GAMBAR JARINGAN TEGANGAN MENENGAH (JTM) 6KV/20KV DAN JARINGAN TEGANGAN RENDAH (JTR)

Dalam menggambar jaringan tagangan menengah atau tegangan rendah maka skala yang digunakan mengikuti skala peta 1:2500. Sedangkan peralatan yang utama dalam jaringan adalah tiang listrik, konduktor dan isolator.

1. Tiang listrik

Untuk konstruksi lama tiang listrik ini dibuat dari besi baja sedangkan konstruksi baru dibuat dari beton. Tiang yang dipakai untuk jaringan tegangan menengah dan jaringan tegangan rendah mempunyai tipe yang berbeda tergantung dari panjang dan diameter tiang.

Untuk JTM 6KV

Tipe tiang 12B: Panjangnya 13m, dipakai pada tempat-tempat yang lurus dan belokan.

13B: Panjangnya 14m, dipakai pada tempat-tempat menyeberang jalan, percabangan empat dll.

Konstruksi yang lama dipakai juga tiang tipe T 12A, 11A (11m).

Untuk tiang JTM 20KV

Tipe tiang 13A: Panjangnya 14,5m, untuk keadaan lurus atau membelok dengan sudut lebih kecil 60^o.

14A: Panjangnya 15,5m, dipakai pada tempet-tempet percabangan, menyeberang jalan, menyeberang kabel telepon, double circuit dll.

Jarak antara tiang atau span + 40m dan maksimum 55m.

Untuk JTR

Tipe tiang ZU 9m.

2. Aturan banyaknya peralatan yang harus dipasang pada bagian peralatan

tiang listrik.

Untuk menyatakan banyaknya peralatan yang harus dipasang pada bagian atas tiang listrik digunakan notasi H untuk 6KV dan HH untuk 20KV. Berikut ini dijelaskan dimana digunakan untuk setiap tipe dan peralatan apa saja yang harus dipasang tertera pada gambar 4.1a sampai dengan 4.1g.

Untuk JTM 6 KV

Tipe H₁ : dipakai pada tempat-tempat yang lurus dimana isolator hanya berfungsi sebagai penyangga konduktor. Gaya tarik horizontal hampir tidak ada. Cross arm yang digunakn tipe 1800A sebanyak 1 buah.

Tipe H₂ : dipakai pada tempat-tempat yang menyudut dengan sudut lebih besar dari 15^o dan lebih kecil dari 60^o.

Pada H₂ dilengkapi dengan guy wire, horisontal guy wire dan strut pole. Cross arm yang digunakan tipe 1800A sebanyak dua buah.

Tipe H₃ : dipakai pada tempat-tempat ujung akhir dari saluran udara tegangan menengah (SUTM).

Untuk H₃ menggunakan single cross arm type 1800B.

Untuk H₅ menggunakan double cross arm type 1800B.

Tipe H₅ : disebut juga sebagai tiang penegang. Tipe ini dipasang pada tempat-tempat yang lurus dengan jarak + 10 span maksimum 11

span. Pada tipe ini selalu dilengkapi dengan dua buah guy wire.

Tipe H₇ : dipakai pada tempat percabangan empat. Cross arm type 1800A sebanyak dua buah.

Tipe H₈ : dipakai pada tempat percabangan, menggunakan single cross arm type 1800A dan single cross arm type 1800B.

Tipe H₉ : tipe ini hampir sama dengan H₈ hamya berbeda pada cross arm type 1800B menggunakan dua buah.

Tipe H₁₀ dan H₁₁ : dipakai pada tempat yang membelok dengan sudut lebih besar dari 60^o.

H₁₀ menggunakan single cross arm type 1800B.

H₁₁ menggunakan double cross arm type 1800B

Tipe H₁₂ : dipasang pada tiang akhir/permulaan dengan sambungan antara kabel tanah dan saluran udara. Pada tiang ini dilengkapi dengan arrester dan air break switch (ABS). ABS biasanya tidak digambar hanya diberi keterangan dipasang pada pole (tiang) yang bersangkutan.

