Gardu Induk

gardu induk

     1.   Pengertian  Gardu Induk Gardu induk merupakan bagian yang tak terpisahkan dari saluran transmisi distribusi listrik. Dimana suatu system tenaga yang dipusatkan pada suatu tempat berisi saluran transmisi dan distribusi, perlengkapan hubung bagi,transfomator, dan peralatan pengaman serta peralatan control.

1.1 Fungsi utama dari gardu induk :

• Untuk mengatur aliran daya listrik dari saluran transmisi ke saluran transmisi lainnya yang kemudian didistribusikan ke konsumen
• Sebagai tempat control
• Sebagai pengaman operasi system
• Sebagai tempat untuk menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan distribusi

Oleh karena itu, jika dilihat dari segi manfaat dan kegunaan dari gardu induk itu sendiri,maka peralatan dan komponen dari gardu induk harus memiliki keandalan yang tinggi serta kualitas yang tidak diragukan lagi, atau dapat dikatakan harus Optimal dalam kinerjanya sehingga masyarakat sebagai konsumen tidak merasa dirugikan oleh kinerjanya.

1.2 Persyaratan Perencanaan Gardu Induk

OLeh karena itu, sesuatu yang berhubungan dengan rekonstruksi pembangunan gardu induk harus memiliki syarat-syarat yang berlaku dan pembanguna gardu induk harus diperhatikan besarnya beban. Maka prencanaan suatu gardu induk harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1. Operasi,yaitu dalam segi perawatan dan perbaikan mudah
2. Flexsibel
3. Konstruksi sederhana dan Kuat
4. Memiliki tingkat keandalan dan daya guna yang tinggi
5. Memiliki tingkat keamanan yang tinggi

2.   Jenis Gardu Induk

Sedangkan berdasarkan rekonstruksi letak pemasangan gardu induk,maka gardu induk dapat dibedakan atas :

1. Gardu Induk jenis pasang dalam
2. Gardu Induk jenis pasang luar
3. Gardu Induk jenis setengah pasang luar
4. Gardu Induk jenis pasang bawah Tanah
5. Gardu Induk jenis Mobil

1. Gardu Induk jenis pasang luar adalah Gardu Induk yang terdiri dari peralatan tinggi pasang luar, misalnya Transformator, peralatan penghubung (switch gear) yang mempunyai peralatan control pasang dalam seperti meja penghubung (switch board).Pada umumnya, gardu induk untuk transmisi yang mempunyai kondensator pasangan dalam dan sisi tersier trafo utama dan trafo pasangan dalam disebut juga sebagai pasangan luar. Jenis gardu ini memerlukan tanah yang luas akan tetapi biaya konstruksinya murah dan pendinginnya mudah Oleh karena itu biasanya gardu induk jenis ini dipasang dipinggiran kota
2. Gardu Induk jenis pasang dalam adalah semua komponen yang berada pada gardu induk terpasang didalam,meskipun ada beberapa sejumlah kecil peralatan terpasang diluar.Gardu induk ini dipakai dipusat kota, dimana harga suatu lokasi sangat tidak relevan (mahal) dan biasa digunakan untuk menghindari kebakaran dan gangguan suara
3. Gardu Induk jenis pasang setengah pasang luar adalah gardu induk yang sebagian dari peralatan tegaangan tingginya terpasang didalam gedung. Gardu ini juga dapat dikatakan sebagai jenis setengah pasang dalam. Biasanya jenis gardu ini bermacam-macam bentuknya dengan berbagai pertimbangan yang sangat ekonomis serta pencegahan kontaminasi garam
4. Gardu Induk jenis pasang bawah tanah dimana hamper semua peralatan terpasang dalam bangunan bawah tanah. Biasanya alat pendinginnya terletak diatas tanah terletak dipusat kota seperti dijalan-jalan kota yang ramai dimana kebanyakan gardu induk ini dibangun dibawah jalan raya
5. Gardu induk jenis mobil yaitu dimana gardu jenis ini dilengkapi dengan peralatan diatas kereta hela (trailer). Gardu ini biasa digunakan jika ada gangguan disuatu gardu lain maka digunakan gardu jenis ini guna pencegahan beban lebih berkala dan juga biasa digunakan pada pemakaian sementara dilokasi pembangunan tenaga listrik.Maka dapat dikatakan bahwa gardu ini tidak dijadikan sebagai gardu utama melainkan sebagai gardu induk cadangan (sebagai penghubung yang dapat berpindah-pindah)

