlalu banyak.. Sebenarnya ozon selalu terbentuk sewaktu terjadi halilintar (bledek dalam bahasa jawa) sehingga secara alami ozon akan terbentuk lagi, hanya karena perusakan ozon oleh CFC semakin lama semakin hebat maka pembentukan ozon oleh halilintar tidak bisa mengimbangi penggunaan freon oleh manusia.

Freon sudah diaplikasikan di Indonesia selama lebih dari 70 tahun. Yang ternyata kemudian ditemukan bahwa dari ketiga jenis gas ini yaitu Chloro Fluoro Carbon, dikenal dengan CFC, Hydro Chloro Fluoro Carbon, dikenal dengan HCFC, Hydro Fluoro Carbon, dikenal dengan HFC mempunyai kelemahan, baik secara teknik, lingkungan dan ekonomi, dan yang paling penting dari semua itu, refrigeran sintetic sangat membahayakan mahluk hidup baik dalam jangka panjang maupun jangka pendek. Pemerintah Indonesia telah melarang dan membatasi penggunaan ketiga jenis refrigeran ini, yang, yang secara praktek dimulai dari tahun 2007. Akibat adanya peraturan baru ini, maka harus ada alternatif pengganti refrigeran yang ramah lingkungan, maka dibuatlah refrigeran alami yang ramah lingkungan, yaitu Hydrocarbon Refrigerant.

Hydrocarbon Refrigerant dibuat untuk menggantikan refrigeran-refrigeran lain yang sangat merusak lingkungan.

·         HC-12® - diproduksi sebagai pengganti refrigerant CFC R12 yang merusak ozon dan refrigeran HFC R134a yang meagakibatkan pemanasan global.

·         MC-134® - diproduksi sebagai penganti bahan pendingin HFC R134a yang masih menimbulkan Pemanasan Global

·         HC-22® - diproduksi sebagai pengganti refrigerant HCFC R22 yang merusak ozon.

·         HC-600® - diproduksi sebagai pengganti refrigerant CFC R600yang merusak ozon.

MENGAPA HARUS HYDROCARBON REFRIGERANT

Harga energi yang berasal dari BBM dan Listrik, akan terus meningkat sejalan dengan semakin langkanya sumber energi yang berasal dari minyak bumi (tak terbarukan). Selain mengupayakan mencari sumber energi baru (diversifikasi) maka sumber energi yang ada perlu dihemat melalui program penghematan energi (konservasi energi).

Perubahan iklim global yang berdampak pada tatanan kehidupan dipermukaan bumi yang dipengaruhi oleh perubahan struktur lapisan ozon & efek rumah kaca di atmosfir yang disebabkan oleh bahan-bahan yang dilepas dari bumi.

Kepedulian Lingkungan & Energi telah menjadi perhatian global dalam perumusan berbagai kebijakan pembangunan di setiap Negara, termasuk di Indonesia.

Dan salah satu bahan-bahan yang meyebababkan hal tersebut adalah terlalu banyaknya penggunaan meningkatnya syntetic refrigerant atau bahan pendingin buatan, yaitu bahan pendingin/refrigerant yang mengandung H (Hidro), C (Chloro), F (Fluoro) dan C (Carbon) atau lebih dikenal dengan HCFC dan CFC dan di Indonesia lebih dikenal dengan istilah Freon (R-12, R22, R134a).

Bahan Pendingin yang mengandung Fluor (Freon)

1. R-12, CFC (Chloro Fluoro Carbon)

·         Refrigerator (Kulkas)

·         Water Dispenser

·         AC Mobil

2. R-22, HCFC (Hidro Chloro Fluoro Carbon)

·         AC Ruangan/Gedung (AC Split, AC Window)

·          AC Sentral/Chiller

     3.R-134a, HFC (Hidro Fluoro Carbon) 

·          Refrigerator (Kulkas)

·           Water Dispenser 

·          AC Mobil 

·           AC Central/Chiller

Kelemahan bahan Pendingin Sintetis (CFC, HFC, HCFC)

1. CFC – R12 dan HCFC – R22

·          Merusak Lapisan Ozon

·          Menimbulkan Pemanasan Global

·          Beracun

2. HFC – R134a

·          Menimbulkan Pemanasan Global

·          Beracun

Apa yang Dilakukan Untuk Mengurangi Pemanasan Global dan Efek Rumah Kaca

1. Tidak menggunakan bahan pendingin sintetis pada peralatan pendingin (AC, Kulkas, dll) di rumah tangga.
2. Menggunakan bahan pendingin alternative pengganti yang ramah lingkungan, dan di pasaran sudah tersedia bhan pendingin hydrocarbon, baik produk dalam negeri (Pertamina) ataupun import.