Tipe H₁₃ : dipakai pada tempat percabangan dan sambungan antara SUTM

dan kabel tanah. Pada tempat ini dipasang ABS.

Tipe H₁₄ : pada tempat-tempat yang terletak antara beban-beban yang berjauhan dilengkapi ABS

Tipe H₁₅ : pada tempat percabangan dilengkapi ABS.

Tipe H16 : pada tempat-tempat yang jauh sering juga diberi arrester.

Tipe H₁₇ : pada tempat percabangan dilengkapi arrester.

Tipe H₁₈ : tempat trafo 1 fasa.

Tipe H₁₉ : tempat trafo 3 fasa

Untuk JTM 20 kV :

Tipe HH₁ = H₁ pada JTM 6 kV Tipe HH₆ = H₇ pada JTM 6 kV

Tipe HH₂ = H₂ pada JTM 6 kV Tipe HH₇ = H₈ pada JTM 6 kV

Tipe HH₃ = H₃ pada JTM 6 kV Tipe HH₈ = H₉ pada JTM 6 kV

Tipe HH₄ = H₅pada JTM 6 kV Tipe HH₉ = H₁₀ pada JTM 6 kV

Tipe HH₅ = H₆ pada JTM 6 kV Tipe HH₁₀ = H₁₁ pada JTM 6 kV

Tipe HH₁₁ : hampir sama dengan H₁₂ bedanya pada HH₁₁ tanpa ABS.

Tipe HH₁₂ : hampir sama dengan H₁₃ bedanya pada HH₁₂ dilengkapi arrester 28 kA dan fuse cut out switch 20kV 100A.

Tipe HH₁₃ : pada tempat ini dipasang facum switch.

Tipe HH₁₄ : pada tempat percabangan sama dengan H₁₇. Pada HH₁₄ dilengkapi fuse cut out ini dapat digambar, dapat pula hanya diberi keterangan.

Tipe HH₁₅ : pada tiang akhir menggunakan arrester.

Tipe HH₁₆ : tempat trafo satu fasa.

Tipe HH₁₇ : tempat trafo tiga fasa.

Untuk JTR :

Tipe L₁ = H₁ Tipe L₆ = H₇

Tipe L₂ = H₂ Tipe L₇ = H₈

Tipe L₃ = H₃ Tipe L₈ = H₉

Tipe L₄ = H₅ Tipe L₉ = H₁₀

Tipe L₅ = H₆ Tipe L₁₀ = H₁₁

3. Contoh-contoh gambar :

Gambar 5.1 Tiang type HH-2

Gambar 5.2 Rencana pemasangan JTM 20kV, JTR dan GTT

Soal :

1. Interpretasikan (membaca, memahami maksud) gambar 5.1 dan 5.2.

2. Buatlah gambar Rencana Pemasangan SUTM, GTT dan SUTR yang diawali dari

penyambungan terhadap SUTM 20kV lama menuju ke daerah pusat beban seperti

terlihat pada gambar dibawah ini :

DAFTAR SIMBOL :

Simbol	Keterangan	Simbol	Keterangan
	Tiang baru 13 A		Ground rood
	Tiang baru ZU 9m		CVT 3x150 mm
	Guy wire		Gas pipe
	Strut pole		Arrester
	GTT 3Ф 100kV		Lampu TL 1x40W
	Harizontal guy wire		Guardnet

MESIN AC 3 FASA KONFIGURASI DELTA

• Motor AC

Motor arus bolak balik menggunakan arus listrik yang membalikan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua bagian dasar listrik “ strator” dan “rotor” . strator merupakan kompnen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.

Kuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit di kendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekwensi variable untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah harganya setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC. Dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi( sekitar dua kali motor DC )

• Motor induksi 3 fasa

Cara kerja motor 3 fasa :

• Motor 3 phasa akan bekerja/ berputar apabila sudah dihubungkan dalam hubungan tertentu.
• Mendapat tegangan (jala-jala/ power/ sumber) sesuai dengan kapasitas motornya.

