Documents
Resources
Learning Center
Upload
Plans & pricing Sign in
Sign Out

Teknik Transmisi Tenaga Listrik I

VIEWS: 4,248 PAGES: 173

									Aslimeri, dkk.




TEKNIK
TRANSMISI
TENAGA LISTRIK
JILID 1


SMK




       Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
       Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
       Departemen Pendidikan Nasional
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang




TEKNIK
TRANSMISI
TENAGA
LISTRIK
JILID 1
Untuk SMK
Penulis                 : Aslimeri
                          Ganefri
                          Zaedel Hamdi


Perancang Kulit         : TIM


Ukuran Buku             :   17,6 x 25 cm


 ASL      ASLIMERI
 t                 Teknik Transmisi Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK /oleh
          Aslimeri, Ganefri, Zaenal Hamdi ---- Jakarta : Direktorat Pembinaan
          Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen
          Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan
          Nasional, 2008.
              ix, 170 hlm
              Daftar Pustaka : Lampiran. A
              ISBN             : 978-979-060-159-8
              ISBN             : 978-979-060-160-4

Diterbitkan oleh
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
                         KATA SAMBUTAN


Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan
karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar
dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakan
kegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatan
pembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK.
Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.

Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar
Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telah
dinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses
pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45
Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada
seluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya
kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas
oleh para pendidik dan peserta didik SMK.

Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada
Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download),
digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat.
Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya
harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Dengan
ditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagi
masyarakat khsusnya para pendidik dan peserta didik SMK di seluruh
                                                    i
Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada d luar negeri untuk
mengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada
para peserta didik kami ucapkan selamat belajar dan semoga dapat
memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini
masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik
sangat kami harapkan.



                                           Jakarta, 17 Agustus 2008
                                           Direktur Pembinaan SMK
                             Kata Pengantar
     Akhir-akhir ini sudah banyak usaha penulisan dan pengadaan buku-
buku teknik dalam Bahasa Indonesia. Namun untuk Teknik Elektro, hal ini
masih saja dirasakan keterbatasan-keterbatasan terutama dalam
mengungkapkan topik atau materi yang betul-betul sesuai dengan
kompetensi dalam bidang Transmisi Tenaga Listrik untuk Sekolah
Menengah Kejuruan. Hal inilah yang mendorong penulis untuk menyusun
buku ini agar dapat membantu siapa saja yang berminat untuk
memperdalam ilmu tentang Transmisi Tenaga Listrik.

        Dalam buku ini dibahas tentang : pemeliharaan sistim DC, pengukuran
listrik, tranformator, gandu induk ,saluran udara tegangan tinggi, kontruksi
kabel tenaga dan pemeliharaan kabel tenaga .

      Penulis menyadari masih banyak kekurangan- kekurangan baik
dalam materi maupun sistematika penulisan, untuk itu saran-saran dan kritik
yang membangun guna memperbaiki buku ini akan diterima dengan senang
hati.

      Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak-banyak terima
kasih kepada Direktur Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat
Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Depertemen
Pendidikan Nasional yang telah memberikan kesempatan kepada penulis
untuk menulis buku ini dan Drs.Sudaryono, MT yang telah bersedia menjadi
editor buku ini. Juga penulis megucapkan terima kasih kepada Maneger
PLN (persero) Udiklat Bogor yang telah banyak membatu penulis dalam
menyediakan bahan untuk penulisan buku ini .

     Harapan penulis semoga buku ini ada mamfaatnya untuk
meningkatkan kecerdasan bangsa terutama dalam bidang teknik elektro .

                                                   Penulis




                                                                           i
                                             Daftar Isi

Kata Pengantar     ……………....................................................                  i
Daftar isi               ………………………..........................                                  ii
Diagram Pencapaian Kompetensi ...............................................                ix

                                      JILID 1
BAB. I. PEMELIHARAAN DC POWER                         ..................................     1
1.1.    Hukum Ohm                                     ……….......................             1
1.2.    Hukum Kirchoff                                ......… ........................       3
1.3.    Daya Dalam Rangkaian DC                       ……………….............                    6
1.3.1. Prinsip Dasar Rangkaian DC                     …...............................       7
1.3.2. Hubungan Antara Arus Tegangan dan Tahanan .............                               8
1.4.    Komponen Semikonduktor                  ………………..................                     15
1.5.    Sistem DC Power        ………………......................................                  20
1.6.    Charger (Rectifier)         ……………………………………..                                         25
1.6.1. Jenis Charger           ….......................................................      25
1.6.2. Prinsip Kerja Charger                  ...........................................    26
1.6.3. Bagian-Bagian Charger                              ...............................    27
1.7.    Automatic Voltaga Regulator ………………........................                           29
1.7.1. Komponen Pengantar Seting Tegangan                         .......................    30
1.7.2. Komponen Pengantar Seting Floating                         .......................    31
1.7.3. Komponen Pengantar Seting Equalizing                       .......................    31
1.7.4. Komponen Pengantar Seting Arus                             .......................    31
1.8.    Rangkaian voltage Dropper ………………............................                         33
1.9.    Rangkaian Proteksi Tegangan Surja Hubung.......................                      34
1.10. Pengertian beterai             .....................................................   37
1.10.1. Prinsip kerja baterai             ...............................................    37
1.10.2. Prinsip kerja baterai asam-timah               .................................     38
1.10.3. Poses pengisian baterai           ....................... ……….............           38
1.10.4. Prinsip kerja baterai alkali....................................................     39
1.11. Jenis-jenis Baterai                   ………………................... ...                    39
1.12. Bagian-bagian Utama Baterai ……………….........................                            46
1.13. Instalasi Sel Baterai ………………......................................                     48
1.14. Pentilasi Ruang Baterai             ………………..........................                   52
1.15. Pengertian pemeliharaan DC power ...................................                   54
1.15.1. Tujuan Pemeliharaan               ...............................................    54
1.15.2. Jenis Pemeliharaan                ...............................................    54
1.15.3. Pelaksanaan Pemeliharaan                      ....................... ……….           55
1.15.4. Kegiatan Pemeliharaan                                     .......................    56
1.15.5. Pemeliharaan Charger ………………..................................                        58
1.15.6 Pengukuran Arus Output Maksimum ....................................                  61
1.16 Jadwal dan Chek list Pemeliharaan Charger ........................                      63
1.16.1. Pemeliharaan Baterai              ...............................................    63
1.16.2. Cara pelaksanaan pengukuran tegangan .......................                         64
1.16.3. Pengukuran Berat Jenis Elektrolit             ……….........................           65

                                                                                               ii
1.16.4. Pengukuran Suhu Elektrolit              ...................................         68
1.16.5. Jadwal pemeliharaan periodik baterai                .......................         70
1.17. Pengujian dan shooting pada DC Power.................................                 73
1.17.1. Pengujian Indikator Charger .....................................                   73
1.17.2. Pengujian Kapasitas Baterai ...............................................         75
1.17.3. Pengujian kadar Potassium Carbonate ( KZC03 )                  .............        81
1.18. Trouble shooting                          ...................................         90
1.18.1. Kinerja Baterai        ………………..................................                     91
1.19. Keselamatan kerja         ………………....................................                  95

BAB. II. PENGKURAN LISTRIK                           ………………..............                    97
2.1. Pengertian Pengukuran               ………………...........................                   97
2.2. Besaran Satuan dan dimensi ………………..........................                             98
2.3. Karaktaristik dan Klasifikasi Alat Ukur ………......................                      101
2.4. Frekuensi Meter        ……………….......................................                   109
2.5. Kwh Meter ……….............. ....................................................       111
2.6. Megger                  ……………………...............................                        111
2.7. Fase Squensi        ………………............................................                 112
2.8. Pengukuran Besaran Listrik ………….................................                       114
2.9. Prinsip kerja Kumparan Putar ………………..........................                          116
2.10. Sistem Induksi ………………................................................                 117
2.11. Sistem Elektro Dinamis             …...........................................       118
2.12. Sistem Kawat Panas                 ................................................   120
2.13. Alat Ukur Elektronik        …...................................................      120
2.14. Alat Ukur dengan Menggunakan Transformator                             …........      121
2.15. Macam-macam alat ukur untuk keperluan pemeliharaan........                            123
2.15.1.Meter Tahanan Isolasi ...........................................................    123
2.15.2.Meter Tahanan Pentanahan                      ....................................   123
2.15.3.Tester Tegangan tinggi                        ....................................   125
2.15.4.Tester Tegangan tembus                        ....................................   127

BAB. III. TRANSFORMATOR                   …………………......................                     128
3.1. Prinsip induksi          ……………….....................................                   128
3.2. Kumparan Transformator               ……………….........................                   130
3.3. Minyak Transformator ……………….....................................                       131
3.4. Bushing ………………............................................................             132
3.5. Tangki Konservator       ..........................................................    132
3.6. Peralatan Bantu Pendingin Transformator                      …………........              133
3.7. Tap Changer      ……………....................................................             135
3.8. Alat Pernapasan Transformator …………................. ..............                     135
3.9. Alat Indikator Transformator ……………….........................                           137
3.10.Peralatan Proteksi Internal          ...............................................   137
3.11.Peralatan Tambahan Untuk Pengaman Transformator ...........                            142
3.12.Rele Proteksi Transformator dan Fungsinya                    .......................   144
3.13.Announciator Sistem Instalasi Tegangan Tinggi                        ...............   150
3.13.Parameter/Pengukuran Transformator ...................................                 153

                                                                                             iii
                                                 JILID 2

BAB IV. SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI ……………......                                                   159
4.1. Saluran Udara ………...........................................................                   160
4.2. Saluran Kabel ……………............................ ........................                       160
4.3. Perlengkapan SUTT/SUTETI                               ....................................    161
4.3.1.Tower ....................................................................................    161
4.3.2.Bagian-bagian tower              .........................................................    165
4.4. Kondukror                      .........…………….................................                 170
4.5. Kawat Tanah                    .........…...................... .........................      172
4.5.1.Bahan Kawat Tanah                         ................................................    173
4.5.2.Jumlah dan Posisi Kawat Tanah                      ........................................   173
4.5.3.Pentanahan Tower              ............................................................    173
4.6. Isolator ………………………...................................................                          174
4.6.1.Isolator Piring               ............................................................    174
4.6.2.Nilai Isolator    .......................................................................     178
4.6.3.Jenis Isolator      ......................................................................    178
4.6.4.Speksifikasi isolator.          ...........................................................    180

BAB V. GARDU INDUK                          .................................................       184
5.1. Busbar            …………………................................................                      184
5.1.1. Jenis Isolasi Busbar ………..................................................                   184
5.1.2. Sistem Busbar (Rel)                  ..................................................      184
5.1.3. Gardu Induk dengan single busbar                  .....................................      185
5.1.4. Gardu Induk dengan Doble busbar                   .....................................      186
5.1.5. Gardu Induk dengan satu setengah / one half busbar ............                              186
5.2. Arrester …………………............................................................                   187
5.3. Transformator Instrumen                ……….......................................              188
5.3.1. Transformator Tegangan               ……….......................................              188
5.3.2. Transformator Arus                   ……….......................................              190
5.3.3. Transformator Bantu                  ……….......................................              191
5.3.4 Indikator Unjuk kerja Transformator Ukur                      ………................             192
5.4. Pemisah (PMS)              ………...................................................              194
5.4.1. Pemisah Engsel           ………..................................................               195
5.4.2. Pemisah Putar            ..............................................................      195
5.4.3. Pemisah Siku ..............................................................                  195
5.4.4. Pemisah Luncur           ………..................................................               196
5.5. Pemutus tenaga listrik (PMT)                       ......................................      199
5.5.1. Jenis Isolasi Pemutus Tenaga              ............................................       199
5.5.2, PMT dengan Media pemutus menggunakan udara ………….                                             201
5.5.3. PMT dengan Hampa Udara .................................................                     204
5.5.4. PMT dengan Media pemutus menggunakan Minyak..........                                        206
5.5.5. PMT dengan Sedikit Minyak                        .....................................       207
5.6.    Jenis Penggerak Pemutus Tenaga ....................................                         209
5.6.1. Mekanik Jenis Spering             ………...........................................             209
5.6.2. Mekanik Jenis Hidrolik ………..................................................                 212

                                                                                                     iv
5.6.3. Penutupan PMT ..................................................................        216
5.6.4. Pembukaan PMT .................................................................         216
5.7.    Kompesator ........................................................................    220
5.7.1. Kompensator shunt                   .................................................   221
5.7.2. Kompensator reaktor shunt                       ....................................    222
5.8.    Peralatan SCADA dan Telekomunikasi.................................                    223
5.8.1. Prinsip Dasar PLC                   ................................................    223
5.8.2. Peralatan Kopling                   ................................................    224
5.8.3. Kapasitor Kopling                   ................................................    225
5.8.4. Wave trap               .................................. .........................    226
5.8.5. Prinsip Kerja Dasar Wave trap                   ....................................    227
5.8.6. Line Matching Unit ............................................................         230
5.9 . Peralatan Pengaman ............................................................          231
5.9.1. Lightning Arester                   .................................................   232
5.10. Aplikasi PLC             .............................................................   233
5.10.1. Komunikasi Suara                   .................................................   233
5.10.2. Penggunaan Kanal Suara                         .....................................   234
5.10.3. Teleproteksi Protection Signalling                   ...............................   234
5.10.4. Ramute Terminal Unit (RTU) Tipe EPC 3200........................                       235
5.11. Simbul-simbul yang ada pada Gardu Induk ..................... ...                        236
5.12. Rele Proteksi dan Annunsiator                    ....................................    238

BAB VI. SISTEM PENTANAHAN TITIK NETRAL                                    ............         246
6.1. Sistem Pentanahan Titik Netral               ...................................          246
6.2. Tujuan Pentanahan Titik Netral               ....................................         247
6.2.1. Sistem Yang tidak Ditanahkan               …..................................          247
6.2.2. Metode Pentanahan titik Netral             .....................................        247
6.3. Pentanahan Titik Netral Tampa Impedansi ..........................                        247
6.4. Pentanahan Titik Netral Melalui Tahanan                  ………...............               248
6.5. Pentanahan Titik Netral Melalui Kumparan Peterson ..............                          251
6.6. Tranformator Pentanahan                      ………...........................               252
6.7. Penerapan Sistem Pentanahan di Indonesia                             ..............       253
6.8. Pentanahan Peralatan             ...............................................          254
6.9. Exposur tegangan                 ................................................         256
6.10. Pengaruh Busur Tegangan Terhadap Tenaga Listrik..........                                258
6.10.1.Pengaruh tahanan Pentanahan Terhadap Sistem ...............                             258
6.10.2.Macam-macam Elektroda Pentanahan                       .............. ..........        258
6.11. Metode Cara Pentanahan          .................................................        260
6.11.1.Pentanahan dengan Driven Ground.                       ..........................       260
6.11.2.Pentanahan Dengan Mesh atau Jala .............. ..................                      261
6.12. Tahanan Jenis Tanah .............................................................         262
6.13. Pengkuran Tahanan Pentanahan                ....................................          263

BAB VII. KONTRUKSI KABEL TENAGA                                  ........................      265
7.1. Kabel Minyak ..........................................................................   265
7.1.1. Bagian-bagian Kabel Minyak                    …...................................      265