2.2 Jenis Gardu Induk Berdasarkan Isolasi Busbar:

2.2.1. Gardu Induk Konvensional

adalah Gardu Induk yang peralatan   instalasinya berisolasikan udara bebas,karena sebagian   besar peralatannya    terpasang diluar gedung (switch yard) dan sebagian kecil di dalam gedung (HV cell, dll), sehingga memerlukan areal tanah yang relatif   luas.

2.2.2. Gardu Induk GIS (Gas Insulated Switchgear)

adalah suatu gardu induk yang semua peralatan switchgearnya berisolasikan gas SF-6 , karena sebagian besar peralatannya terpasang di dalam gedun g dan dikemas dalam tabung

2.3 Gardu Induk Berdasarkan Sistem Busbar

Busbar atau rel adalah titik pertemuan/hubungan trafo-trafo tenaga, SUTT, SKTT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Berdasarkan busbar gardu induk dibagi menjadi:

    2.3.1   Gardu Induk dengan sistem ring busbar

adalah gardu induk yang busbarnya berbentuk ring yaitu semua rel/busbar yang ada tersambung satu sama lain dan membentuk ring/cincin.

2.3.2   Gardu Induk dengan busbar tunggal / single busbar

adalah Gardu Induk yang semua peralatan listriknya dihubungkan hanya pada satu / single busbar pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk diujung atau akhir dari suatu transmisi.

2.3.3   Gardu Induk dengan busbar ganda / double busbar

adalah Gardu Induk yang memiliki dua / double busbar.  Sistem ini sangat umum, hampir semua gardu induk menggunakan sistem ini karena sangat efektif untuk mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan sistem (maneuver system).

2.3.4   Gardu Induk dengan satu setengah / one half busbar

adalah gardu induk yang mempunyai dua / double busbar. Gardu induk pembangkitan dan gardu induk yang sangat besar menggunakan sistem ini karena sangat efektif dalam segi operasional dan dapat mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan sistem (maneuver system). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT didalam satu diagonal yang terpasang secara seri.

3.       Perlengkapan Gardu Induk

3.1        Arrester

Lightning Arrester/LA atau Surge Arrester yang  biasa  di sebut  Arrester, di  Gardu Induk  berfungsi sebagai pengaman instalasi (peralatan listrik pada instalasi) dari gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir (Ligthning Surge) maupun oleh surja hubung (Switching Surge).

3.2  Transformator instrument atau Transformator ukur

Untuk proses pengukuran di gardu induk diperlukan tranformator instrumen. Tranformator instrument ini dibagi atas dua kelompok yaitu :

• 3.2.1   Transformator Tegangan

adalah trafo satu fasa yang menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan rendah yang dapat diukur dengan  voltmeter yang berguna untuk indikator, relai dan alat sinkronisasi.

• 3.2.2   Transformator Arus

Digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan ampere lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus yang mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan untuk arus yang mengalir besar, maka harus dilakukan pengukuran secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus (sebutan untuk trafo pengukuran arus yang besar). Disamping itu trafo arus berfungsi juga untuk pengukuran daya  dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi.

