Gardu Induk

Gardu Induk (GI) adalah suatu instalasi yang terdiri dari rele daya, peralatan hubung bagi, transformator, reactor, peralatan ukur dan pengaman yang merupakan bagian dari suatu system tenaga listrik

Fungsi

•            Menurunkan dan menaikkan tegangan

•            Memutus atau menyambungkan jaringan listrik

•            Melayani beban listrik di sekitar GI

Klasifikasi atas dasar fungsi

•            Step up -> gardu induk yang berfungsi sebagai penaik tegangan dan biasanya GI seperti ini banyak di jumpai di pusat pembangkit

•            Transmisi -> gardu induk yang berfungsi sebagai penyalur kembali tegangan yang akan di masukan pada trafo distribusi atau di sebut tegangan subtransmisi, GI seperti ini banyak di jumpai di kota

•            Distribusi -> gardu induk yang berfungsi sebagai penyalur listrik kepada konsumen, pada GI ini terdapat trafo step down untuk menurunkan tegangan atau disebut tegangan primer ke rumah rumah konsumen

Sistem tenaga dengan berbagai GI

BERDASARKAN KONSTRUKSI

~      Gardu Induk Pasangan Luar :

~      Adalah gardu induk yang sebagian besar komponennya di tempatkan di luar gedung, kecuali komponen kontrol, sistem proteksi dan sistem kendali 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.

~      Gardu Induk Pasangan Dalam :

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

~      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 memerlukan tempat terbuka yang cukup luas.

GAS INSULATED SUBSTATION (GIS)

~       Secara prinsip peralatan yang dipasang pada GIS sama dengan peralatan      yang dipakai GI Konvensional.

~       Perbedaannya adalah :

• Pada GIS peralatan-peralatan    utamanya   berada dalam  suatu selubung logam tertutup rapat, yang di dalamnya berisi gas bertekanan,   yaitu gas SF 6  (Sulphur Hexafluorida).
• Gas SF 6 berfungsi sebagai isolasi switchgear dan sebagai pemadam busur api pada operasi Circuit Breaker (CB).
• Dengan demikian cara pemasangan GIS berbeda dengan GI  Konvensional.
• Pertimbangan penggunaan gas SF 6 dalam GIS, adalah :
• Kekuatan dielektrik tinggi, yaitu pada tekanan udara normal sebesar 2,5 kali dielektrik udara.
• Tidak mudah terbakar dan tidak berbau.
•  Tidak beracun dan tidak berwarna.
• Hampir semua komponen GIS terpasang (ditempatkan) dalam gedung, kecuali transformator tenaga, pada umumnya dipasang (ditempatkan) di luar gedung.

KOMPONEN (BAGIAN-BAGIAN) PEKERJAAN LISTRIK GARDU INDUK

1.     SWITCH YARD (SWITCHGEAR)  

~        Adalah bagian dari gardu induk yang dijadikan sebagai tempat peletakan   komponen utama gardu induk.

~       Pemahaman tentang switch yard, pada umumnya adalah :

• Jika komponen utama gardu induk terpasang di area terbuka yang luas, maka disebut switch yard.
• Jika komponen utama gardu induk terpasang di area terbatas (sempit) dan di dalam gedung, maka disebut switchgear.
• Sebenarnya yang dimaksud switchgear, adalah peralatan yang ada di switch yard.
• Jadi yang dimaksud switch yard, adalah nama yang diperuntukkan bagi gardu konvensional.
• Sedangkan switchgear, adalah nama yang diperuntukkan bagi GI pasangan dalam

1.1.         TRANSFORMATOR DAYA  

• Berfungsi mentranformasikan daya listrik, dengan merubah besaran tegangannya, sedangkan frequensinya tetap.
• Tranformator daya juga berfungsi untuk pengaturan tegangan.
• Transformator daya dilengkapi dengan trafo pentanahan yang berfungsi untuk mendapatkan titik neutral dari trafo daya. Peralatan ini disebut Neutral Current Transformer (NCT).
• Perlengkapan lainnya adalah pentanahan trafo, yang disebut Neutral Grounding Resistance (NGR).

1.2.         NEUTRAL GROUNDING RESISTANCE (NGR)   

• Diperlukan proteksi yang praktis dan biasanya tidak terlalu mahal, karena karakteristik relay dipengaruhi oleh sistem pentanahan neutral.
• Komponen yang dipasang antara titik neutral trafo dengan pentanahan.
• Berfungsi untuk memperkecil arus gangguan yang terjadi.

1.3.         CIRCUIT BREAKER (CB)  

• Adalah peralatan pemutus, yang berfungsi untuk memutus rangkaian listrik dalam keadaan berbeban (berarus).
• CB dapat dioperasikan pada saat jaringan dalam kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan.
• Karena pada saat bekerja, CB mengeluarkan (menyebabkan timbulnya) busur api, maka pada CB dilengkapi dengan pemadam busur api.

·                  Pemadam busur api berupa :

1. Minyak
2. Udara
3. Gas

1.4.         DISCONNECTING SWITCH (DS)  

·              Adalah peralatan pemisah, yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban.