                                                                                                 v
7.1.2. Konduktor                             .................................................           265
7.1.3. Isolasi Kabel ........................................................................            266
7.1.4. Data Kimia    ........................................................................            267
7.2. Karakteristik Minyak .............................................................                  268
7.3. Macam-macam Minyak Kabel .................................................                          270
7.4. Tangki Minyak               .............................................................           272
7.5. Perhitungan Sistem Hidrolik                         .....................................           278
7.6. Keselamatan Kerja                       …..............................................             280
7.7. Crossbonding dan Pentanahan                                     ..........................          290
7.8. Cara Kontruksi Solid bonding                        ….................................              292
7.9. Tranposisi dan sambung Silang                       …................................               294
7.10. Alat Pengukur Tekakan                              …................... ..............             299
7.11. Tekanan Pada Kabel Minyak                          …..................................             300
7.12. Kabel Tenaga XLPE                      …..............................................             303
7.13. Kontruksi Kabel Laut                   …..............................................             307

                                                JILID 3
BAB VIII. PEMELIHARAAN KABEL TEGANGAN TINGGI .........                                                   310
8.1. Manajemen Pemeliharaan                         .................................................    310
8.1.1. Manajemen Pemeliharaan Peralatan ..................................                               310
8.1.2. Perencanaan                                  ................................................     311
8.1.3. Pengorganisasian                 ...........................................................      312
8.1.4. Penggerakan ........................................................................              313
8.1.5. Pengendalian ........................................................................             314
8.2. Pengertian dan tujuan Pemeliharan ....................................                              314
8.3. Jenis-jenis Pemeliharaan                       ...............................................      315
8.4. Pemeliharaan Yang Dilakukan Terhadap Kabel Laut
      Tegangan Tinggi               ................................................................     318
8.5. Prosedur Pemeliharaan                          ................................................     321
8.6. Dekumen Prosedur Pelaksanan Pekerjaan ..........................                                    330
8.7. Pemilihan Instalasi Kabel Tanah Jenis Oil Fillied                                  ..............   332
8.8. Spare Kabel            ........................................................................     335
8.9. Termination            .......................................................................      335
8.10. Tank Chanber Umum .............................................................                    337
8.11. Anti Crossbonding Coverting                               .....................................    338
7.12. Cara mengukur Tekanan Minyak Dengan Manometer.........                                             342
8.13. Penggelaran Kabel                             ................................................     348
8.14. Regangan maksimum yang diizinkan pada Kabel .............                                          349
8.15. Perhitungan Daya tarik Horizontal                                     ........................     350
8.16. Peralatan Pergelaran kabel                                ....................................     353
8.17. Jadwal Pemeliharaan                           ................................................     353
8.18. Kebocoran minyak Kabel Tenaga                                         .........................     354
8.19. Gangguan kabel pada lapisan pelindung P.E. oversheath.....                                         360
8.19.1.Methoda mencari lokasi gangguan pada lapisan pelindung
        kabel.......................................................................................     360
8.19.2.Methoda Murray                   .............................................................    360

                                                                                                          vi
8.20. Memperbaiki Kerusakan Kabel                                 .........................           366
8.20.1.Memperbaiki kerusakan lead sheath kabel ..........................                             366
8.20.2.Mengganti Kabel yang rusak                     ......................................          367
8.21. Auxiliary Cable. ....................................................................           370

BAB . IX. PROTEKSI SISTEM PENYALURAN ........................                                         372
9.1.   Perangkat Sistem Proteksi                    ....................................              373
9.1.1. Elemen Pengindra                   .............................. ..............               373
9.1.2 Elemen Pembanding                  ...............................................              373
9.1.3 Elemen Pengukur       ............................................................              373
9.2.   Fungsi dan Peralatan Rele Proteksi .....................................                       374
9.2.1. Sensitif.                 .............................. ................................      374
9.2.2. Selektif                        ..........................................................     374
9.2.3. Cepat ....................................................................................     374
9.2.4. Handal ....................................................................................    375
9.2.5. Ekonomis           ..................................................................... ...   375
9.2.6. Sederhana          ........................................................................    375
9.3.    Penyebab Terjadinya Kegagalan Proteksi .........................                              375
9.4.    Gangguan pada sistem Penyaluran .....................................                         376
9.4.1. Gangguan Sistem                              ......................... ....................    376
9.4.2 Gangguan Non Sistem                                      ....................................   376
9.5.    Proteksi Pengantar .............................................................              376
9.6.    Sistem Proteksi SUTET                     .................................................   378
9.7.    Media Telekomunikasi                      .................................................   379
9.8.    Relai Jarak ........................................................................          379
9.8.1. Prinsip Kerja Relai Jarak                    ............................. ................    379
9.8.2. Pengukuran Impedansi Gangguan Oleh Relai Jarak ............                                    381
9.8.3 Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa                                   .........................   381
9.8.4 Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa                                    .........................   381
9.8.5 Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah..................                                    382
9.9.    Karakteristik Rele Jarak                  .................................................   383
9.9.1. Karakteristik Impedansi                    ............................. ..................    383
9.9.2. Karakteristik Mho              ............................................................    383
9.9.3 Karakteristik Reaktance                     .................................................   384
9.9.4 Karakteristik Quadrilateral                             ....................................    385
9.10. Pola Proteksi                    ...........................................................    386
9.10.1. Pola Dasar                     ...........................................................    386
9.10.2. Pola PUTT                      ...........................................................    386
9.10.3. Pola Permissive Underreach Transfer Trip .........................                            387
9.10.4. Pola Blocking .......................................................................         387
9.11. Current Differential Relay                  ................................................    390
9.12. Proteksi Transformator Tenaga                           .....................................   397
9.13. Rele Arus Lebih                             ................................................    400
9.14. Proteksi Penyulang 20 KV                     ...............................................    401
9.15. Disturbance Fault               ............................................................    402
9.16. Basic Operation                             ................................................    404
                                                                                                       vii
9.17. Auto Recloser           ............................................................              405
BAB . X. PEMELIHARAAN SUTT/SUTETI BEBAS TEGANGAN..                                                     410
10.1. Tujuan Pemeliharaan ...........................................................                  410
10.2. Jenis-jensi pemeliharaan               .............................................             410
10.2.1. Pemeliharaan Rutin : ...........................................................               410
10.2.2. Pemeriksaan Rutin................................................................              410
10.2.3. Pemeriksaan Sistematis........................................................                 411
10.2.4. Pemeliharaan Korektif............................................................              412
10.2.5. Pemeliharaan Darurat...........................................................                412
10.3. Prosedur Pemeliharaan SUTT/SUTET                            .........................            413
10.3.1. Peralatan yang dipelihara ....................................................                 413
10.3.2. Peralatan Kerja       ...........................................................              418
10.3.3. Petunjuk Pemeliharaan Peralatan                ................................. ..            420
10.3.4. Pelaporan Pekerjan Pemeliharaan ................................. ..                           421

LAMPIRAN :
Daftar Pustaka .             .......................................................................   A




                                                                                                       viii
DIAGRAM PENCAPAIAN KOMPETENSI
menunjukan tahapan atau tata urutan kompetensi yang diajarkan dan dilatihkan kepada peserta didik dalam kurun
waktu yang dibutuhkan serta kemungkinan multi exit-multi entry yang dapat diterapkan.

                                                                                                                                TIG.CBH.                                Asisten
                                TGM.HRB                                                                        Asist       5                                            Teknisi
                            3                                                                                  en                      8                                Konstruks
                                   2                                                                           Tekn                                                     i&
                                                                Teknisi                                        isi              TIG.CIS.0                               Pemelihar
                                TGM.HRB                         Konstr                                         P
                                                                                                                           1
                            3                                   uksi &
                                                                                                                                       8
                                   2
                                                                Pemeli                                                          TIG.CBH.        TIG.CBH.0
                                TGM.HRB         TGM.HRE                                           TMP.HPN.                 4                4
                            3               3                                             2                                            4           4
                                    2              4                       Tekn                      4
                                                                           isi                                                  TIG.CIT.0       TIG.CIT.0
                                TGM.CIF.        TIG.CIP.0                  Instal                 TMP.HPN.                 9                9
                            1               1                              asi            2                                            4           4
                TIG.CIF.0           2              2                       Listri
                                                                                                     4                                                          TIG.CIC.0
            3                                                                                                                                               2                                                   TNP.HPG.
                   4                            TIG.CIF.0
                                                                           k                      TMP.PN.0                                                         1                                        2
                                                                                          3                                    TIG CIT 0
                                            2                                                                          7                                                                                            1
                                                   2                                                 4                            4
                                TIG.CIF.0                       TIG.CBH.                                                                                        TIG CIT 0               TIG.CIP.0
                            1                               3                                     TMP HPN                                                   8                       1
                                   5                                5                     2                                    TIG CIT 0    Asisten                4                       4
                                                                                                     4                 1                    Teknisi
                                                                                                                                  8                             TIG CIF 0                                       Asisten
                                                                                                                                            Konstruks                                               Asist       Teknisi
                                                                                        TIG.CIF.0                              TIG.CIT.0    i&
                                                                                                                                                            2
                                                                                    1                                                                              1                                en          Konstruksi
                                                                                              8                        1                    Pemelihar                                               Tekn        &
                                                                                                                                   4                            TIG.CIT.0                           isi         P    lih
                                                                                        TMC.Mmc                                                             1                                       Kons
                                                                                    2                                          TGU.HW                               4
                                                                                              2                        3                                                                            t k
                                                                                                                                   2                            TIG CIP 0
                                                                                        TSU.HSC.             Asiste            TGC.HWC
                                                                                                                                                            1
                                                                                    3                                                                               4
                                                                                              1              n         3
                                                                                                             Teknis                8                            TIG.CIP.0
                                                                                        TIG.CIS.0            i                                              1
                                                                                    2                        Konstr                                                 4
                                                                                              8
                                                                                        TIG.CIF.0
                                                                                    2
Keterangan                                                                                    4

:                                                                                   6
                                                                                        TIG.CIT.0

Nomor Kompetensi dari daftar                                                                  4
keseluruhan kompetensi program keahlian                     = Outlet
teknik transmisi
                  Nomor Kode
                  Kompetensi
                  Jam Pencapaian
                  Kompetensi



                                                                                                                                                                                                                             ix
                                        BAB . I
                    PEMELIHARAAN SUMBER LISTRIK DC.

1.1.Hukum Ohm                                 lain adalah satu joule untuk setiap
                                              coulomb yang mengalir.
    Mari   kita    tinjau   sebuah
rangkaian listrik tertutup yang                            Kerja sebesar W Joule
berupa       sebuah        tahanan            Volt (V)
                                                         Muatan sebesar Q Coulomb
dihubungkan pada kutub-kutub
sebuah baterai. seperti gambar 1.1
               R                              1.1.2. Arus Listrik
                                                  Arus listrik adalah gerakan
                                              muatan listrik di dalam suatu
                                              penghantar pada satu arah tertentu.
     Saklar                                   Muatan       listrik    dapat    berupa
                                              elektron, ion atau keduanya. Di
                                              dalam       penghantar,       umumnya
                                              terdapat gerakan acak elektron
        Sumber tegangan (Baterai)
                                              bebas diantara atom-atom statis.
Gambar 1.1. Rangkaian Listrik                 Gerakan ini tidak menghasilkan
               Tertutup                       arus listrik. Namun pada suatu
   Perbedaaan muatan di dalam                 keadaan tertentu, elektron bebas
Baterai mengakibatkan mengalirnya             dapat dipaksa untuk bergerak
arus listrik di dalam rangkaian yang          dalam satu arah tertentu, yaitu ke
secara       perjanjian    ditentukan         satu titik yang kekurangan elektron.
mengalir dari kutub positip baterai           (perhatikan         bahwa      keadaan
melalui beban tahanan kemudian                kekurangan           elektron    disebut
masuk ke kutub negatip baterai.               muatan positip sedang kelebihan
Dalam peristiwa ini dikatakan                 elektron disebut muatan negatip).
sebuah Gaya Gerak Listrik bekerja             Keadaan        mengalirnya      elektron
sehingga mengakibatkan mengalir-              pada satu arah tertentu dinamakan
nya arus listrik dalam rangkaian .            konduksi atau arus aliran elektron.

1.1.1.Perbedaan Potensial                          Pergerakan elektron ditentukan
      (Tegangan)                              oleh perbedaan muatan yang
                                              terdapat antara kedua ujung
     Bila antara dua titik dalam              penghantar.      Jadi   pergerakan
sebuah rangkaian terdapat energi              elektron di dalam penghantar terjadi
listrik yang dapat diubah menjadi             akibat tarikan ujung penghantar
energi lain, maka antara dua titik            yang bermuatan positip maupun
tersebut,       disebut      terdapat         dari ujung yang lebih negatip.
perbedaan         potensial      atau         Sampai tahap ini harus sudah dapat
tegangan. Satuan dari tegangan                dimengerti perbedaan arus listrik
adalah Volt. Tegangan antara dua              (konvensional) dan arus elektron.
titik dikatakan satu Volt bila energi         Istilah yang mengatakan arus listrik
listrik yang diubah menjadi bentuk            mengalir dari kutub positip ke arah

                                                                                    1
kutub negatip berasal dari teori       dengan besarnya arus yang
kuno, pada waktu kenyataan             mengalir di sepanjang penghantar
sebenarnya mengenai arus elektron      adalah sama.
belum diketahui benar.                    Dengan demikian untuk setiap
                                       penghantar berlaku :
    Karena itu pada pembahasan         Tegangan .pada.penghantar
mengenai tabung elektron maupun                                   Tetap
                                          arus.pada.penghantar
transistor     gambar-gambarnya
dilengkapi dengan tanda panah
                                             Hubungan dalam rumus di atas
arah arus elektron dan bukannya
                                       bersifat LINIER dan bila digambar
arus listrik.
                                       berbentuk garis lurus. Harga tetap
                                       pada rumus di atas ternyata adalah
1.1.3. Satuan Arus Listrik
                                       nilai tahanan dari penghantar itu
                                       dalam satuan OHM.
    Satu satuan muatan listrik
                                                     V (Volt)
adalah sebanding dengan adanya                    R
6,20 x 1018 buah elektron.                            I (Ampere)
Satuannya adalah coulomb (simbol           Jadi 1 Ohm merupakan arus
Q), jadi 1 coulomb = 6,20 x 1018       listrik sebesar satu ampere yang
buah elektron. Arus listrik dalam      mengalir dalam penghantar pada
penghantar adalah pergerakan           tegangan 1 volt.
terarah sejumlah elektron dari ujung
satu ke ujung lainnya. Dengan          1.1.5. Faktor-Faktor Yang
demikian      arus   listrik   dapat          Mempengaruhi Tahanan
didefinisikan sebagai coulomb per
detik. Namun satuan arus listrik          Tahanan sebuah penghantar
yang umum digunakan yaitu              berbanding      lurus     dengan
ampere, dimana satu coulomb per        panjangnya dan berbanding terbalik
detik = satu ampere                    dengan besarnya penampang.
                                        Sehingga : R Ohm
                  Q                                              A
           atau      I
                   t                   dimana           adalah      tetapan
dimana I adalah lambang dari arus      (konstanta)
listrik                                    Besarnya tetapan      tergantung
                                       pada jenis material penghantar.
1.1.4. Tahanan                         Konstanta atau disebut tahanan
                                       jenis suatu material adalah tahanan
    Sebuah penghantar disebut
                                       antara dua permukaan yang
mempunyai tahanan sebesar satu
                                       berlawanan dari material itu dalam
OHM bila pada kedua ujungnya
                                       bentuk kubus, dinyatakan dengan
diberi perbedaan potensial sebesar
                                       satuan Ohm-cm.
satu volt dengan arus satu amper
                                           Suatu dari panjang penghantar
mengalir diantara kedua ujung
                                       yang dicari besar tahanannya
tersebut. Dalam penghantar jenis
                                       haruslah sesuai dengan satuan dari
apapun, selama suhunya tetap,
                                       tahanan jenis yang dipakai untuk
perbandingan antara perbedaan
                                       penghitung. Bila satuan panjang
potensial pada ujung-ujungnya
                                       yang digunakan adalah cm, maka
                                                                         2
satuan tahanan jenisnya haruslah       sedangkan yang meninggalkan
menggunakan Ohm-cm.                    diberi tanda negatip, seperti gambar
                                       1.2.
Contoh :                                Jadi berlaku I1 + I2 - I3 - I4 = 0
    Sepotong kawat sepanjang 100
m dengan penampang 0,001 cm2            I1
dibuat dari bahan tembaga dengan
tahanan jenis = 1,7       ohm-cm.
Hitunglah       tahanan      kawat
penghantar tersebut.
                                                           I4
L = 10.000 cm        A = 0,001 cm2
          1,7                          I2            I3
               Ohm cm
          10 6