A. PERKEMBANGAN KEBIJAKAN PEMERINTAH

1. Di Bidang Energi

·         Inpres No. 10 / 2005 tentang penghematan energi

·    Peraturan Menteri ESDM No. 031 / 2005 tentang tata cara pelaksanaan penghematan energi.

2. Penghapusan Bahan Perusak Ozon (BPO) & Gas Rumah Kaca (GRK)

·         Keppres RI No. 23 / 1992 (mengenai perlindungan lapisan ozon)

·         UU No. 17 / 2004 (mengenai Pemanasan Global)

3. Pengutamaan penggunaan produk dalam negeri

·      Nota Nesepakatan antara Menteri Perindustrian & Menteri Negara BUMN No. 581/MBU/2005

·          Surat edaran Meneg BUMN kepada Direksi BUMN hal penggunaan produk lokal

B. DIBIDANG ENERGI

·           Inpres No. 10 / 10 Juli 2005 & Inpres No. 02 Tahun 2008,Tentang Penghematan Energi

·   Penghematan pendingin ruangan (AC) di gedung perkantoran dan/atau bangunan yang dikelola pemerintah, pemerintah daerah, BUMN dan BUMD,

·   

        Peraturan Menteri ESDM No. 0031/ 22 Juli 2005 → Tentang Tata Cara Penghematan Energi yang terkait dengan AC a.l :

·         Pengaturan setting temperatur AC dan waktu pengoperasian 

·          Penggunaan produk dan teknologi hemat energi

·         Peraturan pemerintah No. 36 tahun 2005, tentang pengaturan pelaksanaan UU No. 28 tahun 2002, tentang “Bangunan Gedung”, tgl 10 September 2005.

C. DIBIDANG LINGKUNGAN HIDUP

·      Keputusan Presiden RI No. 23 tahun 1992, ditindaklanjuti dengan

·      SK Memperindag RI No. 110/MPP/Kep/1/1998 

· SK Memperindag RI No. 111/MPP/Kep/1/1998, tentang Batas penggunaan CFC/Freon : 2007

·     UU RI No. 17 / 2004, tentang perubahan iklim termasuk pembatasan Emisi gas rumah kaca.

·         Peraturan Presiden RI No. 33 tahun 2005, Beijing Amandment, pengendalian produksi dan perdagangan HCFC

D.  DIBIDANG PENGUTAMAAN PRODUK DALAM NEGERI

·         Surat Edaran Menteri Negara BUMN kepada Direksi BUMN No. SE-02/BBU/2006 tgl 23 Januari 2006, Perusahaan BUMN & Anak perusahaan dilingkungan BUMN mengutamakan produk dalam negeri

·         Nota kesepakatan antara Menteri Perindustrian dan Menteri Negara BUMN No. 522/M-IND/12/2005 dan No. 581/MBU/2005 tanggal 28 Desember 2005, Pengutamaan penggunaan produk dalam negeri

SEKILAS TENTANG FREON

Pendingin (Freon)

Siklus Pendingin (freon) kompresi mengambil keuntungan dari kenyataan bahwa fluida yang bertekanan tinggi pada suhu tertentu cenderung menjadi lebih dingin jika dibiarkan mengembang. Jika perubahan tekanan cukup tinggi, maka gas yang ditekan akan menjadi lebih panas daripada sumber dingin diluar (contoh udara diluar) dan gas yang mengembang akan menjadi lebih dingin daripada suhu dingin yang dikehendaki. Dalam kasus ini, fluida digunakan untuk mendinginkan lingkungan bersuhu rendah dan membuang panas ke lingkungan yang bersuhu tinggi.

Siklus pendingin kompresi uap memiliki dua keuntungan. Pertama, sejumlah besar energi panas diperlukan untuk merubah cairan menjadi uap, dan oleh karena itu banyak panas yang dapat dibuang dari ruang yang disejukkan. Kedua, sifat-sifat isothermal penguapan membolehkan pengambilan panas tanpa menaikan suhu fluida kerja ke suhu berapapun didinginkan. Hal ini berarti bahwa laju perpindahan panas menjadi tinggi, sebab semakin dekat suhu fluida kerja mendekati suhu sekitarnya akan semakin rendah laju perpindahan panasnya.

·     Cairan Pendingin (freon) dalam evaporator menyerap panas dari sekitarnya, biasanya udara, air atau cairan proses lain. Selama proses ini cairan merubah bentuknya dari cair menjadi gas, dan pada keluaran evaporator gas ini diberi pemanasan berlebih/ superheated gas.

·     Uap yang diberi panas berlebih masuk menuju kompresor dimana tekanannya dinaikkan. Suhu juga akan meningkat, sebab bagian energi yang menuju proses kompresi dipindahkan ke refrigeran.