• 3.2.3   Transformator Bantu (Auxilliary Transformator)

Trafo yang digunakan untuk membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Dan merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motor-motor listrik 3 fasa yang digunakan ada motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pemasok utama sumber tenaga cadangan seperti sumber DC, dimana sumber DC ini merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untuk  proteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC. Transformator bantu sering disebut sebagai trafo pemakaian sendiri sebab selain fungsi utama diatas, juga digunakan untuk penerangan, sumber untuk sistim sirkulasi pada ruang baterai, sumber pengggerak mesin pendingin (Air Conditioner) karena beberapa proteksi yang menggunakan elektronika/digital diperlukan temperatur ruangan dengan temperatur antara 20ºC -28ºC.
Untuk mengopimalkan pembagian sumber tenaga dari transformator bantu adalah pembagian beban yang masing-masing mempunyai proteksi sesuai dengan kapasitasnya masing-masing. Juga diperlukan pembagi sumber DC untuk kesetiap fungsi dan bay yang menggunakan      sumber DC sebagai penggerak utamanya. Untuk itu disetiap gardu  induk tersedia panel distribusi AC dan DC.

3.3   Sakelar Pemisah (PMS) atau Disconnecting Switch (DS)

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.

3.4   Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker (CB)

Berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian pada saat berbeban (pada kondisi arus beban normal atau pada saat terjadi arus gangguan). 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.

3.5   Sakelar Pentanahan atau Earthing Switch

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).

3.6     Peralatan SCADA dan Telekomunikasi

Data yang diterima SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) interface dari berbagai masukan (sensor, alat ukur, relay, dan lain lain) baik berupa data digital dan data analog dan dirubah dalam bentuk data frekwensi tinggi (50 kHz sampai dengan 500 kHz) yang kemudian ditransmisikan bersama tenaga listrik tegangan tinggi. Data frekuensi tinggi yang dikirimkan tidak bersifat kontinyu tetapi secara paket per satuan waktu. Dengan kata lain berfungsi sebagai sarana komunikasi suara dan komunikasi data serta tele proteksi dengan memanfaatkan penghantarnya dan bukan tegangan yang terdapat pada penghantar tersebut. Oleh sebab itu bila penghantar tak bertegangan maka Power Line Carrier (PLC) akan tetap berfungsi asalkan penghantar tersebut tidak terputus. Dengan demikian diperlukan peralatan yang berfungsi memasukkan dan mengeluarkan sinyal informasi dari energi listrik di ujung-ujung penghantar.

3.7     Rele Proteksi dan Papan Alarm (Announciator)

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.

3.8.     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.

Beberapa klasifikasi gardu induk berdasarkan factor ekonomi:

Item/jenis	Pasangan Luar	Pasangan Dalam	Bawah Tanah
Saluran Transmisi yang keluar	Atas Tanah	Terutama Bawah Tanah	Hanya bawah Tanah
Keselarasan dengan lingkungan	Cocok untuk daerah jalur hijau dan daerah Industri	Cocok untuk daerah perumahan dan daerah Industri	Cocok untuk jalan-jalan yang ramai dan banyak gedung-gedung tinggi
Pencegahan terhadap gangguan suara	Agak sukar	Mudah	Mudah
Pencegahan terhadap kebakaran	Mudah	Mudah	Sukar,perlu hati-hati
Pencegahan terhadap banjir	Sukar didaerah rendah	Mudah	Sukar,perlu hati-hati
Pencegahan terhadap salju	Sukar dan perlu hati-hati	Tidak perlu	Tidak perlu
Pencegahan terhadap debu dan pengotoran garam	Sukar dan perlu hati-hati	Tidak perlu	Tidak perlu
Daerah yang diperlukan	Besar	Sedang	Kecil
Mudah atau sukar dibangun	Mudah	Agak sukar	Agak sukar
Waktu pembangunan	Singkat	Agak lama	Lama
Harga Tanah	Cocok bila harga tanah murah	Cocok bila harga tanah sangat mahal	Cocok bila harga tanah sangat mahal
Operasi dan pemeliharaan	Mudah	Agak sukar	Agak sukar