SWITCH GEARPresented by:

YANSTI YUSHAR MAHMUD

SAMSURYADI ANSAR AZIS

ALIMUDDIN

Pembimbing : Ir.Makmur Saini. MT

Teknik Konversi EnergiPoliteknik Negeri Ujung Pandang

Pengertian dan Fungsi Switch Gear

Secara umum pengertian Switch Gear adalah suatu unit peralatan listrik yang dapat memutuskan ataupun menghubungkan rangkaian listrik baik dalam keadaan normal maupun tidak normal demi keandalan sistem pelayanan daya listrik.

Fungsi Switch Gear adalah untuk menjaga keandalan serta juga memiliki fungsi untuk memproteksi atau melindungi peralatan-peralatan listrik seperti; generator, transformator daya dari suatu pembangkit dan jalur transmisi daya lainnya terhadap gangguan-gangguan yang mungkin dapat terjadi kapan saja.

Rangkaian Switch Gear setelah melewati Trafo Step Up.

Tipe-tipe Switch Gear

Metal Clad Switch Gear Metal Enclosed Low Voltage Switch

Gear Metal Enclosed Interrupter Switch

Gear Station Tipe Cubicle Switch Gear

Rangkaian Vacum Metal-Clad Switch Gear

Rangkaian Air-Blast Breaker

Komponen-komponen utama Switch Gear

Busbar (Rel) Circuit Breaker (CB) Disconnection Switch (DS) Alat Ukur dan Alat Pelindung Peralatan tambahan

Busbar (Rel)

Busbar (Rel) adalah salah satu komponen utama dari switch gear yang berfungsi sebagai tempat atau mediator untuk menghubungkan beberapa rangkaian atau peralatan.

Bahan untuk Busbar umumnya terbuat dari tembaga, aluminium, dan alloy.

Jenis Busbar

Rel tunggal (Single Bus) Rel Ganda (Double Bus) Rel Gelang (Ring Bus)

Tipe BusbarAda 2 tipe busbar yaitu:

Rel kaku : plat dan Pipa Rel lemah : kawat pilin

Circuit Breaker (Pemutus Beban)

CB digunakan untuk memutuskan beban bila terjadi gangguan pada saluran transmisi dan distribusi dan gangguan peralatan lain yang dapat membahayakan sistem.

CB harus dapat menyalurkan arus beban penuh untuk waktu yang lama tanpa pemanasan berlebihan dan menahan gangguan untuk waktu tertentu maupun mencegah terjadinya busur api.

Berdasarkan medium yang digunakan, maka CB dapat dibagi atas :

Oil Circuit Breaker (OCB), yaitu CB yang menggunakan minyak untuk memadamkan busur api.

Air Circuit Breaker (ACB), yaitu CB yang menggunakan udara untuk memadamkan busur api.

Gas Circuit Breaker (GCB), yaitu CB yang menggunakan medium gas untuk memadamkan busur api.

Contoh bentuk OCB:a. Bulk oil circuit breaker.b. Low oil circuit breker.

Rangkaian CB dengan Medium SF6

Bentuk Rangkaian suatu CB dengan medium gas

SF6 bertangki ganda. 1

2

3

46

5

1

2

9

10

11

8

7

Rangkaian ACB dengan low-volotage

Rangkaian Magneblast ACB

Disconnecting Switch (DS)

Pemisah (DS) adalah alat yang digunakan untuk memisahkan bagian rangkaian tertentu dan rangkaiannya dalam suatu sistem dan hanya dapat diproses pada saat rangkaian tak berbeban.

DS hanya dapat dilihat secara visual bahwa suatu peralatan listrik sudah bebas dari tegangan kerja.

Contoh Aplikasi Disconncting Switch (DS) dalam suatu Switch Gear

L

DS

CB

DS

B

CB

A

T

Rating Pemutus Daya

Rating ini berhubungan dengan nilai-nilai karakteristik yang membatasi kondisi kerja dimana pemutus daya tersebut dipasang.Pemutus Daya juga harus memutuskan arus secara aman.

Pembagian dari pemutus daya antara lain : Rating tegangan

Rating arus kontinyu

Rating arus pemutus

Rating kapasitas pemutus

Alat-alat Pelindung dan Alat Ukur Switch Gear

Alat PelindungAlat pelindung merupakan suatu

alat yag melindungi peralatan tenaga listrik dengan membatasi surja (Surge) tegangan lebih yang datang dan menagalirkannya ke tanah.