                                             Gambar 1. 2.arah aliran arus.
              1,7
     R      2
                        17Ohm
          10 x 0,001
                                       1.2. 2. Hukum Kirchoff II
     Selain nilai tahanan tergantung
                                             Hukum Kirchoff II sering
dari panjang dan material maka
                                       disebut dengan Hukum Kirchoff
besar nilai tahanan juga ditentukan
                                       tentang     tegangan,   dinyatakan
oleh     faktor     naik    turunnya
                                       dengan persyaratan bahwa dalam
temperatur, sebagaimana dituliskan
                                       suatu rangkaian tertutup jumlah
dalam rumus.
                                       aljabar sumber      tegangan, dan
                                       tegangan jatuh pada tahanan
         Rt = R0 {1 +   (t2 - t1) }
                                       adalah nol. Atau secara matematis
dimana      R0=  Tahanan     pada      ditulis dengan rumus :
temperatur t1 oC
 Rt = Tahanan pada temperature                     V =      ( I x R)
       t2 oC                           Sebagai contoh gambar 1.3 dibatasi
  = Koefisien muai panjang sebuah      daerah A-B-C-D-A.
     tahanan.                               Jadi untuk menerapkan hukum
                                       ini, haruslah dipilih suatu rangkaian
1.2. Hukum Kirchoff                    yang tertutup. Arah arus harus
1.2.1. Hukum Kirchoff I                ditentukan lebih dahulu, seperti
                                       gambar 1.3. searah dengan putaran
      Hukum Kirchoff I menyatakan,     jarum jam dan ditentukan juga arah
bahwa aljabar       arus-arus yang     referensi ggl suatu baterai adalah
menuju ke suatu titik simpul adalah    searah      dengan       arus    yang
sama dengan nol. Gambar 1.2            diakibatkannya, bila baterai tersebut
menunjukkan sebuah titik simpul        dibebani sebuah tahanan sendiri
dari suatu rangkaian, dengan arus-     (tanpa ada baterai lain), jadi
arus I1, I2, I3, I4 yang terhubung     arahnya harus diambil dari kutub
dengan titik simpul tersebut. Untuk    negatip ke kutub positip.
dapat menjumlahkan secara aljabar
maka arus yang arahnya menuju
titik simpul diberi tanda positip,

                                                                             3
    Arah arusnya, bila belum                         1. Rangkaian Seri
diketahui sebenarnya (harus dicari
                                                        Tahanan-tahanan       dikatakan
dahulu) tetapi untuk keperluan
                                                     tersambung seri bila tahanan-
perhitungan      dapat       dipilih
                                                     tahanan tersebut dihubung kan dari
sembarang. Nanti hasil perhitungan
                                                     ujung ke ujung sebagaimana
akan menunjukkan, apakah arah
                                                     diperlihatkan dalam gambar 1.4
yang dipilih sementara itu sesuai
                                                     Dalam sambungan seri arus yang
dengan arah arus       sebenarnya
                                                     mengalir pada setiap tahanan akan
atau tidak, hal ini akan ketahuan
                                                     sama besarnya.
pada hasil akhir perhitungan (+
atau - )                                                     R1           R2     R3
 I6             R1       I1    I7

    B    I                                 C                V1          V2       V3

                                               I2        I (Amps)
             ra                            R2                          V Volt

                                                        Gambar1. 4. Sambungan Seri
             Ea                                                     R

A I5
             I3        Eb     rb       D        I8
    E0                                                     I (AMPS)
                                                                      V (VOLT)
    Gambar1. 3.Arah aliran arus
                tertutup                              Gambar1. 5. Tahanan Pengganti
                                                                   (Ekivalen)
      Suatu ggl dihitung positip, bila
arah referensinya sama dengan                           Dengan menggunakan hukum
arah arus yang telah dipilih.                        Ohm diperoleh :
Sebaliknya bila arah referensi                        V1 = Tegangan di R1 = IR1 volt
berlawanan dengan arah arus maka                      V2 = Tegangan di R2 = IR2 volt
besaran       yang     bersangkutan                   V3 = Tegangan di R3 = IR3 volt
dihitung negatip.
    Sehingga dari gambar 1.3.                            Sekarang    bilamana      ketiga
dapat dituliskan.                                    tahanan itu harus digantikan oleh
                                                     satu tahanan pengganti yang
I1 R1 + I2 R2 + I3 ( R3+ rb) - Eb + Ea+              nilainya tak berubah maka hal itu
         I ra = 0                                    dapat      digambarkan      sebagai
                                                     tahanan ekivalen, lihat gambar 1.5.
atau                                                    Dari hukum Ohm, perbedaan
   Eb - Ea = I1 R1 + I2 R2 +                         potensial pada V = I.R volt atau,
                  I3 (R3 + rb)+ I ra
                                                                      V = I.R



                                                                                       4
    Kembali kepada gambar 1.4,        dari persamaan diatas diperoleh
jumlah perbedaan potensial yang                 V V    V    V
melalui tahanan R1, R2, R3                    :
                                                R R1 R 2 R3
haruslah sama dengan tegangan
sumber sebesar V volt, atau :
                                                     I1   R1

                                                          R2
       V = IR1 + IR2 + IR3 dan
                                                     I1
  IR = IR1 + IR2 + IR3 atau
                                                     I3 R3
   R = R1 + R2 + R3                     I AMPS
                                                      V Volt
2. Rangkaian Paralel
                                       Gambar1. 6. Sambungan Paralel
   Tahanan-tahanan       dinyatakan
tersambung paralel bila kedua                                 R
ujung          tahanan   disambung
sebagaimana diperlihatkan dalam
gambar 1.6. Dalam keadaan ini
semua          tahanan  tersambung
                                            I AMPS
langsung kepada sumber tegangan,
sehingga perbedaan potensial yang
dialami setiap tahanan adalah sama
                                                          VVolt
dengan V volt. Tetapi arus dari
sumber kini terpecah menjadi tiga
                                      Gambar 1.7. Tahanan Pengganti
I1, I2, I3, sehingga:
                                                  Paralel
   I = I1 + I2 + I3
                                                          1       1         1     1
                                      Sehingga
                  V                                       R       R1        R2    R3
       dan   I1
                  R1
                                         Rumus ini digunakan untuk
                  V                   mendapatkan tahanan pengganti
             I2
                  R2                  dari rangkaian tahanan yang
                  V                   tersambung paralel.
             I3
                  R3
                                      Contoh :
                                      Carilah tahanan pengganti dari 3
     Tahanan ekivalen / pengganti     buah tahanan 10 ohm yang
dari    ketiga   tahahan    yang      disambung paralel.
tersambung paralel digambarkan
dalam gambar 1. 7.
                                                 1    1        1        1     3
             I=V/R                               R   10       10       10    10




                                                                                       5
                10                    Sehingga arus yang mengalir ke
 Sehingga R              3,333Ohm     dalam rangkaian dapat dihitung
                 3
                                      sebagai berikut :
3. Rangkaian Kombinasi                            V
                                               I
                                                  R
    Gambar 1.8 adalah suatu                        12
rangkaian      yang        memiliki            I
                                                     1
sambungan paralel maupun seri.                    17
                                                     3
Dari harga tahanan yang diberikan
                                                   9
kita dapat menghitung besarnya                 I     Amper
tahanan pengganti sebagai berikut.                13
Bila   Rx    merupakan     tahanan
pengganti yang dimaksud dan Ry        1.3. Daya Dalam Rangkaian DC.
adalah tahanan pengganti dari               Bila suatu arus melewati suatu
rangkaian paralel ( 4 dan 2 Ohm )     tahanan, maka akan timbul panas.
maka,                                 Seperti halnya dalam bidang
        1    1 1 3                    mekanik, disini ada dua hal yang
       Ry 4 2 4                       mempunyai definisi sama, yaitu
                                      energi dan daya (power). Energi
                                      listrik adalah kemampuan suatu
           4    1                     sistem listrik untuk melakukan kerja.
         Ry   1 Ohm
           3    3                     Satuan energi listrik adalah joule.
Rangkaiannya kini sama seperti
pada gambar 1.4. dimana :                   Kerja (work) atau usaha
                                      adalah terjadi bila suatu muatan
   R1 = 10 ohm                        Q coloumb bergerak melalui
           1                          perbedaan tegangan V volt, atau
   R2 = 1      ohm
           3
   R3 = 6 ohm                                 W (work)     = VQ joule
    Dengan demikian tahanan                   Q            = I t coloumb
pengganti seri paralel adalah :
                    1                         sehingga W = V I t joule
   Rx = 10 + 6 + 1
                    3
            1                                Daya listrik adalah ukuran
   Rx = 17      ohm
            3                         kerja yang dilakukan. Karena
..              4                     satuan kerja adalah joule maka
    10                      6         daya diukur dalam joule per-detik,
                                      atau watt.

                                      1 watt = 1 joule/detik
                2
                I AMPS                            Energi atau kerja(joule)
              12 VOLTS                Jadi, Daya = --------------------------
                                                     waktu (detik )
  Gambar 1.8. Rangkaian Seri –
               Paralel

                                                                            6
                 VIt                           P = I2 x R    atau
             P       atau P = VI
                  t                        V .V                V2
                                       P         watt atau P      watt
                                            R                  R
   Dengan hukum OHM dapat kita
peroleh rumus (formula) lain yang      Sebagai contoh :
akan memudahkan perhitungan.           Lampu dengan sumber tegangan
                                       220 V mengalirkan arus 1 Amper
       P = V.I (watt)                  (Gambar 1.9), maka :

Menurut hukum Ohm V = IR                      P = 220 x 1 = 200 watt
sehingga P = I x IR atau

          P = I2 R

                    V2
       dan       P     watt
                    R
     Jika suatu alat pemanas
disambungkan pada suatu sumber
tegangan, maka arus akan mengalir                   Gambar 1.9.
pada elemen (tahanan) dari alat        Rangkaian Pengukuran Daya Dari
pemanas tersebut. Proses ini           Arus Listrik DC
adalah     sebagai    aplikasi  dari
perubahan energi listrik menjadi       1.3.1.Prinsip Dasar Rangkaian DC
energi panas dengan elemen
(tahanan) dari alat pemanas                   Pada arus searah, sumber
tersebut.                              tegangan pada suatu rangkaian
    Apabila alat pemanas yang          mempunyai sisi positif dan sisi
digunakan pada labelnya tertulis       negatif, kedua sisi ini disebut
1 kW, 2 kW dan sebagainya, ini         polaritas. Sisi posiif atau kutub
menunjukkan bahwa alat pemanas         positif digambarkan dengan “ + “
2 kW menyerap daya lebih besar         dan kutub negatif digambarkan
dari alat pemanas 1 kW, karena alat    dengan “ - “.
pemanas 2 kW menyerap daya 2
kali lebih besar dari alat pemanas
1 kW. Besarnya daya yang diserap                  _    Negative pole
ini dinotasikan denga simbol P
dalam satuan watt.
     Dalam kenyataannya daya                      +   Positive pole
(dalam watt) pada suatu rangkaian
tahanan        (resistor)      dapat
menggunakan perhitungan yang
mudah yaitu :                          Gambar 1.10. Rangkaian

      P=VxI                                 Polaritas     dari sumber
dimana :  V=IxR                        tegangan arus searah (DC) tak
                                       pernah berubah, dimana terminal
       maka :P = I x R x I             kutub          negatif   selalu
                                                                         7
mempertahankan polaritas negatif,       Jumlah elektron yang mengalir
dan         terminal         positif    setiap detik dapat mencapai jutaan
mempertahankan polaritas positif.       elektron. Laju aliran elektron setiap
Oleh karena itu dalam suatu             detik diukur dalam satuan Ampere
rangkaian    yang     menggunakan       (I)
sumber rangkaian DC, arus selalu
mengalir melalui rangkaian tersebut     2. Tegangan Listrik.
dalam satu arah.
                                           Untuk menghasilkan aliran listrik
     Mari   kita   tinjau   sebuah
                                        harus ada beda potensial antara 2
rangkaian listrik tertutup yang
                                        kutub. Beda potensial antara 2
berupa sebuah tahanan yang
                                        kutub ini dinyatakan dalam satuan
dihubungkan pada kutub-kutub
                                        Volt (V). Tegangan dapat dianggap
sebuah baterai.
                Beban                   sebagai potensial pendorong bagi
                                        proses     perpindahan    elektron
                                        melintasi konduktor.
       Saklar
                                           Bila beda potensial antara dua
                                        kutub konduktor naik, maka jumlah
                                        elektron yang mengalir melintasi
                   Baterai              konduktor   menjadi    bertambah
                                        banyak, karena itu arus listrik pun
 Gambar 1.11. Rangkaian Tertutup        akan bertambah besar.
        Perbedaan muatan didalam        3.Tahanan Listrik.
baterai mengakibatkan mengalirnya
arus listrik di dalam rangkaian yang        sudah     diketahui   bahwa
secara       perjanjian    ditentukan   konduktor mempunyai sejumlah
mengalir dari kutub positif baterai     elektron   bebas.    Logam-logam
melalui beban tahanan kemudian          biasanya merupakan konduktor
masuk ke kutub negatif baterai.         yang baik karena mempunyai
      Dalam peristiwa ini dikatakan     banyak elektron bebas. Tembaga
Gaya Gerak Listrik (GGL) bekerja        (Cu) dan Alumunium (AL) adalah
sehingga mengakibatkan mengalir-        logam yang banyak digunakan
nya arus listrik.                       sebagai konduktor.