• Motor bekerja segitiga /Delta (▲)

Berarti motor harus dihubungkan segitiga baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol. Kecuali mesin-mesin yang berkapasitas tinggi diatas 10 HP, maka motor tersebut wajib bekerja segitiga (▲) dan harus melalui rangkaian kontrol star delta baik secara mekanik, manual,  PLC

Gambar 2. Hubungan Delta  (▲)

Dimana bekerja awal (start) motor tersebut bekerja bintang hanya sementara, selang berapa waktu barulah motor bekerja segitiga dan motor boleh dibebani.

• Cara menghubungkan motor dalam hubungan segitiga (▲) :

1. Ujung pertama dari kumparan phasa I dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa III
2. Ujung pertama dari kumparan phasa II dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa I
3. Ujung pertama dari kumparan phasa III dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa II.

• Mengapa motor harus dihubungkan dengan Star – Delta???

1. Beban dengan inersia yang tinggi/ besar akan menyebabkan waktu starting motor menjadi lama untuk mencapai kecepatan nominalnya.
2. Selama periode starting tersebut, maka pada stator dan rotor akan mengalir arus yang besar sehungga bisa terjadi pemanasan berlebih (overheating) pada motor
3. Lebih buruk lagi menyebabkan gangguan pada sistem jala-jala sumber listriknys sehingga akan menurunkan tegangannya. hal ini akan mengganggu beban listrik lainnya.
4. Untuk menghindari hal tersebut, suatu motor induksi seringkali di start dengan level tegangan yang lebih rendah dari tegangan nominalnya.
5. Pengurangan tegangan starting tersebut akan membatasi dayas yang diberikan ke motor, namun demikian disis lain pengurangan tegangan ini akan berdampak memperpanjang waktu/ periode starting (waktu yang  dibutuhkan untuk mencapai kecepatan nominalnya).

• Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa

Rangkaian sederhana dengan menggunakan kontaktor magnet yaitu mengontrol sebuah motor listrik. Pengontrolan oleh kontaktor magnet menggunakan 2 rangkaian yaitu rangkaian kontrol dan rangkaian utama. Peralatan kontrol yang digunakan dalam pengoperasianya yaitu, MCB 3 fasa, TOR (Thermal Overload Relay), sakelar tekan ON/ OFF dan kontaktor.

Rangkaian kontrol merupakan rangkaian yang mengendalikan/ mengoperasikan rangkaian utama, sedangkan rangkaian utama merupakan aliran hubungan ke beban (motor 3 fasa). Rangkaian utama menggunakan kontak utama (1-3-5 dan 2-4-6) dari kontaktor magnet untuk menghubungkan/ memutuskan jaringan dengan motor listrik. Karena arus yang mengalir pada rangkaian utama relaitf lebih besar daripada rangkaian kontrol, maka pada rangkaian utama dilengkapi dengan TOR (Thermal Overload Relay) atau pengaman beban lebih dari hubung singkat ataupun beban yang lebih.

Pada rangkaian kontrol, arus yang mengalir relatif kecil. Rangkaian kontrol dilengkapi dengan sakelar tekan NO untuk tombol NP dan NC untuk tombol OFF. Karena menggunak open.an tombol (sakelar) tekan, maka pada tombol ON dibuat pengunci (sakelar bantu) dari kontak bantu kontaktor yang normally open.

Gambar 3. Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa

• Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa Hubungan Bintang Segitiga

Rangkaian daya hubungan bintangsegitiga menggunakan tiga buah kontaktor Q1, Q2, dan Q3 Gambar 4. Fuse F1 berfungsi mengamankan jika terjadi hubungsingkat pada rangkaian motor. Saat motor terhubung bintang kontaktor Q1 dan Q2 posisi ON dan kontaktor Q3 OFF. Beberapa saat kemudian timer yang disetting waktu 60 detik energized, akan meng-OFF-kan Q1, sementara Q2 dan Q3 posisi ON, dan motor terhubung segitiga. Pengaman beban lebih F3 (thermal overload relay) dipasangkan seri dengan kontaktor, jika terjadi beban lebih disisi beban, relay bimetal akan bekerja dan rangkaian kontrol berikut kontaktor akan OFF.