Adapun Beberapa Jenis Alat Pelindung adalah :

1. Arrester, adalah suatu alat proteksi yang melindungi tegangan lebih abnormal yang bersifat surja (kejutan).

2. Sela Batang, adalah suatu alat pelindung yang paling sederhana yang terdiri dari 2 buah batang logam yang mempunyai penampang tertentu.

3. Sela sekring, adalah sela batang yang dihubungkan secara seri dengan sekring yang digunakan untuk menangani arus susulan (power follow) yang diakibatkan oleh percikan api.

4. Tabung pelindung, digunakan untuk melindungi isolator saluran transmisi, DS, isolator rel (Bus).

Contoh salah satu bentuk Arrester

Alat Ukur Swirch Gear

Seperti yang diketahui bahwa tegangan pada Switch Gear merupakan tegangan tinggi, sehingga untuk mengukur arus dan tegangannya maka besaran ukur tersbut haruslah ditransformasikan terlebih dahulu ke trafo ukur ke harga yang lebih kecil yang selanjutnya dimasukkan ke dalam relay-relay dan alat ukur lainnya.

Macam-macam Transformator Ukur terbagi atas 2, yakni: Transformator Ukur Tagangan

Berfungsi untuk merubah tegangan jaringan ke arah yang rendah dan sebagai alat proteksi dengan memperlihatkan kemampuan beban trafo.

Transformator Ukur ArusTrafo ini bertujuan untuk

mennurunkan arus besar/tinggi pada tegangan tinggi/menengah menjadi arus kecil pada tegangan rendah.

JENIS GANGGUAN PADA SWITCH GEAR

Pada suatu jaringan Transmisi pastilah banyak terjadi hal-hal yang dapat mengganggu kerja dari suatu Switch Gear dengan kata lain kondisi abnormal pada Switch Gear baik itu gangguan yang berasal dari dalam (internal) maupun gangguan dari luar (eksternal).

Gangguan Terhadap Tegangan Lebih

Gangguan Tegangan Lebih KilatGangguan ini timbul akibat sambaran petir

sehingga mengakibatkan tegangan lebih .

Gangguan Tegangan lebih Switching (TLS)Gangguan ini timbul akibat penyambungan

dan pemutusan saluran daya.

Gangguan Tegangan Lebih Temporer (TLR)Gangguan ini terjadi akibat proses

switching seperti pelepasan suatu beban yang sangat besar.

Macam-macam bentuk gelombang TLS

a. Gelombang pemutus arus hubung singkat.b. Gelombang pemasukan kembali.c. Gelombang pengisian daya pada saluran.

642 86420 6420

Gangguan Arus Hubung Singkat

Gangguan ini timbul akibat terjadinya hubung singkat, baik itu fasa ke fasa ataupun fasa ke tanah.

Gangguan arus hubung singkat ini berakibat secara thermis maupun mekanis terhadap peralatan-peralatan yang dilaluinya.

Gangguan Beruntun

Terjadi karena adanya tegangan lebih akibat pemutusan trafo tak berbeban yang dapat menagkibatkan flash over disuatu tempat yang akhirnya berakibat hubung singkat penuh.

Untuk mengatasi gangguan beruntun, maka ada 3 macam langkah proteksi yaitu :

Pemutusan Trafo Pada Beban NolTegangan tinggi yang timbul di atasi

dengan satu cara yakni dengan tahanan paralel dengan kontak-kontak PD untuk menyerap energi L pada trafo sehingga lebih dapat ditekan.

Pemutusan Jaringan Transmisi Tak BerbebanBila tegangan antara 1 dan 2 cukup besar

maka akan terjadi restrike dalam PD dimana energi yang tersimpan dalam C akan discharge kembali dalam bentuk osilasi.

Pemutusan Dalam Keadaan Out of PhaseUmumnya dipasang pada sistem yang

besar dimana banya terdapat pusat pembangkit, dimana salah satu pembangkit mengalami out of phase terhadap pembangkit lainnya.

SISTEM PROTEKSI PADA SWITCH GEAR

1. Proteksi Over Current

Dimana jika arus yang melewati suatu alat melampaui suatu nilai tertentu maka akan memicu terjadinya trip dengan bekerjanya saklar dimana waktu pengoperasiannya biasanya dibuat bertingkat dan diberikan kelonggaran waktu pengoperasian pada CB.