1.3.2. Hubungan Antara Arus,                Sebaliknya       bahan       yang
       Tegangan dan Tahanan.            mempunyai sedikit elektron bebas
                                        disebut isolator. Isolator bukan
1. Arus Listrik.                        penghantar listrik yang baik, karena
                                        mempunyai sedikit sekali elektron
    Arus    listrik  adalah   aliran
                                        bebasnya. Apabila diinginkan untuk
elektron bebas berpindah dari suatu
                                        menghambat aliran listrik, maka
atom     ke     atom   lain  dalam
                                        gunakan isolator.
penghantar. Arus Listrik (aliran
                                            Penghambat        aliran    listrik
elektron) akan terjadi bila ada
                                        biasanya disebut Tahanan (R)
perbedaan potensial diantara ke
                                        dalam satuan ohm.            Sebuah
dua ujung sebuah konduktor.
                                        penghantar disebut mempunyai

                                                                             8
tahanan sebesar satu ohm bila             mengandung          resistor     yang
perbedaan        ujungnya     diberikan   berfungsi mengontrol arus dan atau
perbedaan potensial sebesar satu          tegangan.
volt dengan arus satu amper               Didalam aplikasinya resistor sering
mengalir diantara kedua ujung             digunakan untuk :
tersebut. Dalam penghantar jenis          - Mengontrol tegangan dan arus
apapun,          selama        suhunya        bias pada amplifier/penguat
tetap,perbandingan               antara       transistor
perbedaan potensial pada ujung-           - Mengubah arus keluaran yang
ujungnya dengan besarnya arus                 berkaitan       dengan       drop
yang         mengalir      disepanjang        tegangan        keluaran,     dan
penghantar adalah sama. Dengan                menyediakan         suatu     nilai
demikian untuk setiap penghantar              tertentu.
berlaku :                                     Nilai     resistansi,    biasanya
 Tegangan.Pada.pengantar                  dinyatakan dengan besaran : , k
                                 tetap    atau m .
   Arus.dalam.penghantar
        Hubungan       dalam     rumus
                                          b. Resistor Variable
tersebut diatas bersifat linier dan
bila digambarkan berbentuk garis              Resistor variabel mempunyai
lurus. Harga tetap pada rumus             bermacam-macam bentuk, tetapi
diatas ternyata adalah nilai tahanan      yang     paling  populer   adalah
dari penghantar itu dalam satuan          potensiometer karbon dan gulungan
ohm.                                      kawat. Tipe karbon lebih cocok
              V (Volt )                   diaplikasikan untuk daya rendah
   I .( Amp)                              (umumnya kurang dari 1 watt). Tipe
              R (ohm )
                                          gulungan kawat digunakan untuk
 (formula ini disebut hukum Ohm)
                                          daya maksimum 3 watt.
      Tipe dan aplikasi resistor yang
                                          c. Nilai Resistansi
sering ditemui       adalah sebagai
berikut. Rangkaian elektronik yang        - Tertulis pada body resistor,
sangat komplek, mungkin terdiri             mempunyai toleransi 10%.
dari beberapa ratus komponen.
                                          Misal : tertulis 100   , maka nilainya
Komponen-komponen            tersebut
mempunyai          bermacam-macam         (90 - 110) .
katagori, antara lain ada komponen        - Dekade seri, misal : seri E6
yang tidak dapat menguatkan                 mempunyai toleransi 20%; seri E
(misal : resistor, kapasitor, dan           12 mempunyai toleransi 10%; dan
induktor), dan ada pula kompoen             seri      E     24     mempunyai
yang dapat menguatkan/ amplifikasi          toleransi 5%.
atau berfungsi sebagai saklar (misal             Kode warna, ada dua metode,
: Transistor, IC).                        antara lain metode : empat pita; dan
                                          lima pita . Tipe dan aplikasi resistor
a. Resistor                               yang sering ditemui adalah seperti
   Hampir dapat dipastikan pada           tabel 1.1 :
semua    rangkaian     elektronik

                                                                               9
Tabel 1.1 Tipe dan aplikasi resistor

 Tipe               Karakteristik                   Aplikasi
 Carbon             Murah, toleransi rendah         Keperluan umum yang tidak
 composition        koefisien temperatur            kritis, penguat sinyal besar,
                    rendah, ada desah, dan          dan catu daya.
                    kestabilan rendah.
 Carbon film                                        Keperluan umum :        bias,
                    Toleransi tinggi, kestabilan
                                                    beban, dan pull-up.
                    tinggi
                                                    Keperluan     umum     dan
 Metal film         Koefisien suhu rendah,
                                                    rangkaian desah rendah:
                    kestabilan tinggi
                                                    bias dan beban rangkaian
                                                    penguat tingkat rendah
                    Desah sangat rendah, Keperluan umum : amplifier
 Metal oxide
                    kestabilan dan keandalan desah rendah dan sinyal
                    tinggi.                  kecil.
 Aluminium clad     Disipasi sangat tinggi          Catu daya dan beban daya
 wirewound                                          tinggi
                    Disipasi tinggi                 Catu daya.
 Ceramic
 wirewound
                    Disipasi tinggi
 Silicon     and                                    Catu daya, penguat daya
 vitreous enamel                                    dan kendali
 wirewound

Metode empat pita




                                         Toleransi
                                         Pengali
                                         Angka II
                                         Angka I

        Gambar 1.12. Kode Warna Resistor Empat Pita




                                                                                    10
Keterangan :
 Angka I, II dan III      Pengali               Toleransi
   Hitam         =0       Perak      = 0.01     Merah =    2%
   Coklat        =1       Emas       = x 0.1    Emas      =5%
   Merah        =2        Hitam      =x1
   Orange       =3        Coklat     = x 10     Perak = 10%
   Kuning       =4        Merah      = x 100    Tanpa warna = 20%
   Hijau         =5       Orange     = x 1000
   Biru          =6       Kuning     = x 10.000
   Ungu          =7       Hijau      = x 100.000
   Abu-abu      =8
   Putih         =9       Biru     = x 1.000.000

 contoh :



                       Kuning = 4
                       Ungu = 7
                       Emas = x 0.1
                       jadi, nilai resistansi = 47 x 0.1 = 4.7   10%
                       Perak = 10% = 4R7 10%

            Gambar 1.13. Rangkaian

Metode lima pita




                                 Toleransi

                                 Pengali
                                 Angka III
                                 Angka II
                                 Angka I

Gambar 1.14. Kode Warna Resistor Lima Pita




                                                                       11
    Contoh


                      Coklat = 1
                      Hitam = 0                 Jadi, nilai resistance
                      Hitam = 0                 = 100 x 100 = 10.000     5%
                      Merah = x 10              = 10 K    5%
                      Emas =      5%

             Gambar 1.15. Rangkaian

      Ada kode huruf yang menyatakan posisi titik desimal pengali dan
    toleransi, yang digunakan untuk menentukan nilai resistansi, antara lain :
        Kode       Pengali      Kode         Toleransi
        R          x1           F              1%
        K          x 1000       G              2%
        M          x 1.000.000 J               5%
                                K              10%
                                M              20%


    Contoh :
     Kode              Nilai       Toleransi

     R22M              0.22         20%
     4R7K              4.7          10%
                       68RJ        68             5%
                       1MOF        1M             1%

    d. Aplikasi Resistor
                                               e. Termistor
    - Hubungan seri R = R1 + R2
                                                   Termistor (thermally sensitive
-     Hubunganparalel
                                               resistor)    adalah     komponen
       1  1    1                               elektronika yang mempunyai                .
      R R1 R2                                  sifat/karakteristik resistansinya
    - Pembagi tegangan Vout = Vin              bervariasi terhadap perubahan
                                               suhu. Karena sifat inilah, maka
                                  R1 -         didalam      aplikasinya   sering
    - Pembagi arus Iout = Iin                  digunakan       sebagai   elemen
                                R2 R 2
                                               sensor kompensasi suhu. Ada 2
                                               tipe termistor ; PTC (Positive



                                                                                    12
Temperature Coefficiant), dan           listrik. Aplikasi kapasitor antara
NTC      (negative temperature          lain       sebagai       kapasitor
coefficient).                           penyimpan pada catu daya,
                                        kopling sinyal AC antara tingkat
f. Kapasitor                            penguat dan kopling DC catu
                                        daya. Nilai kapasitansi, biasanya
    Kapasitor adalah komponen
                                        dinyatakan dengan besaran: uF,
elektronik yang sangat penting
                                        nF atau pF. Tipe dan aplikasi
untuk     memperbaiki      kerja
                                        kapasitor yang sering ditemui
rangkaian elektronik, dan dapat
                                        adalah sebagai berikut :
berfungsi untuk menyimpan
energi dalam bentuk medan

Tabel 1.2 Tipe dan aplikasi kapasitor
Tipe           Karakteristik            Aplikasi
Keramik        Ukuran          kecill,
                                       De-kopling frekuensi menengah
               induktansi rendah
                                       dan tinggi, timing, kompensasi
                                       suhu,
Elektrolit     Nilai      kapasitansi Reservoir catu daya, de-kopling
               relatif        besar, frekuensi rendah
               polarisasi

Metal - film                            Reservoir catu daya tegangan
               Nilai        kapasitansi
                                        tinggi DC, koreksi faktor daya
               sedang, cocok untuk
                                        pada rangkaian AC
               aplikasi        tegangan
               tinggi, relatif mahal
Mika           Stabil, koefisien suhu Osilator frekuensi tinggi, timing,
               rendah                 filter, pulsa

               Kestabilan       tinggi, Rangkaian timing dan filter
Polikarbonat
               ukuran fisik kecil.

Poliyester     Keperluan umum           Kopling dan de-kopling

Polipropilin   Hilang      dielektrik   Kopling dan de-kopling rangkaian
               sangat rendah            tegangan tinggi filter utama
Polistirin     Harga murah, aplikasi    Timing,    filter,   osilator dan
               tegangan rendah .        deskriminator
Tantalum
               Nilai  kopel  relatif Kopling dan de-kopling
               besar ukuran fisik
               sangat kecil.



                                                                             13
g. Aplikasi kapasitor                   (d)   Low-Pass filter C-R
                                        (e)   High-pass filter C-R
- Hubungan seri 1/C = 1/C1 +1/C2
                                        (f)   Filter C-R kaskade
- Hubungan paralel C = C1 + C2
                                        (g)   Band pass filter C-R
- Kapasitor didalam rangkaian AC
                                        (h)   Low-pass dan high-pass filter
   Reaktansi kapasitip dinyatakan
                                               L-C
  sebagai      rasio         tegangan
                                        (I)   Band-pass filter L-C seri
  terhadap arus kapasitor dan
                                        (j)   Band-pass L-C paralel
  diukur dalam .
      VC     I       1                  Transformator (trafo)
 XC                        .
      IC 2 .f .c     .f .c
                                        Berdasarkan      fungsinya,  trafo
Induktor                                dibagi menjadi empat kategori :
 Induktor    adalah     komponen        - Trafo utama /daya (50 Hz, atau
 elektronika      yang      jarang          60 Hz )
 digunakan      seperti    halnya       - Trafo frekuensi audio ( 20 Hz -
 resistor atau kapasitor. tetapi            20 Khz )
 penting didalam aplikasinya            - Trafo frekuensi tinggi
 sebagai filter frekuensi tinggi          ( 100 k Hz)
 dan penguat frekuensi radio.           - Trafo pulsa ( 1k Hz - 100 kHz)
 Nilai    induktansi     biasanya       Hubungan antara tegangan
 dinyatakan dengan besaran : H,         primer dan sekunder
 mH, nH.                                       VP NP
 Tipe induktor yang sering                     VS NS
 ditemui adalah :
                                         Vp = Tegangan primer
 RM6, RM7, dan RM10.
                                          Vs = Tegangan sekunder
                                         Np = Belitan primer
Aplikasi Induktor
                                         Ns = Belitan sekunder
- Hubungan seri L = L1 + L2
- Hubungan paralel 1/L = 1/L1 +         Hubungan antara arus Primer dan
  1/L2                                  sekunder
- Induktor didalam rangkaian AC :       Ip = Arus Primer
      Reaktansi induktif dinyatakn      Is = Arus sekunder
sebagai rasio tegangan terhadap         Np = Belitan Primer
arus induktor dan diukur dalam          Ns = Belitan sekunder
      VL                                 IS N P
 XL       2. .f .L  .L.
       IL                                I P NS
Rangkaian R, L, dan C
                                        Daya Trafo ( VA )
(a). Rangkaian timing C-R dan
     karakteristiknya                       Daya trafo dapat diestimasi
(b) Integrator C-R                      dengan perhitungan : Total daya
(c   Differensiator C-R


                                                                         14
yang dikonsumsi oleh beban             c. Dioda Schottky .
dikalikan 1.1.
                                             Dioda schottky mempunyai
     Daya trafo = 1.1 x Ps (VA)
                                       karakteristik   “fast    recovery”,
                                       (waktu     mengembalikan      yang
1.4. SEMIKONDUKTOR
                                       cepat, antara konduksi ke non
  Semikonduktor dapat mencakup         konduksi).       Oleh       karena
beberapa            alat/komponen      karakteristiknya ini, maka banyak
elektronika, antara lain mulai dari    diaplikasikan pada rangkaian daya
dioda s/d VLSI. ( Very Large           modus “saklar”. Dioda ini dapat
Scale Integrated )                     membangkitkan drop tegangan
                                       maju kira-kira setengahnya dioda
1. Dioda                               silikon konvensional, dan waktu
                                       kembali balik sangat cepat.
      Dioda adalah alat elektronika
dua-terminal,     yang       hanya
                                       d. Optoelektronika
mengalirkan arus listrik dalam
satu      arah    apabila      nilai       Optoelektronika adalah alat
resistansinya rendah.                  yang      mempunyai       teknologi
      Bahan semikonduktor yang         penggabungan antara optika dan
digunakan      umumnya      adalah     elektronika.      Contoh        alat
silikon atau germanium.                optoelektronika antara lain : LED
      Jika dioda dalam keadaan         (Light Emitting Dioda), foto dioda,
konduksi, maka terdapat tegangan       foto optokopler, dan sebagainya.
drop kecil pada dioda tersebut.
Drop tegangan silikon       0,7 V;     e.L E D
Germanium 0.4V.                           LED adalah sejenis dioda,
                                       yang akan memancarkan cahaya
a. Aplikasi Dioda                      apabila mendapat arus maju
      Sesuai dengan aplikasinya        sekitar 5 30 mA. Pada umumnya
dioda, sering dibedakan menjadi        LED terbuat dari bahan galium
dioda sinyal dan dioda penyearah.      pospat    dan    arsenit   pospit.
(a) Penyearah setengah gelom -         Didalam aplikasinya, LED sering
    bang                               digunakan sebagai alat indikasi
(b). Penyearah Gelombang Penuh         status/kondisi tertentu, tampilan
                                       “Seven-segment, dan sebagainya.
b. Dioda Zener
                                       f. Fotodioda
     Dioda zener adalah dioda
silikon, yang mana didesain                  Foto dioda adalah jenis foto
khusus      untuk   menghasilkan       detektor,     yaitu   suatu    alat
karakteristik          “breakdown”     optoelektronika     yang     dapat
mundur,. Dioda zener sering            mengubah cahaya yang datang
digunakan      sebagai     referensi   mengenanya menjadi besaran
tegangan.                              listrik. Prinsip kerjanya apabila
                                       sejumlah cahaya mengena pada
                                       persambungan,       maka     dapat