Tidak setiap motor induksi bias dihubungkan bintang-segitiga, yang harus diperhatikan adalah tegangan name plate motor harus mampu diberikan tegangan sebesar tegangan jala-jala (Gambar 4), khususnya pada saat motor terhubung segitiga. Jika ketentuan ini tidak dipenuhi, akibatnya belitan stator bisa terbakar karena tegangan tidak sesuai. Rangkaian kontrol bintang-segitiga (Gambar 4), dipasangkan fuse F2 untuk pengaman hubung singkat pada rangkaian control

• Hubungan Bintang

Tombol S2 di-ON-kan terjadi loop tertutup pada rangkaian koil Q1 dan menjadi energized bersamaan dengan koil Q2. Kontaktor Q1 dan Q2 energized motor terhubung bintang. Koil timer K1 akan energized, selama setting waktu berjalan motor terhubung bintang.

• Hubungan Segitiga

Saat Q1 dan Q2 masih posisi ON dan timer K1 masih energized, sampai setting waktu berjalan motor terhubung bintang. Ketika setting waktu timer habis, kontak Normally Close K1 dengan akan OFF menyebabkan koil kontaktor Q1 OFF, bersamaan dengan itu Q3 pada posisi ON. Posisi akhir kontaktor Q2 dan Q3 posisi ON dan motor dalam hubungan segitiga. Untuk mematikan rangkaian cukup dengan meng-OFF-kan tombol tekan S1 rangkaian kontrol akan terputus dan seluruh kontaktor dalam posisi OFF dan motor akan berhenti bekerja. Kelengkapan berupa lampu-lampu indikator dapat dipasangkan, baik indikator saat rangkaian kondisi ON, maupun saat saat rangkaian kondisi OFF, caranya dengan menambahkan kontak bantu normally open yang diparalel dengan koil kontaktor dan sebuah lampu indicator.

• Daya pada Sistem 3 Fase

1. Daya sistem 3 fase Pada Beban yang Seimbang
   Jumlah daya yang diberikan oleh suatu generator 3 fase atau daya yang diserap oleh beban 3 fase, diperoleh dengan menjumlahkan daya dari tiap-tiap fase. Pada sistem yang seimbang, daya total tersebut sama dengan tiga kali daya fase, karena daya pada tiap- tiap fasenya sama.

Gambar 4. Hubungan Bintang dan Segitiga yang seimbang.

Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar θ, maka besarnya daya perfasa adalah.

Pfase = Vfase.Ifase.cos θ

sedangkan besarnya total daya adalah penjumlahan dari besarnya daya tiap fase, dan dapat dituliskan dengan,

PT = 3.Vf.If.cos θ

• Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah 1,73Vfase maka tegangan perfasanya menjadi Vline/1,73, dengan nilai arus saluran sama dengan arus fase, IL = If, maka daya total (PTotal) pada rangkaian hubung bintang (Y) adalah:

PT = 3.VL/1,73.IL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ

• Dan pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama dengan tegangan fasanya, VL = Vfasa, dan besaran arusnya Iline = 1,73Ifase, sehingga arus perfasanya menjadi IL/1,73, maka daya total (Ptotal) pada rangkaian segitiga adalah:

PT = 3.IL/1,73.VL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos

Dari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bahwa besarnya daya pada kedua jenis hubungan adalah sama, yang membedakan hanya pada tegangan kerja dan arus yang mengalirinya saja, dan berlaku pada kondisi beban yang seimbang.

2. Daya sistem 3 fase pada beban yang tidak seimbang
   Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan arus netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban.
   
   Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu:
   1. Ketidakseimbangan pada beban.
   2. ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya).

Kombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencari pemecahan permasalahannya, oleh karena itu kami hanya akan membahas mengenai ketidakseimbangan beban dengan sumber listrik yang seimbang.