2. Overcurrent dan Directional

Untuk memperoleh diskriminasi di dalam suatu sistem loop diperlukan suatu sifat directional tambahan, rele-rele overcurrent directional dan nondirectional mempunyai waktu pada suatu gangguan teretentu

3. Proteksi Jarak

Dimana jarak antara suatu tempat gangguan dan awal saluran berbanding lurus dengan impendansi yakni rasio antara nilai tegangan dan arus.

Karakteristik pengaman ini memiliki 3 ciri dasar yaitu harus responsif terhadap ; arah, jarak, dan waktu.

4. Sistem Proteksi Unit

Pada suatu loop atau tiap-tiap bagian dari elemen yanmg terpisah dari sistem diputuskan atau dihubungkan jika terjadi gangguan dari dalam dan pihak bagian yang dilindungi harus tetap terhubung dengan laluan arus yang mengalir kedalam suatu gangguan dari luar.

5. Sistem Rel Differensial

Jika arus mempunyai harga dan fasa yang sama maka rele tidak bekerja, namun jika terjadi gangguan didalam Zona yang dilindungi maka rele akan bekerja.

Arus sirkulasi ini biasanya digunakan pada generator, feeder-feeder, trafo arus dan busbar serta mneyediakan selektifitas yang sangat baik.

6. Proteksi Arus Pembawa

Pada sistem arus pembawa, suatu sinyal frekuensi dalam band 80 – 500kHz dan bertingkat daya rendah dikirim melalui via konduktor lin daya dan biasanya sinyal frekuensi tinggi diinjeksi pada lin daya dengan kapasitor gandeng dan dikopel dengan konduktor satu fasa antara 2 konduktor.

7. Proteksi Busbar

Dalam hal ini biasanya digunakan sistem proteksi relay differensial, dikarenakan seslektifitasnya yang sangat baik.

Apabila terjadi gangguan-gangguan pada busbar maka semua hubungan ke bus-bus dari sumber harus diputus untuk mengisolasi gangguan pada busbar.

8. Penangkal Surja

Sistem ini memiliki sifat-sifat antara lain:1. Dapat memberikan respon yang cepat

terhadap terjadinya tegangan surja2. Memiliki karakteriostik R yang non-linier3. Memiliki kemampuan termal yang tinggi

untuk dapat menyerap energi petir4. Tidak tergantung pada polaritas

tegangan surja5. Memiliki kemampuan memadamkan arus

lanjut yang besar bilamana tegangan surja telah lewat

9. Kawat Petir

Kawat petir memiliki fungsi antara lain: Bertindak sebagai perisai bagi konduktor

daya terhadap sambaran petir

Bilamana mengenai petir dapat dengan cepat mengalirkannya ke tanah

Terdapat hubungan dielektrik dan magnetik antara kawat petir dan konduktor daya, yang memngkinkan terjadinya kerusakan pada isolasi

HUBUNGAN KERJA SWITCH GEAR

Hubungan Kerja Switch Gear Dengan Transformator.

Antara Switch Gear dengan transformator daya saling terinterkoneksi dalam suatu jaringan tegangan tinggi, dimana arus yang berasal dari pusat pembangkit terutama transformator akan mengalirkannnya ke Switch Gear.

Sehingga Switch Gear dalam hal ini selain sebagai pengaman juga sebagai penyalur/pendistribusi daya selama CB tertutup hingga ke konsumen.

Hubungan Kerja Switch Gear Terhadap Jaringan Tegangan Tinggi

Hubungan yang terinterkoneksi dimana dari Switch Gear, daya yang diterima akan disalurkan dari trafo menuju jaringan tegangan tinggi yang sebelumnya diturunkan arus dan tegangannya terlebih dahulu.

KESIMPULAN

1. Switch Gear adalah suatu unit peralatan listrik yang dapat memutuskan ataupun menghubungkan rangkaian listrik pada kondisi yang diinginkan sehingga menghasilkan pelayanan yang handal.

2. Memberikan kontiunitas pelayanan daya listrik.

3. Tingkat keandalan dan efisiensi dalam penyaluran daya listrik semakin baik dan terjamin.

4. Melindungi peralatan dari gangguan yang berakibat fatal.

STAY FIGHTING TILL THE END

THANK YOU VERY MUCH FOR ATTENTION