                                                                         15
mengendalikan arus balik di           i. LDR
dalam dioda.
                                          LDR      (Light     Dependent
Di dalam aplikasinya, foto dioda
                                      Resistor)    adalah     komponen
sering digunakan untuk elemen
                                      elektronika yang sering digunakan
sensor/detektor cahaya.
                                      sebagai transduser/elemen sensor
                                      cahaya. Prinsip kerja LDR apabila
g. Fototransistor
                                      cahaya yang datang mengena
     Fototransistor          adalah   jendela LDR berubah, maka nilai
komponen             semikonduktor    resistansinya akan berubah pula.
optoelektronika     yang    sejenis   LDR       disebut     juga     sel
dengan fotodioda. Perbedaannya        fotokonduktip.
adalah terletak pada penguatan
arus dc. Jadi, pada fototransistor    j. S C R
akan menghasilkan arus dc kali             SCR      (Silicon   Controlled
lebih besar dari pada fotodioda.      Rectifier) disebut juga “thyristor”,
                                      adalah komponen elektronika tiga-
h.Optokopler                          terminal yang keluarannya dapat
     Optokopler     disebut   juga    dikontrol    berdasarkan     waktu
optoisolator       adalah      alat   penyulutnya.         Di     dalam
optoelektronika yang mempunyai        aplikasinya,        SCR     sering
teknologi    penggabungan      dua    digunakan          sebagai      alat
komponen       semikonduktor     di   “Switching” dan pengontrol daya
dalam satu kemasan, misalnya :        AC.
LED     -    fotodioda,   LED     -
fototransistor dan sebagainya.        k. TRIAC
Prinsip kerja optokopler adalah           Triac adalah pengembangan
apabila cahaya dari LED mengena       dari SCR, yang mana mempunyai
foto dioda atau foto transistor,      karakteristik dua-arah
maka       akan      menyebabkan      (bidirectional). Triac dapat disulut
timbulnya arus balik pada sisi        oleh kedua tegangan positip dan
fotodioda atau foto transistor        negatip. Aplikasinya, triac sering
tersebut. Arus balik inilah yang      diguna- kan sebagai pengontrol
kana      menentukan      besarnya    gelombang penuh
tegangan keluaran. Jadi apabila
tegangan      masukan     berubah,
maka cahaya LED berubah, dan
tegangan keluaran juga berubah.
Didalam aplikasinya, optokopler
sering digunakan sebagai alat
penyekat diantara dua-rangkaian
untuk     keperluan     pemakaian
tegangan tinggi.




                                                                         16
Tabel 1. 3. Macam-macam Tipe Triac

Type                     BC109       BC184L        BC212L       TIP31A    TIP3055

Material Construction    Silicon     Silicon       Silicon      Silicon   Silicon

Case style               n-p-n       n-p-n         n-p-n        n-p-n     n-p-n

Maximum       collector TO18         TO92          TO92         TO220     TAB
power
Dissipaition (Pc)        360 mW      300 mW        300 mW       40 W       90 W

Maximum collector        100 mA      200 mA        -200 mA      3A        15A
 Current (Ic)
Maximum Collector        20 V        30 V          -50 V        60 V      60V
Emitter voltage (Vceo)
Maximum collector        30 V        45 V          -60 V        60V       100V
 base voltage (Vcbo)

Current gain (hfe)       200-800     250           60-300       10-60     5-30

Transition frequency     250 MHz     150 MHz       200 MHz      8 MHz      8MHz



l. DIAC                                      Transistor      dapat      digunakan
                                             bermacam-macam aplikasi namun
    Diac        adalah    saklar
                                             dapat      dikategorikan      sebagai
semikonduktor dua-terminal yang
                                             berikut :
sering digunakan berpasangan
                                             - Transistor linear, didesain untuk
dengan TRIAC sebagai alat
                                               aplikasi     linear     (penguatan
penyulut (trigger).
                                               tegangan tingkat rendah)
                                       -       Transistor daya, didesain untuk
2. Transistor (Transfer Resistor)
                                               beroperasi tingkat daya tertentu
   Transistor adalah salah satu                (daya frekuensi audio dan
komponen semikonduktor yang                    sebagainya)
dapat       digunakan        untuk           - Transistor       frekuensi     radio,
memperkuat sinyal listrik, sebagai             didesain khusus untuk aplikasi
sakelar dan sebagainya. Pada                   frekuensi tinggi
dasarnya transistor terbuat dari             - Transistor      tegangan      tinggi,
bahan silikon atau germanium.                  didesain         khusus        untuk
Jenis transistor adalah PNP dan                menangani keperluan tegangan
NPN simbol kedua jenis transistor              tinggi
adalah sebagai berikut :

                                                                                    17
  Kerja transistor dapat dijelaskan               fungsi transistor, tetapi prinsip
dengan bantuan grafik garis                       dasar kerjanya berbeda. Ada dua
beban DC dan rangkaian dasar                      jenis FET, antara lain : JFET
bias-basis sebagai berikut :                      (junction field effect transistor),
                                                  dan MOSFET (Metal-Oxide Semi
  Perpotongan dari garis beban                    Conductor Field Effect Transistor).
DC dengan kurva arus basis                        Seluruh jenis FET dapat dibagi
disebut titik kerja (titik Q) atau titik          menjadi dua versi, yaitu : kanal P,
stasioner.                                        dan kanal N. Simbol JFET dan
Contoh karakteristik beberapa tipe                karakteristiknya adalah seperti
transistor                                        berikut ini :
                                                  Contoh karakteristik FET dapat
a. F E T                                          disusun sesuai konfigurasinya,
                                                  adalah sebagai berikut :
     FET (Field effect transistor)
adalah komponen semikonduktor
yang dapat melakukan berbagai

Tabel 1.4. Mode of operation

    Parameter       Common source          Common drain           Common gate
    Voltage         Medium                 Unity                  High
    gain            (40)                   (1)                    (250)
    Current         Very high              Very high              Unity
    gain            (200.000)              (200.000)              (1)
    Power gain      Very high              Very high              High
                    (8.000.000)            (200.000)              (250)

    Input           Very high              Very high              Low

    resistance      (1 M )                 (1 M )                 (500    )

    Output          (Medium/high           Low                    High

    resistance      (50 k )                (200    )              (150 k )
    Phase shift     180                    0                      0


b. JFET
JFET sangat luas digunakan pada                   3. IC (Integrated Circuit)
rangkaian      penguat       linier,
                                                        IC adalah bentuk rangkaian
sedangkan      MOSFET       sering
                                                  integrasi   yang    terdiri dari
dipakai pada rangkaian digital.
                                                  beberapa komponen elektronik,

                                                                                   18
misalnya : transistor, dioda, dan             OPAMP (Operational Amplifier)
resistor.   Ukuran     relatif  alat          dan IC digital misalnya IC-TTL
semikonduktor chip ditentukan                 (Transistor - Transistor Logic).
oleh apa yang disebut dengan
skala-integrasi   (SI).    Terdapat           4. OP-AMP
beberapa skala integrasi ukuran
IC, antara lain SSI, MSI, LSI,                     OP-AMP adalah rangkaian
VLSI, dan SLSI. IC dapat dibagi               penguat      operasional   yang
menjadi dua kelas umum, antara                berbentuk IC (chip). Simbol Op-
lain ; IC linier (analog), dan IC             Amp adalah seperti gambar 1.16.
digital. Contoh IC analog adalah              sebagai berikut :


V2

                        A                     Vo

V1




                       Gambar 1.16. Simbol OP-AMP

Contoh karakteristik beberapa tipe Op-Amp adalah seperti tabel 1- 5. :
               Tabel 1- 5 karakteristik beberapa tipe Op-Amp
Type                      741       355       081      3140            7611
Technology                  Bipolar    JFET        BIFET   MOSFET      CMO
Open      loop   voltage 106           106         106     100         102
gain(dB)
Input resistance         2M            1012        1012    1012        1012
Full-power     bandwidth    10         60          150     110         50*
(kHz)
Slew rate (V/us)            0,5        5           13      9           0.16*
Input offset voltage        1          3           5       5           15
(mV)
Common             mode
rejection ratio (dB)        90         100         76      90          91*


   Di dalam aplikasinya OP-AMP,               dan paket empat (tipe quad).
ada    yang    berbentuk    paket             Sebenarnya ada tiga konfigurasi
tunggal, berpasangan (tipe dual) 1            dasar Op-Amp, yaitu inverting,

                                                                               19
non-inverting,    dan     differential   baik dari sumber 3 phase maupun
amplifier.       Namun          dapat    1 phase yang dihubungkan
dikembangkan                 menjadi     dengan baterai dengan kapasitas
konfigurasi penguat yang lainnya.        tertentu sesuai kebutuhan dan
Beberapa konfigurasi Op-Amp              tingkat kepentingannya.
dan rumus persamaannya adalah                Kapasitas baterai biasanya
sebagai berikut :                        disesuaikan dengan kebutuhan
(a) Inverting      (e) Summer            yang ada pada unit pembangkit itu
(b) Non-Inverting (f) Differensiator     sendiri baik sebagai back up
(c) Differential   (g) Integrator        power ataupun start up unit. 2.
(d) Voltage Follower
(h) Instrumentation Amplifier            1.Penggunaan Sistem DC
                                           Power
1.5. Sistem DC Power
                                           Sistem DC Power pada unit
      DC Power adalah alat bantu         pembangkit      digunakan    untuk
utama yang sangat diperlukan             mensuplai         tenaga      listrik
sebagai suplai arus searah (direct       keperalatan-peralatan         yang
current) yang digunakan untuk            menggunakan         arus   searah,
peralatan-peralatan       kontrol,       seperti :
peralatan proteksi dan peralatan             Motor-motor      arus   searah
lainnya    yang     menggunakan              (Motor DC), seperti untuk EOP
sumber arus DC, baik untuk unit              Sistem         Kontrol      dan
pembangkit     dalam     keadaan             Instrumentasi, seperti kontrol
normal maupun dalam keadaan                  turbin,      kontrol     boiler,
darurat (emergency).                         switchgear.
                                             Relay Proteksi
    Pada     beberapa         unit           Lampu Penerangan
pembangkit   kecil,    khususnya             (Emergency Lamp).
Pembangkit Listrik Tenaga Gas                Inverter (UPS)
(PLTG)    maupun     Pembangkit
Listrik Tenaga Diesel (PLTD)             2. Instalasi Sistem DC Power
dengan kapasitas daya terpasang
kecil,   sumber     DC     Power             Instalasi sistem DC power
digunakan sebagai start-up unit.         suatu pembangkit berfungsi untuk
                                         menyalurkan suplai DC yang
     Dalam      instalasi   sumber       dipasok oleh rectifier atau charger
tegangan/ arus searah (direct            tiga fasa maupun satu fasa yang
current, DC) meliputi panel-panel        dihubungkan dengan satu atau
kontrol, instalasi / pengawatan          dua set baterai.
listrik, meter-meter, indikator dan
perlengkapan lainnya seperti :               Terdapat 3 (tiga) jenis instalasi
charger, baterai dan inverter.           atau suplai DC power yang
                                         digunakan di unit pembangkit,
    Sumber Instalasi DC Power            antara lain:
dipasok oleh rectifier atau charger

                                                                            20
     Instalasi Sistem DC Power        digunakan untuk Telekomunikasi
     220 / 250 Volt,                  (Telepon/Facsimile) dan Telepro-
                                      teksi (khusus di Gardu Induk).
     Instalasi Sistem DC Power
     110 / 125 Volt,                     Sedangkan instalasi DC power
                                      dengan sumber tegangan 24 volt
     Instalasi Sistem DC Power        DC    biasa     digunakan    pada
     24 / 48 Volt                     Emergency      Diesel    Generator
1.5.1. Instalasi Sistem DC Power      untuk Starting Aplications
        220/250 Volt,
     Instalasi DC power dengan                           220 Vac
                                                      EDG Charger
sumber tegangan 220/250 Volt ini
dipasok    dari  charger    yang
dihubungkan dengan baterai pada
panel DC. Dari panel DC ini
digunakan untuk mensuplai :                 24 Vdc
   DC Station Board, antara lain
   untuk Motor-motor, Indikator,
                                                        Load    Recharger
   Lampu Penerangan dll
                                                Gambar 1. 17
   Inverter yang digunakan untuk
                                         Instalasi Sistem DC Power
   mensuplai       Kontrol  dan
   Instrumentasi pada turbin,
                                      Pola Instalasi DC Power
   boiler, switchgear dll.
                                           Instalasi pada sistem DC
1.5.3.Instalasi Sistem DC Power
                                      power terdiri dari beberapa pola
      110 / 125 Volt,
                                      atau model berdasarkan kondisi
     Instalasi DC power dengan        peralatan yang terpasang. Hal ini
sumber tegangan 110/125 Volt ini      juga dipengaruhi oleh tingkat
dipasok     dari   charger    yang    keandalan yang dibutuhkan dan
dihubungkan dengan baterai pada       kemampuan dari sumber DC itu
panel DC. Dari panel DC ini           sendiri.
digunakan untuk mensuplai 125
Volt DC Station Board, untuk          Pola 1
mensuplai :
                                        Pola 1 ini terdiri dari : 1 trafo PS,
    Kontrol & Instrumentasi seperti
                                      1 charger, 1 baterai dan 1 bus DC.
    pada Turbin, Boiler, Ash &
    Dash Handling dll.                Dalam hal ini pengaman utama
    Relay Proteksi                    dan pengaman cadangan
    Motor-motor DC 110/125 Volt       menggunakan MCB yang berbeda
                                      seperti terlihat pada gambar 1.18
1.5.3. Instalasi Sistem DC Power
        48 Volt,
  Instalasi DC power dengan
sumber tegangan 48 volt biasanya

                                                                            21
               Gambar 1.18. Pola 1 Instalasi Sistem DC Power
                                            Sistem 1 : PS 1,   Charger 1
Pola 2                                      dan Baterai 1,     beroperasi
     Pola 2 ini terdiri dari : 2 trafo      memikul beban
PS, 2 charger, 2 baterai dan 1 bus          Sistem 2 : PS 2,   Charger 2
DC.                                         dan Baterai 2,     beroperasi
                                            tanpa beban
Dalam hal ini pengaman utama
dan     pengaman     cadangan            Sistem 1 dan sistem 2 beroperasi
menggunakan MCB yang berbeda             secara bergantian yang dilakukan
seperti terlihat pada gambar             oleh Interlock System DC Utama
dibawah ini.
         Pola operasinya adalah :




                                                                        22
               Gambar 1.19. Pola 2 Instalasi Sistem DC Power

Pola 3
                                             Pada posisi normal sistem 1
     Pola 3 ini terdiri dari : 2 trafo   dan sistem 2 operasi secara
PS, 2 charger, 2 baterai dan 2 bus       terpisah, posisi MCB keluar (MCB
DC. Pengaman utama dan                   kopel interlock dengan MCB
cadangan menggunakan MCB                 sistem 1 dan sistem 2).
yang berbeda.
                                              Pada saat pemeliharaan
      Pola operasinya adalah :           sistem 1, MCB sistem 1 dilepas
    Sistem 1 : PS 1, Charger 1           maka MCB kopel akan masuk
    dan Baterai 1, beroperasi            secara otomatis. Demikian juga
    memikul beban                        sebaliknya.    Lihat   diagram
    Sistem 2 : PS 2, Charger 2           dibawahini
    dan Baterai 2, beroperasi
    tanpa beban




                                                                        23
               Gambar 1.20. Pola 3 Instalasi Sistem DC Power
Pola instalasi diatas adalah hanya contoh dari sekian banyak pola instalasi
yang berkembang saat ini khususnya di unit pembangkit yang memerlukan
keandalan yang tinggi dengan pola pengoperasian yang tinggi juga.