·                Dalam GI, DS terpasang di :

1. Transformator  Bay (TR Bay).
2. Transmission Line Bay (TL Bay).
3. Busbar.
4. Bus Couple.

·              Karena DS hanya dapat dioperasikan pada kondisi jaringan tidak berbeban, maka yang harus dioperasikan terlebih dahulu adalah CB. Setelah rangkaian diputus oleh CB, baru DS dioperasikan.

1.5.         LIGHTNING ARRESTER (LA)  

·                  Berfungsi untuk melindungi     (pengaman) peralatan listrik  di gardu induk 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.

·                   Dalam keadaan terjadi gangguan yang menyebabkan LA bekerja, maka LA bersifat konduktif atau menyalurkan arus listrik ke bumi.

1.6.         CURRENT TRANSFORMER (CT) 

·                  Berfungsi merubah besaran arus dari arus yang besar ke arus yang kecil atau memperkecil besaran arus listrik pada sistem tenaga listrik, menjadi arus untuk sistem pengukuran dan proteksi.

·          Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, yaitu memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi tegangan tinggi.

1.7.         POTENTIAL TRANSFORMER (PT) 

·                  Berfungsi untuk merubah besaran  tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau memperkecil besaran tegangan listrik pada sistem tenaga listrik, menjadi besaran tegangan untuk pengukuran dan proteksi.

·                   Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, dengan memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi tegangan tinggi.

1.8.         REL (BUSBAR)

·                  Berfungsi sebagai titik pertemuan/ hubungan (connecting) antara transformator daya, SUTT, SKTT serta komponen listrik lainnya yang ada pada switch yard.

2.      GEDUNG KONTROL (CONTROL BUILDING)

·        Pada gedung kontrol inilah operator bekerja mengontrol dan mengoperasikan komponen-komponen yang ada di gardu induk.

·                    Berfungsi sebagai pusat aktifitas pengoperasian gardu induk.

2.1  PANEL KONTROL (CONTROL PANEL)

·                  Berfungsi untuk mengetahui (mengontrol) kondisi gardu induk dan merupakan pusat pengendali lokal gardu induk.

·                   Didalamnya berisi sakelar, indikator-indikator, meter-meter, tombol-tombol komando operasional PMT, PMS dan alat ukur besaran listrik, serta announciator. Berada satu ruangan dengan tempat operator bekerja.

·                   Terdiri dari :

.1.               Transmission line control panel (TL control panel).

.2.               Transformator control panel (TL control panel).

.3.               Fault recorder control panel.

.4.               KWh meter dan fault recorder panel.

.5.               LRT control panel.

.6.               Bus couple control panel.

.7.               AC/DC control panel.

.8.               Syncronizing  control panel.

.9.               Automatic FD switching panel.

.10.           D/L control panel.

2.2.  PANEL PROTEKSI (PROTECTION PANEL/ RELAY PANEL)

~      Tempat almari relay-relay pengaman yang dikelompokkan dalam bay, sehingga        mudah dalam pengontrolan dan operasionalnnya.

~       Berfungsi untuk memproteksi (melindungi sistem jaringan gardu induk) pada saat terjadi gangguan maupun karena kesalahan operasi.

~      Setiap relay yang terpasang dan panel proteksi, diberi nama relay sesuai fungsinya.

2.3.  SUMBER DC GARDU INDUK

~      Baterry :

• Alat yang menghasilkan sumber tenaga listrik arus searah yang diperoleh dari hasil proses kimia.
• Sumber DC berfungsi untuk   menggerakkan peralatan kontrol, 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.

~      Rectifier :

• Alat listrik yang berfungsi untuk merubah arus bolak-bolik menjadi arus searah, sesuai dengan kapasitas yang diperlukan (kapasitas battery).
• Rectifier harus selalu terhubung dengan battery dan harus diperiksa kondisi batterynya secara periodik dan rutin.

3.               SISTEM PROTEKSI

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

·                   Beberapa peralatan listrik pada gardu induk yang perlu diamankan adalah :

.1.             Transformator Daya.

.2.             Rel (busbar).

.3.             Penghantar :

.3.1.       Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT).

.3.2.       Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT).

.3.3.       Saluran  Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET).

.4.             Penyulang  20 KV.

3.1.         PROTEKSI TRANSFORMATOR DAYA

~      Relay Arus Lebih :

Berfungsi mengamankan trafo dari    gangguan hubung singkat (short circuit) antara phasa di dalam maupun di luar daerah pengamanan trafo.

~      Relay Differensial :

Berfungsi mengamankan trafo dari gangguan hubung singkat (short circuit) yang terjadi di dalam daerah pengaman trafo.

~      Relay Gangguan Tanah Terbatas :

Berfungsi untuk mengamankan Transformator Daya terhadap tanah di dalam daerah pengaman trafo, khususnya gangguan di dekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh Relay Differensial.

~       Relay Arus Lebih Berubah :

Berfungsi untuk mengamankan Transformator Daya dari gangguan antara phasa dan tiga phasa dan bekerja pada arah tertentu.