·     Superheated gas bertekanan tinggi lewat dari kompresor menuju kondenser. Bagian awal proses refrigerasi (3-3a) menurunkan panas superheated gas sebelum gas ini dikembalikan menjadi bentuk cairan (3a-3b). Refrigerasi untuk proses ini biasanya dicapai dengan menggunakan udara atau air. Penurunan suhu lebih lanjut terjadi pada pekerjaan pipa dan penerima cairan (3b – 4), sehingga cairan refrigeran didinginkan ke tingkat lebih rendah ketika cairan ini menuju alat ekspansi.

·     Cairan yang sudah didinginkan dan bertekanan tinggi melintas melalui peralatan ekspansi, yang mana akan mengurangi tekanan dan mengendalikan aliran menuju

Kondenser harus mampu membuang panas gabungan yang masukevaporator dan kondenser. Dengan kata lain: (1 – 2) + (2 – 3) harus sama dengan (3 – 4). Melalui alat ekspansi tidak terdapat panas yang hilang maupun yang diperoleh.

Sifat – sifat Pendingin (freon)

Sifat – sifat Pendingin (freon) yang harus dipenuhi untuk kebutuhan mesin pendingin adalah :

·     Tekanan penguapan harus cukup tinggi. Sebaiknya pendingin memiliki temperatur pada tekanan yang lebih tinggi, sehingga dapat dihindari kemungkinan terjadinya vakum pada evaporator dan turunnya efisiensi volumetrik karena naiknya perbandingan kompresi.

·     Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi. Apabila tekanan pengembunannya terlalu rendah, maka perbandingan kompresinya menjadi lebih rendah, sehingga penurunan prestasi kondensor dapat dihindarkan, selain itu dengan tekanan kerja yang lebih rendah, mesin dapat bekerja lebih aman karena kemungkinan terjadinya kebocoran, kerusakan, ledakan dan sebagainya menjadi lebih kecil.

·     Kalor laten penguapan harus tinggi. Refrigeran yang mempunyai kalor laten penguapan yang tinggi lebih menguntungkan karena untuk kapasitas pendingin yang sama, jumlah refrigeran yang bersirkulasi menjadi lebih kecil.

·     Volume spesifik ( terutama dalam fasa gas ) yang cukup kecil. Refrigeran dengan kalor laten penguapan yang besar dan volume spesifik gas yang kecil ( berat jenis yang besar ) akan memungkinkan penggunaan kompresor dengan volume langkah torak yang lebih kecil. Dengan demikian untuk kapasitas pendingin yang sama ukuran unit refrigerasi yang bersangkutan menjadi lebih kecil. Namun, untuk unit pendingin air sentrifugal yang kecil lebih dikehendaki refrigeran dengan volume spesifik yang agak besar. Hal tersebut diperlukan untuk menaikkan jumlah gas yang bersirkulasi, sehingga dapat mencegah menurunnya efisiensi kompresor sentrifugal.

·     Koefisien prestasi harus tinggi. Dari segi karakteristik thermodinamika dari pendingin, koefisien prestasi merupakan parameter yang terpenting untuk menentukan biaya operasi.

·     Konduktivitas termal yang tinggi. Konduktivitas termal sangat penting untuk menentukan karakteristik perpindahan kalor.

·    Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. Dengan turunnya tahanan aliran refrigeran dalam pipa, kerugian tekanannya akan berkurang.

·     Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik. Sifat-sifat tersebut dibawah ini sangat penting, terutama untuk refrigeran yang akan dipergunakan pada kompresor hermetik.

·     Pendingin (freon) hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai, jadi juga tidak menyebabkan korosi.

·     Pendingin (freon) tidak boleh beracun dan berbau merangsang.

·     Pendingin (freon) tidak boleh mudah terbakar dan mudah meledak.

Jenis-jenis Pendingin (freon) yang digunakan dalam sistim kompresi uap

Terdapat berbagai jenis refrigeran yang digunakan dalam sistim kompresi uap. Suhu refrigerasi yang dibutuhkan sangat menentukan dalam pemilihan fluida. Refrigeran yang umum digunakan adalah yang termasuk kedalam keluarga chlorinated fluorocarbons (CFCs, disebut juga Freons): R-11, R-12, R-21, R-22 dan R-502. 

Pemilihan refrigeran dan suhu pendingin dan beban yang diperlukan menentukan pemilihan kompresor, juga perancangan kondenser,evaporator, dan alat pembantu lainnya. Faktor tambahan seperti kemudahan dalam perawatan, persyaratan fisik ruang dan ketersediaan utilitas untuk peralatan pembantu (air, daya, dll.) juga mempengaruhi pemilihan komponen.