                                                                         24
1.6. Charger                               = ( 0,2 x 200A ) + 10A
                                                      = 40A + 10A
    Charger sering juga disebut
                                                      = 50 Ampere
Converter adalah suatu rangkaian
peralatan listrik yang digunakan         Jadi kapasitas rectifier minimum
untuk mengubah arus listrik bolak        yang harus disiapkan adalah
balik (Alternating Current, disingkat    sebesar 50 Ampere.
AC) menjadi arus listrik searah
(Direct Current, disingkat DC), yang            Sumber tegangan AC untuk
berfungsi untuk pasokan DC power         rectifier tidak boleh padam atau
baik ke peralatan-peralatan yang         mati.     Untuk   itu  pengecekan
menggunakan sumber DC maupun             tegangan harus secara rutin dan
untuk     mengisi     baterai    agar    periodik dilakukan baik tegangan
kapasitasnya tetap terjaga penuh         inputnya (AC) maupun tegangan
sehingga         keandalan        unit   outputnya (DC).
pembangkit tetap terjamin. Dalam
hal ini baterai harus selalu             1.6.1. Jenis Charger atau
tersambung ke rectifier.                        Rectifier

                                            Jenis charger atau rectifier ada
 A             ~                D        2(dua) macam sesuai sumber
                                         tegangannya yaitu rectifier 1 phasa
 C
                    =           C
                                         dan rectifier 3 phasa

   Gambar 1.21. Prinsip Converter        1.Rectifier 1 ( Satu ) Fasa
    atau Charger atau Rectifier
                                             Yang dimaksud dengan rectifier
    Kapasitas     rectifier    harus     1 fasa adalah rectifier yang
disesuaikan    dengan       kapasitas    rangkaian inputnya menggunakan
baterai yang terpasang, setidaknya       AC suplai 1 fasa. Melalui MCB
kapasitas arusnya harus mencukupi        sumber AC suplai 1 fasa 220 V
untuk pengisian baterai sesuai           masuk ke dalam sisi primer trafo
jenisnya yaitu untuk baterai alkali      utama 1 fasa kemudian dari sisi
adalah 0,2 C (0,2 x kapasitas)           sekunder trafo tersebut keluar
sedangkan untuk baterai asam             tegangan AC 110V, kemudian
adalah 0,1C (0,1 x kapasitas)            melalui    rangkaian     penyearah
ditambah beban statis (tetap) pada       dengan diode bridge atau thyristor
unit pembangkit.                         bridge. Tegangan AC tersebut
                                         diubah menjadi tegangan DC 110V.
       Sebagai contoh jika suatu unit    Keluaran ini masih mengandung
pembangkit dengan baterai jenis          ripple cukup tinggi sehingga masih
alkali    kapasitas     terpasangnya     diperlukan rangkaian filter untuk
adalah 200 Ah dan arus statisnya         memperkecil      ripple   tegangan
adalah 10 Ampere, maka minimum           output.
kapasitas arus rectifier adalah :



                                                                         25
2. Rectifier 3 ( Tiga ) Fasa.             memperkecil    ripple   tegangan
                                          input.
    Yang      dimaksud     dengan
rectifier 3 ( tiga ) fasa adalah          1.6.2.Prinsip Kerja Charger
rectifier yang rangkaian inputnya
menggunakan AC suplai 3 fasa.                  Sumber tegangan AC baik yang
Melalui MCB sumber AC suplai 3            1 fasa maupun 3 fasa yang masuk
fasa 380 V masuk ke dalam sisi            melalui terminal input trafo step-
primer trafo utama 3 fasa                 down dari tegangan 380V/220V
kemudian dari sisi sekunder trafo         menjadi tegangan 110V kemudian
tersebut keluar tegangan AC               oleh diode penyearah / thyristor arus
110V per fasa kemudian melalui            bolak balik ( AC ) tersebut dirubah
rangkaian penyearah dengan                menjadi arus searah dengan ripple
diode bridge atau thyristor bridge,       atau gelombang DC tertentu.
arus AC tersebut dirubah menjadi               Kemudian untuk memperbaiki
arus DC 110V yang masih                   ripple atau gelombang DC yang
mengandung ripple lebih rendah            terjadi diperlukan suatu rangkaian
dibanding dengan ripple rectifier 1       penyaring ( filter) yang dipasang
fasa akan tetapi masih diperlukan         sebelum terminal output.
juga rangkaian filter untuk lebih




                    Gambar 1.22 Contoh Rangkaian Rectifier

                                                                             26
1.6.3. Bagian-bagian Charger             3. Thyristor
   Charger yang digunakan pada
                                            Suatu bahan semikonduktor
pembangkit tenaga listrik terdiri dari
                                         seperti diode yang dilengkapi
beberapa peralatan antara lain
                                         dengan satu terminal kontrol,
adalah :
                                         Thyristor berfungsi untuk merubah
1. Trafo utama                           arus bolak-balik menjadi arus
                                         searah.
      Trafo utama yang terpasang
di rectifier merupakan trafo Step-           Thyristor mempunyai 3 (tiga)
Down (penurun tegangan) dari             terminal yaitu :
tegangan AC 220/380 Volt menjadi              Terminal positif ( anode )
AC 110V. Besarnya kapasitas trafo             Terminal negatif ( katode)
tergantung dari kapasitas baterai             Terminal kontrol ( gate ).
dan beban yang terpasang di unit
pembangkit yaitu paling tidak                Terminal gate ini terletak
kapasitas arus output trafo harus        diantara katode dan anode yang
lebih besar 20 % dari arus               bilamana diberi trigger signal positif
pengisian baterai. Trafo yang            maka konduksi mulai terjadi antara
digunakan ada yang 1 fasa ada            katode dan anode melalui gate
juga yang trafo 3 fasa.                  tersebut ( = 30o ) sehingga arus
                                         mengalir    sebanding        dengan
2. Penyearah / Diode                     besarnya tegangan trigger positif
    Diode merupakan suatu bahan          yang masuk pada terminal Gate
semi konduktor yang berfungsi            tersebut.
merubah arus bolak-balik menjadi
arus searah. Mempunyai 2 (dua)
terminal yaitu terminal positif
(Anode) dan terminal negatif
(Katode)
Konfigurasi Penyerah ada beberapa macam antara lain:
1. Penyearah Diode ½ Gelombang ( Half Wave ) 1 fase

                           DIODE          + ( Positif )



       Trafo
       1 Fasa

                                                    - ( Negatif )


          Gambar 1.23. Penyearah Diode ½ Gelombang ( Half Wave ) 1 fase


                                                                            27
2. Penyearah Diode Gelombang Penuh dengan Center Tap ( Full Wave ) 1 fase




       Gambar 1.24. Penyearah Diode Gelombang Penuh dengan Center Tap

3. Penyearah Diode Gelombang Penuh ( Full Wave Bridge ) 1 fase




                Gambar 1.25. Penyearah Diode Gelombang Penuh

4. Penyearah Diode Gelombang Penuh 3 fase




                                                                      28
            Gambar 1.26 Penyearah Diode Gelombang Penuh 3 fase
   .
5. Penyearah Dengan thyristor
       Penyearah dengan thyristor
inilah yang banyak dipakai untuk
rectifier-rectifier yang bisa dikontrol
besar       tegangan      dan     arus
outputnya




       Gambar 1.27. Thyristor
Penyearah      Thyristor   Gelombang
Penuh 3 fase                              Gambar 1.29. Penyearah Thyristor
                                               Gelombang Penuh 3 fase
                                          1.7. Automatic Voltage Regulator
                                                (AVR)

                                              Automatic Voltage Regulator
                                          yang terpasang pada rectifier atau
                                          charger adalah merupakan suatu
                                          rangkaian     yang     terdiri  dari
Gambar 1.28. Penyearah Thyristor          komponen        elektronik     yang
            3 Fasa                        berfungsi untuk memberikan trigger

                                                                           29
positif pada gate thyristor sehingga
pengaturan arus maupun tegangan
output suatu rectifier bisa dilakukan
sedemikian        rupa      sehingga
pengendalian arus pengisian ke
baterai bisa disesuaikan dengan
arus     kapasitas    baterai    yang
terpasang.
      Rangkaian elektronik AVR ini
sendiri sangat peka terhadap
kenaikan tegangan yang terjadi
pada rangkaian input misalnya
terjadinya tegangan, Surja Hubung
pada setiap kegiatan switching
pada PMT 20 kV Incoming Trafo            Gambar 1.31. Rangkaian kontrol
yang langsung mensuplai trafo PS               Tegangan (AVR)
/ Sumber AC 3 380V.
                                        1.7.1. Komponen Pengaturan /
    Sehingga diperlukan suatu alat              Setting Tegangan
proteksi terhadap Tegangan Surja                Floating.
Hubung (Switching Surge), yaitu
berupa     rangkaian   timer  dan            Untuk      memenuhi    standar
kontaktor yang berfungsi untuk          pengisian baterai secara floating
menunda masuknya tegangan input         maka          pengaturan      seting
rectifier sehingga tegangan surja       tegangannya perlu dilakukan pada
hubung tidak lagi masuk ke input        rectifier, hal ini dapat dilakukan
atau ke rangkaian elektronik            dengan mengatur Variabel Resistor
(Tegangan Surja Hubung sudah            pada PCB rangkaian elektronik
hilang).                                AVR, dengan cara memutar ke kiri
                                        atau ke kanan sesuai dengan
                                        spesifikasi baterai yang terpasang.
                                        Biasanya VR tersebut diberi indikasi
                                        / tulisan " Floating”




Gambar 1.30 Rangkaian elektronik
AVR


                                                                         30
                                      Boost maka pengaturan seting
                                      tegangannya perlu dilakukan pada
                                      rectifier.
                                      `     Hal ini dapat dilakukan dengan
                                      mengatur Variabel Resistor pada
                                      PCB rangkaian elektronik AVR
                                      dengan cara memutar ke kiri atau
                                      ke kanan sesuai dengan spesifikasi
                                      baterai yang terpasang. Biasanya
                                      VR tersebut diberi indikasi / tulisan
Gambar 1.32. Variable Resistor        "Boost”
Floating

1.7.2. Komponen Pengaturan
       / Setting Tegangan
       Equalizing

    Untuk memenuhi standar
pengisian        baterai    secara
Equalizing maka pengaturan
seting     tegangannya        perlu
dilakukan pada rectifier, hal ini
dapat       dilakukan      dengan     Gambar 1.34. Variable Resistor
mengatur Variabel Resistor pada                 “Boost”
PCB rangkaian elektronik AVR
dengan cara memutar kekiri atau       1.7.4. Komponen Pengaturan /
kekanan         sesuai     dengan            Setting Arus (Current
spesifikasi,      baterai     yang           Limiter )
terpasang. Biasanya VR tersebut
diberi    indikasi       /  tulisan       Komponen pengaturan atau
"Equalizing”                          seting arus biasanya dilakukan
                                      untuk membatasi arus maksimum
                                      output rectifier agar tidak terjadi
                                      over load atau over charge pada
                                      baterai, hal ini dapat dilakukan juga
                                      dengan mengatur-Variabel Resistor
                                      (VR)     pada      PCB      rangkaian
                                      elektronik AVR, dengan cara
                                      memutar ke kiri atau ke kanan
                                      sesuai dengan spesifikasi baterai
  Gambar 1.33. Variable Resistor      yang terpasang.        Biasanya VR
  Equalizing                          tersebut diberi indikasi / tulisan
1.7.3. Komponen Pangaturan/           "Current Limiter".
       Setting Tegangan Boost.
      Untuk   memenuhi     syarat/
standard pengisian baterai secara

                                                                        31
Filter ( Penyaring )
Tegangan DC yang keluar dari
rangkaian     penyearah     masih
mempunyai ripple / frequensi
gelombang yang cukup tinggi, maka
suatu rangkaian filter (penyaring)
berfungsi untuk memperbaiki ripple
tersebut agar menjadi lebih kecil
sesuai        dengan         yang         Gambar 1.36. Bentuk
direkomendasikan     2% ( Standar          gelombang ripple
SE.032 ).
                                         Tegangan Ripple yang terlalu
   Tegangan Ripple merupakan         besar     akan    mengakibatkan
perbandingan     antara     unsur    lamanya      proses     pengisian
tegangan output AC terhadap unsur    baterai, sedangkan pada beban
tegangan output DC.                  dapat menyebabkan kerusakan.
                                     Pengukuran tegangan ripple
   Dibawah ini diperlihatkan rumus   dilakukan pada titik output
untuk mencari ripple, adalah :       charger (sesudah rangkaian
                                     Filter LC) dan titik input beban
    Komponen AC                      (Output Voltage Dropper).
r               x 100%
    KomponenDC
                                         Rangkaian filter ini bisa
Sedangkan bentuk gelombang           terdiri dari rangkaian Induktif,
ripple adalah seperti dibawah ini.   kapasitif atau kombinasi dari
                                     keduanya.