~       Relay Gangguan  Tanah :

Berfungsi mengamankan Transformator Daya dari gangguan hubung tanah, di dalam dan di luar daerah pengaman trafo. 

~      Relay Tangki Tanah :

Berfungsi untuk mengamankan Transformator Daya terhadap hubung singkat (short circuit) antara phasa dengan tangki trafo dan trafo yang titik netralnya ditanahkan.

~       Relay Suhu :

Berfungsi untuk mendeteksi suhu minyak trafo dan kumparan secara langsung, yang akan membunyikan alarm serta mentripkan Circuit Breaker

~       Relay Jansen  :

Berfungsi untuk mengamankan pengubah/ pengatur tegangan (Tap Changer) dari Trafo.

~       Relay Bucholz :

Berfungsi mendeteksi adanya gas yang ditimbulkan oleh loncatan bunga api dan pemanasan setempat dalam minyak trafo.

~      Relay Tekanan Lebih :

ü    Berfungsi mengamankan Transformator Daya dari tekanan lebih.

ü    Bagi Trafo tanpa konservator, dipasang relay tekanan mendadak dipasang pada tangki dan bekerja dengan pertolongan.

3.2.         PROTEKSI PENGHANTAR SUTT/ SKTT

~      Relay Jarak :

Berfungsi mengamankan SUTT dari gangguan antar phasa maupun gangguan hubungan tanah.

~       Relay Differential Pilot Kabel :

Berfungsi mengamankan SKTT dan juga SUTT yang pendek dari gangguan antar phasa maupun gangguan hubung singkat (short circuit).

~ Relay Arus Lebih Berarah  :

Berfungsi mengamankan SUTT dari gangguan antar phasa dan hanya bekerja pada satu arah. Relay ini dapat membedakan arah arus gangguan.

~ Relay Arus Lebih :

Berfungsi mengamankan SUTT dan gangguan antara phasa maupun gangguan hubungan tanah.               

~ Relay Tegangan Lebih :

Berfungsi mengamankan SUTT atau SKTT terhadap tegangan lebih.

~ Relay Gangguan Tanah :

Berfungsi mengamankan SUTT terhadap gangguan hubung tanah.

~ Relay Penutup Balik :

Berfungsi mengamankan kembali SUTT akibat gangguan hubung singkat temporer.

          

3.3.  PROTEKSI BUSBAR

~       Proteksi Busbar :

Untuk mengamankan busbar terhadap gangguan yang terjadi, digunakan relay differential.

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

~       Termination kit dan sepatu kabel.

~       Komponen pengatur beban.

~       Komponen SCADA.

~       Instalasi penerangan dalam gedung maupun pada halaman (sekitar gedung kontrol) dan pada switch yard.

~      Instalasi Air Conditioning pada gedung kontrol.

          

KOMPONEN (BAGIAN-BAGIAN) SIPIL & INSTALASI PENDUKUNG GARDU INDUK

~      Pondasi (tempat dudukan) peralatan :

ü    Transformator Daya.

ü    Circuit Breaker (CB).

ü    Disconnecting Switch (DS).

ü    Capasitor Voltage Transformer (CVT).

ü    Current Transformer (CT).

ü    Lightning Arrester (LA).

ü    Potential Transformer (PT).

ü    Potential Device (PD)

ü    Dan lain sebagainya.

~ Got kabel (cable duct) :

ü    Adalah tempat peletakan kabel yang menghubungkan antara peralatan di     switch yard, maupun antara peralatan di switch yard dengan peralatan di             gedung kontrol.

ü    Jenis (dimensi) kabel duct : D 250, D-300, D-400, D-600, D-900, D-1200 dan D- 1500  tergantung kebutuhan.

ü    Komponen mekanikal :

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

ü     Rak kabel dan plat bordes untuk penutup got kabel.

ü     Pagar keliling GI.

2.1           KOMPONEN SIPIL DAN MEKANIKAL GEDUNG KONTROL 

~      Komponen sipil gedung kontrol, terdiri dari :

• Ruang peralatan kontrol (kendali) & ruang cubicle.
• Ruang operator.
• Ruang kantor GI.
• Ruang Relay
• Ruang komunikasi
• Ruang batery
• Pondasi peralatan (panel relay, panel kontrol, cubicle, dan lain-lain).
• Got kabel (cable duct).
•   Dan lain sebagainya.

~ Komponen mekanikal, terdiri dari :

• 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 kontrol, maupun yang menghubungkan komponen yang ada di gedung kontrol.

• Dan lain sebagainya.

2.2 KOMPONEN SIPIL DAN MEKANIKAL SARANA/ PRASARANA 

~      Jalan di area switch yard, jalan masuk ke GI, jalan di sekeliling gedung kontrol.

~      Pagar keliling GI.

~      Tempat parkir kendaraan dan halaman gedung kontrol.

~      Saluran air limbah dan saluran air di area switch yard.

~      Gudang tempat penyimpanan material/ peralatan.

~      Kamar mandi/ WC.

~      Pos keamanan (Pos Satpam).

~      Taman di sekeliling gedung kontrol.

~      Fasilitas air bersih.

~      Dan lain sebagainya.