     Gambar 1.35. Bentuk
      gelombang ripple                Gambar 1.37. Rangkaian Filter
                                        untuk memperbaiki Ripple
    Komponen AC adalah harga
RMS dari tegangan output AC.              Untuk rangkaian diatas
Komponen DC adalah harga rata-       besarnya ripple dan faktor reduksi
rata tegangan output                 filternya adalah sebagai berikut :


                                                                         32
Tegangan Ripple
                       118
                               %
                                            Faktor Reduksi F
                    (L x C)-1              Dimana,
                          1,76             L = Induktansi dalam Henry
Faktor Reduksi Filter
                       (L x C)-1           C = Kapasitansi dalam mikro farad
Jadi,                                          ( F)
                                           118 dan 1,76 adalah konstanta
Riple = Tegangan Ripple x

                  Rangkaian Fiter L & C             Rangkaian Fiter C




                Gambar 1.38. Rangkaian Filter LC dan Filter C

1.8. Rangkaian Voltage Dropper
    Pada saat rectifier dioperasikan
secara Boost atau Equalizing untuk
mengisi baterai unit pembangkit,
maka tegangan output rectifier
tersebut jauh lebih tinggi dari
tegangan yang ke beban ( bisa
mencapai 1.7 Volt per sel baterai
atau 135 Volt ). Agar tegangan                 Gambar 1.39. Rangkaian
output    yang    menuju      beban                Voltage Drop
tersebut tetap stabil dan sesuai
dengan yang direkomendasikan,                    Rangkaian dropper ini terdiri
yaitu sebesar 110 V ± 10%, maka            dari beberapa diode Silicone atau
diperlukan     suatu       rangkaian       Germanium yang dirangkai secara
dropper secara seri sebelum ke             seri sebanyak beberapa buah
terminal beban.                            sesuai dengan berapa Volt DC
                                           yang akan di drop. Sebagai
                                           contoh bila kenaikan tegangan
                                           Equalizing mencapai 135 V
                                           sedangkan tegangan beban harus
                                           122 V, maka tegangan yang
                                           didrop sebesar 135 V - 122 V =
                                           13V dc, maka diperlukan diode
                                           sebanyak 13 : 0.8V = 16,25 atau

                                                                            33
dibulatkan ± 17 buah. Biasanya          perbaikannya memerlukan waktu
setiap diode mampu menurunkan           yang cukup lama dan biaya yang
( drop ) tegangan sebesar antara        relatif mahal, karena kerusakannya
0.8 - 0.9 vd                            diikuti rusaknya Thyristor.
                                            Untuk       mencegah      adanya
1.9. Rangkaian Proteksi                 kerusakan serupa, maka rectifier
     Tegangan Surja Hubung              harus dipasang alat yang disebut "
                                        Alat Proteksi Tegangan Surja
       Setiap kegiatan Switching        Hubung ". Alat ini merupakan
pada instalasi tegangan tinggi          rangkaian kontrol yang terdiri dari se
selalu terjadi kenaikan tegangan        buah timer AC 220V dan 2 buah
secara signifikan dalam waktu yang      kontaktor, tirner sebagai sensor dan
relatif singkat, kenaikan tegangan      sekaligus sebagai penunda waktu
tersebut kita sebut "Tegangan Surja     masuknya sumber AC 3 fasa 380 V
Hubung" ( Switching Surge ),            ke input rectifier hingga beberapa
tegangan      inilah  yang    sering    detik sampai Tegangan surja hubung
merusak      rangkaian     elektronik   hilang atau unit normal kembali,
sebagai rangkaian kontrol pada          melalui 2 buah kontaktor sumber AC
rectifier sehingga tidak dapat          3 fasa masuk ke rangkaian Input
operasi            kembaliSedangkan     rectifier tersebut




                                                                           34
                                                             THYRYSTOR
                                                               BRIDGE
RANGKAIAN KONTROL
       ELEKTRONIK




                                                          FUSE
                                                          TERMINAL
                                                          OUT




        TRAFO                                             TRAFO
     INDUKTOR                                             UTAMA
     ( / Filter L )




                      Gambar 1.40. Panel untuk Proteksi




                                                                         35
                                                      .
Gambar 1.41. Rangkaian Alat Proteksi Tegangan Surja Hubung




                                                             36
1.10. Pengertian Baterai                    negatif yang dicelupkan dalam suatu
                                            larutan kimia.
    Baterai atau akumulator adalah
sebuah sel listrik dimana didalamnya
berlangsung proses elektrokimia                Menurut     pemakaian     baterai
yang reversibel (dapat berbalikan)          dapat digolongkan ke dalam 2 jenis :
dengan efisiensinya yang tinggi.                Stationary ( tetap )
Yang dimaksud dengan proses                     Portable (dapat dipindah-pindah)
elektrokimia     reversibel,   adalah
didalam baterai dapat berlangsung           1.10.1.Prinsip Kerja Baterai
proses pengubahan kimia menjadi
tenaga listrik (proses pengosongan),        a. Proses discharge pada sel
dan sebaliknya dari tenaga listrik             berlangsung menurut skema
menjadi tenaga kimia, pengisian                Gambar       1.42.      Bila    sel
kembali dengan cara regenerasi dari            dihubungkan dengan beban
elektroda-elektroda yang dipakai,              maka, elektron mengalir dari
yaitu dengan melewatkan arus listrik           anoda melalui beban ke katoda,
dalam arah ( polaritas ) yang                  kemudian        ion-ion      negatif
berlawanan didalam sel.                        mengalir ke anoda dan ion-ion
                                               positif mengalir ke katoda.
      Jenis sel baterai ini disebut juga
Storage Battery, adalah suatu               b. Pada proses pengisian menurut
baterai yang dapat digunakan                   skema Gambar 1.43. dibawah ini
berulang kali pada keadaan sumber              adalah bila sel dihubungkan
listrik arus bolak balik (AC)                  dengan power supply maka
terganggu.                                     elektroda positif menjadi anoda
                                               dan elektroda negatif menjadi
    Tiap sel baterai ini terdiri dari dua      katoda dan proses kimia yang
macam elektroda yang berlainan,                terjadi adalah sebagai berikut:
yaitu elektroda positif dan elektroda

                                                                DC
                   Load                                     Power supply
                    Aliran                                     Aliran
                   Ion Neg                                    Ion Neg
                               K                        K                  A
             A                                          A
             N                 A                                           N
                                                        T       Aliran
             O      Aliran     T                                           O
                                                        O      Ion Pos
             D     Ion Pos     O                                           D
                  Elektrolit   D                        D    Elektrolit    A
             A                                          A
                               A




Gambar 1.42. Proses Pengosongan              Gambar 1.43. Proses Pengisian
                   ( Discharge )                 ( Charge )

                                                                                37
 1). Aliran elektron menjadi terbalik,   timbulnya beda potensial listrik
     mengalir dari anoda melalui         antara kutub-kutub sel baterai.
     power suplai ke katoda.
                                             Proses tersebut terjadi secara
 2). Ion-ion negatif rnengalir dari
                                         simultan dengan reaksinya dapat
     katoda ke anoda
                                         dinyatakan.
 3). Ion-ion positif mengalir dari
     anoda ke katoda                     Pb O2 + Pb + 2 H2SO4

    Jadi reaksi kimia pada saat          Sebelum Proses
pengisian     (charging)  adalah         Pb SO4 + Pb SO4 + 2 H2O
kebalikan dari saat pengosongan          Setelah Proses
(discharging)
                                         dimana :
1.10.2. Prinsip Kerja Baterai            Pb O2 = Timah peroxida (katub
        Asam - Timah.                               positif / anoda)
                                         Pb = Timah murni (kutub
    Bila sel baterai tidak dibebani,           negatif/katoda)
maka      setiap   molekul    cairan     2H2SO4= Asam sulfat (elektrolit)
elektrolit Asam sulfat      (H2SO4)      Pb SO4 = Timah sulfat (kutub
dalam sel tersebut pecah menjadi                  positif dan negatif setelah
dua yaitu ion hydrogen yang                       proses pengosongan)
bermuatan positif (2H+) dan ion          H2O= Air yang terjadi setelah
sulfat yang bermuatan negatif                     pengosongan
(SO4 -)
   H2SO4              2H + + SO4
                                   --        Jadi pada proses pengosongan
                                         baterai akan terbentuk timah sulfat
                                         (PbSO4) pada kutub positif dan
Proses pengosongan                       negatif,    sehingga   mengurangi
    Bila baterai dibebani, maka tiap     reaktifitas dari cairan elektrolit
ion negatif sulfat. (SO4-) akan          karena asamnya menjadi timah,
bereaksi dengan plat timah murni         sehingga tegangan baterai antara
(Pb) sebagai katoda menjadi timah        kutub-kutubnya menjadi lemah.
sulfat (Pb SO4) sambil melepaskan
dua elektron. Sedangkan sepasang         1.10.3. Proses Pengisian
ion hidrogen (2H+ ) akan beraksi
                                              Proses ini adalah kebalikan dari
dengan plat timah peroksida (Pb
                                         proses pengosongan dimana arus
O2) sebagai anoda menjadi timah
                                         listrik dialirkan yang arahnya
sulfat (Pb SO4) sambil mengambil
                                         berlawanan, dengan arus yang
dua elektron dan bersenyawa
                                         terjadi pada saat pengosongan.
dengan satu atom oksigen untuk
                                         Pada proses ini setiap molekul air
membentuk air (H2O). Pengambilan
                                         terurai dan tiap pasang ion hidrogen
dan pemberian elektron dalam
                                         (2H+) yang dekat plat negatif
proses kimia ini akan menyebabkan

                                                                           38
bersatu dengan ion negatif Sulfat        Untuk baterai Nickel-Cadmium
(SO4--) pada plat negatif untuk
                                                             Pengosongan
membentuk         Asam     sulfat.
Sedangkan ion oksigen yang bebas         2 Ni OOH + Cd + 2H2O
bersatu dengan tiap atom Pb pada         2Ni (OH)2 + Cd (OH)2
plat positif membentuk timah                                      Pengisian
peroxida (Pb O2).
                                         dimana :2NiOOH = Incomplate
   Proses reaksi kima yang terjadi              nickelic - hydroxide (Plat
adalah sebagai berikut :                        positif atau anoda)
                                         Cd = Cadmium (Plat negatif atau
Pb SO4 + Pb SO4 + 2H2O                   katoda)
Setelah pengosongan                      2Ni (OH)2 = Nickelous hydroxide
                                                    (Plat positif)
PbO2 + Pb + 2H2SO4                       Cd (OH)2 = Cadmium hydroxide
Setelah pengisian                                   (Plat negatif)

1.10.4.Prinsip Kerja Baterai Alkali      Untuk Baterai nickle - Iron
    Baterai Alkali menggunakan                               Pengosongan
potasium      Hydroxide    sebagai       2 Ni OOH + Fe + 2H2O
elektrolit,    selama        proses      2Ni (OH)2 + Fe (OH)2
pengosongan (Discharging) dan            .                    Pengisian
pengisian (Charging) dari sel
baterai alkali secara praktis tidak      dimana : 2NiOOH = Incomplate
ada perubahan berat jenis cairan                         nickelic - hydroxide
elektrolit.                                              (Plat positif)
                                         Fe = Iron (Plat negatif)
    Fungsi utama cairan elektrolit       2Ni (OH)2 = Nickelous hydroxide
pada baterai alkali adalah bertindak                 (Plat positif)
sebagai        konduktor        untuk    Fe (OH)2 = Ferrous hydroxide (Plat
memindahkan ion-ion hydroxida                        negatif)
dari satu elektroda keelektroda
lainnya tergantung pada prosesnya,       1.11. Jenis-jenis Baterai.
pengosongan         atau    pengisian,
sedangkan          selama      proses        Bahan elektrolit yang banyak
pengisian      dan       pengosongan     dipergunakan pada baterai adalah
komposisi kimia material aktif pelat-    jenis asam (lead acid) dan basa
pelat baterai akan berobah. Proses       (alkali). Untuk itu dibawah ini akan
reaksi kimia saat pengosongan dan        dibahas kedua jenis bahan elektrolit
pengisian pada elektroda-elektroda       tersebut.
sel baterai alkali sebagai berikut.




                                                                          39
1. Baterai Asam ( Lead Acid                  Pengisian awal (Initial Charge) :
  Storage Battery)                           2,7 Volt
    Baterai asam bahan elektrolitnya         Pengisian secara Floating         :
adalah larutan asam belerang                 2,18 Volt
(Sulfuric Acid = HzS04). Didalam
                                             Pengisian secara Equalizing :
baterai        asam,       elektroda-
                                             2,25 Volt
elektrodanya terdiri dari plat-plat
timah     peroksida    Pb02    (Lead         Pengisian secara Boosting        :
Peroxide) sebagai anoda (kutub               2,37 Volt
positif) clan timah murni Pb (Lead
                                             Tegangan pengosongan per sel
Sponge) sebagai katoda (kutub
                                             (Discharge ) : 2,0 – 1,8 Volt
negatif). Ciri-ciri umum (tergantung
pabrik pembuat) sebagai berikut :
                                          2. Baterai Alkali ( Alkaline
   Tegangan nominal per sel 2 Volt           Storage Battery )
   Ukuran baterai per sel lebih
   besar bila dibandingkan dengan            Baterai alkali bahan elektrolitnya
   baterai alkali.                        adalah larutan alkali (Potassium
                                          Hydroxide) yang terdiri dari :
   Nilai   berat jenis       elektrolit
   sebanding dengan         kapasitas        Nickel-Iron Alkaline Battery ( Ni-
   baterai                                   Fe battery )
                                             Nickel-Cadmium Alkaline Battery
   Suhu        elektrolit   sangat           ( Ni-Cd battery )
   mempengaruhi terhadap nilai
   berat jenis elektrolit, semakin            Pada umumnya yang banyak
   tinggi suhu elektrolit semakin         dipergunakan di instalasi unit
   rendafi berat jenisnya dan             pembangkit adalah baterai alkali-
   sebaliknya.                            cadmium ( Ni-Cd ). Ciri-ciri umum
   Nilai standar berat jenis elektrolit   (tergantung      pabrik  pembuat)
   tergantung       dari       pabrik     sebagai berikut :
   pembuatnya.                             Tegangan nominal per sel 1,2 Volt
   Umur baterai tergantung pada              Nilai berat jenis elektrolit tidak
   operasi     dan     pemeliharaan,         sebanding dengan kapasitas
   biasanya dapat mencapai 10 -              baterai
   15 tahun, dengan syarat suhu
   baterai tidak lebih dari 20o C.           Umur baterai tergantung pada
                                             operasi     dan     pemeliharaan,
   Tegangan pengisian per sel                biasanya dapat mencapai 15 -
   harus sesuai dengan petunjuk              20 tahun, dengan syarat suhu
   operasi dan pemeliharaan dari             baterai tidak lebih dari 20o C.
   pabrik pembuat. Sebagai contoh
   adalah :                                  Tegangan pengisian per sel
                                             harus sesuai dengan petunjuk

                                                                            40
   operasi dan pemeliharaan dari         3. Konstruksi Pocket Plate
   pabrik pembuat. Sebagai contoh
                                              Baterai dengan konstruksi pocket
   adalah :
                                         plate merupakan jenis baterai yang
   o   Pengisian    awal      (Initial   banyak digunakan di PLN (sekitar
       Charge) = 1,6 – 1,9 Volt          90%). Baterai NiCd pertama kali
                                         diperkenalkan pada tahun 1899 clan
   o   Pengisian secara      Floating
                                         baru diproduksi secara masal tahun
       = 1,40 – 1,42 Volt
                                         1910. Konstruksi material aktif yang
   o   Pengisian secara Equalizing       pertama dibuat adalah konstruksi
       = 1,45 Volt                       pocket plate.
   o   Pengisian secara Boosting              Konstruksi ini dibuat dari plat baja
       = 1,50 – 1,65 Volt                tipis berlubang-lubang yang disusun
                                         sedemikian          rupa       sehingga
   Tegangan pengosongan per sel          membentuk rongga-rongga atau
   (Discharge ) : 1 Volt (reff.          kantong yang kemudian diisi dengan
   Hoppeke & Nife)                       material aktif seperti terlihat pada
                                         gambar 1.44 dibawah ini.
Menurut Konstruksinya baterai bisa
dikelompokkan atas:




           Gambar 1. 44. Baterai dengan kuntruksi Pocket Plate




                                                                               41
 Gambar 1.45. Konstruksi Elektrode Tipe Pocket Plate dalam 1 rangkaian


    Dari disain diatas dapat dilihat   secara perlahan bereaksi dengan
bahwa material aktif yang akan         larutan elektrolit (KOH) kemudian
bereaksi hanya material yang           membentuk senyawa baru yaitu
bersinggungan langsung dengan          Potassium     Carbonate   (K2C03)
plat baja saja, padahal material       Sesuai dengan persamaan :
aktif tersebut mempunyai daya
konduktifitas yang sangat rendah.      2KOH+C02            K2C03+H20
                                       Senyawa ini justru menghambat
    Untuk menambah konduktifitas-      daya    konduktifitas  antar    plat
nya, maka ditambahkan bahan            (Tahanan dalam baterai makin
graphite di dalam material aktif       besar). Reaksi tersebut otomatis
tersebut.    Penambahan        ini     juga mengurangi banyaknya graphite
membawa masalah baru yaitu             sehingga daya konduktifitas material
bahwa material graphite ternyata       aktif didalam kantong berkurang.

                                                                      42
Kejadian       tersebut      berakibat    karena udara luar perlu menjadi
langsung pada performance sel             pertimbangan serius dalam masalah
baterai atau dengan kata lain             penyimpanan baterai yang tidak
menurunkan kapasitas ( Ah ) sel           beroperasi.
baterai.
      Dalam kasus ini, penggantian        4. Konstruksi Sintered Plate
elektrolit baterai ( rekondisi baterai)
                                               Sintered Plate ini merupakan
hanya bertujuan memperbaiki atau
                                          pengembangan         konstruksi    dari
menurunkan        kembali     tahanan
                                          baterai NiCd tipe pocket plate,
dalam ( Rd ) baterai namun tidak
                                          Bateraii Sintered Plate ini pertama
dapat memperbaiki atau mengganti
                                          kali     diproduksi    tahun    1938.
bahan graphite yang hilang.
                                          Konstruksi baterai jenis ini sangat
    Pembentukan            Potassium
                                          berbeda dengan tipe pocket plate.
Carbonate ( K2C03 ) juga dapat
                                          Konstruksi sintered plate dibuat dari
terjadi antara larutan elektrolit (
                                          plat baja.tipis berlubang yang dilapisi
KOH ) dengan udara terbuka,
                                          dengan serpihan nickel (Nickel
namun proses pembentukannya
                                          Flakes). Kemudian pada lubang -
tidak secepat proses diatas dan
                                          lubang plat tersebut diisi dengan
dalam jumlah yang relatif kecil.
                                          material aktif seperti pada Gambar
Perhatian terhadap pembentukan
                                          1. 46
Potassium Carbonate ( K2C03 )




                        Gambar 1.46. Sintered Plate Electrode
    Konstruksi ini menghasilkan               Karena lapisan Nickel Flake
konduktifitas yang baik antara plat       pada plat baja sangat getas maka
baja dengan material aktif. Namun         sangat mudah pecah pada saat
karena plat baja yang digunakan           plat baja berubah atau memuai.
sangat tipis ( sekitar 1.0 mm s/d         Hal ini terjadi pada saat baterai
1.5 mm ), maka diperlukan plat            mengalami proses charging atau
yang      sangat     luas    untuk        discharging. Akibatnya baterai
menghasilkan kapasitas sel baterai        jenis   ini   tidak tahan   lama
yang      tidak    terlalu   besar        dibandingkan dengan baterai jenis
(dibandingkan dengan tipe pocket          pocket plate.
plate ).

                                                                              43
                                       2. Plat elektrode yang elastis
5. Konstruksi Fibre Structure             sehingga tidak mudah patah /
                                          pecah
    Fibre structure pertama kali
                                       3. Tidak     memerlukan      bahan
diperkenalkan pada tahun 1975
                                          tambahan (seperti graphite
clan baru diproduksi secara masal
                                          pada baterai jenis Pocket
tahun 1983. Baterai jenis ini
                                          Plate)
merupakan perbaikan dari tipe-tipe
                                       4. Dimensi elektrode yang relatif
baterai yang terdahulu. Konstruksi
                                          lebih kecil dibandingkan dengan
baterai ini dibuat dari campuran
                                          tipe    Pocket     Rate    untuk
plastik    dan     nickel    yang
                                          kapasitas baterai yang sama
memberikan keuntungan :
                                       5. Pembentukan K2C03 hanya
1. Konduktifitas antar plat yang          terjadi    karena    kontaminasi
   tinggi dengan tahanan dalam            dengan udara (sargat kecil)
   yang rendah.                           Konstruksi baterai tipe Fibre
                                          Structure digambarkan pada
                                          gambar dibawah ini.




                    Gambar 1.47. Fibre Nickel Cadmium Electrode

6. Menurut Karakteristik               tinggi yaitu diatas 7 CnA (kapasitas
   Pembebanan.                         nominal arus) dengan waktu yang
                                       singkat ± 2 menit. Tegangan akhir
   Yang dimaksud tipe baterai          per sel 0,8 Volt. Tipe ini belum
menurut karakteristik pembebanan       pernah digunakan di PLN.
adalah sebagai berikut :
                                       Tipe H : High Loading
Tipe X : Very High Loading.
                                           Tipe ini adalah untuk jenis
   Tipe ini adalah untuk jenis         pembebanan dengan arus yang
pembebanan dengan arus yang            tinggi yaitu antara 3,5 - 7 CnA

                                                                        44
dengan waktu yang singkat, lama     induk. Tegangan akhir per sel adalah
waktu pembebanan ± 4 menit. Tipe    0,9 Volt.
ini    biasanya     digunakan  di
pembangkit-pembangkit untuk start   Tipe L : Low Loading
up mesin pembangkit. Tegangan
akhir per sel adalah 0,8 Volt.          Tipe ini adalah untuk jenis
Tipe M : Medium Loading             pembebanan dengan arus kecil
                                    yaitu sebesar 0,5 CnA, lama
    Tipe ini adalah untuk jenis     waktu pembebanan 5 jam,
pembebanan dengan arus yang         biasanya digunakan di gardu-
tinggi yaitu antara 0,5 - 3,5 CnA   gardu induk. Tegangan akhir 1
dengan waktu yang singkat, lama     Volt per sel.
waktu pembebanan ± 40 menit,
biasanya digunakan di gardu-gardu




                                                                      45
1.12. Bagian-bagian Utama Baterai




                       Gambar 1.48. Bagian-bagian Baterai




                                                            46
1. Elektroda
    Tiap sel baterai terdiri dari 2 (dua)
macam elektroda, yaitu elektroda
positif (+ ) dan elektroda negatif (- )
yang direndam dalam suatu larutan
kimia ( gambar 1.49 ).
    Elektroda-elektroda positif dan
negatif terdiri dari :
    Grid, adalah suatu rangka besi
    atau fiber sebagai tempat
    material aktif.                          Gambar1. 49. Bentuk Sederhana
    Material Aktif, adalah suatu                       Sel Baterai
    material yang bereaksi secara
    kimia untuk menghasilkan energi         3. Sel Baterai
    listrik pada waktu pengosongan              Sesuai dengan jenis bahan
    (discharge)                             bejana ( container ) yang digunakan
                                            terdiri cari 2 (dua) macam :
2. Elektrolit                               a. Steel Container
       Elektrolit adalah Cairan atau        b. Plastic Container
larutan      senyawa      yang    dapat
menghantarkan arus listrik, karena          4. Steel Container
larutan tersebut dapat menghasilkan            Sel baterai dengan bejana
muatan listrik positif dan negatif.         (container)    terbuat    dari   steel
Bagian yang bermuatan positif               ditempatkan dalam rak kayu, hal ini
disebut ion positif dan bagian yang         untuk menghindari terjadi hubung
bermuatan negatif disebut ion               singkat antar sel baterai atau hubung
negatif. Makin banyak ion-ion yang          tanah antara sel baterai dengan rak
dihasilkan suatu elektrolit maka            baterai
makin besar daya hantar listriknya.           .
    Jenis cairan elektrolit baterai         5. Plastic container
terdiri dari 2 ( dua ) macam, yaitu:
1. Larutan Asam Belerang ( H2S04 ),              Sel baterai dengan bejana
    digunakan pada baterai asam.            (container) terbuat dari plastik
2. Larutan Alkali ( KOH ), digunakan        ditempatkan dalam rak besi yang
    pada baterai alkali.                    diisolasi, hal ini untuk menghindar
                                            terjadi hubung singkat antar sel
                                            baterai atau hubung tanah antara sel
                                            baterai de !gan rak baterai apabila
                                            terjadi kerusakan atau kebocoran
                                            elektrolit baterai.




                                                                               47
1.13. Instalasi Sel Baterai.             ditempatkan pada stairs rack
                                         sehingga        memudahkan      dalam
      Sel baterai dibagi dalam
                                         melaksanakan             pemeliharaan,
beberapa unit atau group yang terdiri
                                         pengukuran dan pemeriksaan level
dari 2 sampai 10 sel per unit dan
                                         elektrolit.
tergantung dari ukuran sel baterai
                                               Agar ventilasi cukup dan
tersebut.    Baterai     tidak   boleh
                                         memudahkan pemeliharaan maka
ditempatkan langsung di lantai
                                         harus ada ruang bebas pada
sehingga      memudahkan        dalam
                                         rangkaian        baterai     sekurang-
melakukan pemeliharaan dan tidak
                                         kurangnya 25 cm antara unit atau
terdapat kotoran dan debu diantara
                                         grup baterai lainnya serta grup atau
sel     baterai.    Baterai    jangan
                                         unit baterai paling atas. Instalasi
ditempatkan pada lokasi yang mudah
                                         baterai dan charger ditempatkan
terjadi proses karat dan banyak
                                         pada        ruangan    tertutup    dan
mengandung gas, asap, polusi serta
                                         dipisahkan, hal dimaksudkan untuk
nyala api.
                                         memudahkan pemeliharaan dan
Instalasi        baterai        sesuai
                                         perbaikan.
penempatannya dibagi dalam 2 (dua)
macam juga, sama dengan bahan
                                         1.13.2. Terminal dan Penghubung
bejana yaitu :
                                         Baterai.
1. Steel Container
2. Plastic Container
                                                Sel baterai disusun sedemikian
                                         rupa sehingga dapat memudahkan
1.13.1. Steel Container
                                         dalam menghubungkan kutub-kutub
                                         baterai yang satu dengan yang
Sel      baterai  dengan       bejana
                                         lainnya.      Setiap      sel     baterai
(container) terbuat dari baja (steel)
                                         dihubungkan menggunakan nickel
ditempatkan dalam rak dengan jarak
                                         plated steel atau copper. Sedangkan
isolasi secukupnya. Setiap sel baterai
                                         penghubung antara unit atau grup
disusun pada rak secara paralel
                                         baterai dapat berbentuk nickel plated
sehingga       memudahkan       untuk
                                         steel atau berupa kabel yang
melakukan pemeriksaan batas (level)
                                         terisolasi (insulated flexible cable).
tinggi permukaan elektrolit serta
                                                Khusus         untuk         kabel
pemeliharaan baterai lainnya.
                                         penghubung berisolasi, drop voltage
                                         maksimal harus sebesar 200 mVolt
Plastic Container
                                         (Standar dari Alber Corp ) seperti
                                         terlihat pada Gambar 1.50
Sel     baterai   dengan    bejana
(container) terbuat dari plastik
biasanya dihubungkan secara seri
dalam unit atau grup dengan suatu
"plastic button plate". Sel baterai
disusun memanjang satu baris atau
lebih tergantung jumlah sel baterai
dan kondisi ruangan. Sel baterai

                                                                               48
                                        I=   Arus dalam ampere

                                        1.13.5. Rangkaian Baterai
                                             Dikarenakan tegangan baterai
                                        per sel terbatas, maka perlu untuk
                                        mendapatkan solusi agar tegangan
                                        baterai dapat memenuhi atau
                                        sesuai dengan tegangan kerja
                                        peralatan yang maupun untuk
  Gambar 1.50. Susunan Sel pada         menaikkan kapasitas dan juga
              Baterai                   kehandalan pemakaian dengan
      Demikian pula kekerasan atau      merangkai           (meng-koneksi)
pengencangan baut penghubung            beberapa baterai dengan cara :
harus sesuai dengan spesifikasi         1. Hubungan seri
pabrik pembuat baterai. Hal ini untuk   2. Hubungan paralel
menghindari loss contact antara         3. Hubungan Kombinasi
kutub    baterai     yang       dapat   a. Seri Paralel
menyebabkan terganggunya sistem         b. Paralel Seri
pengisian baterai serta dapat
menyebabkan           terganggunya      1. Hubungan Seri
performance baterai. Oleh karena itu
perlu    dilakukan      pemeriksaan           Koneksi       baterai   dengan
kekencangan baut secara periodik        hubungan seri ini dimaksudkan
                                        untuk dapat menaikkan tegangan
1.13.4. Ukuran Kabel                    baterai sesuai dengan tegangan
                                        kerja yang dibutuhkan atau sesuai
      Bagian yang terpenting dalam      tegangan peralatan yang ada.
pemasangan      instalasi   baterai     Sebagai contoh jika kebutuhan
adalah diperolehnya sambungan           tegangan baterai pada suatu unit
kabel yang sependek mungkin             pembangkit adalah 220 Volt maka
untuk mendapatkan rugi tegangan         akan dibutuhkan baterai dengan
(voltage drop) sekecil mungkin.         kapasitas 2,2 Volt sebanyak 104
Ukuran kabel disesuaikan dengan         buah dengan dihubungkan secara
besarnya arus yang mengalir.            seri.
Dengan demikian rumus yang                   Kekurangan dari hubungan seri
digunakan adalah :                      ini adalah jika terjadi gangguan atau
                                        kerusakan pada salah satu sel
               0,018 x I                baterai maka suplai sumber DC ke
         U
                   A                    beban akan terputus.
Dimana :
U = rugi tegangan (single
    conductor) dalam volt / meter




                                                                          49
                Gambar 1.51. Hubungan Baterai Secara Seri

2. Hubungan Paralel                     paralel mengalami gangguan atau
                                        kerusakan maka sel baterai yang
     Koneksi       baterai  dengan
                                        lain tetap akan dapat mensuplai
hubungan paralel ini dimaksudkan
                                        tegangan DC ke beban, jadi tidak
untuk dapat menaikkan kapasitas
                                        akan mempengaruhi suplai secara
baterai atau Ampere hour (Ah)
                                        keseluruhan     sistem,    hanya
baterai,     selain itu juga dapat
                                        kapasitas daya sedikit berkurang
memberikan keandalan beban DC
                                        sedangkan      tegangan     tidak
pada     sistem.    Mengapa    bisa
                                        terpengaruh
demikian?
                                        .
     Hal ini disebabkan jika salah
satu sel baterai yang dihubungkan




               Gambar 1.52. Hubungan Baterai Secara Paralel

                                                                      50
3. Hubungan Kombinasi                   4. Hubungan Seri Paralel
     Pada hubungan kombinasi ini               Pada hubungan Seri Paralel
terbagi menjadi 2 macam yaitu seri      seperti gambar 1.53, jika tiap
paralel dan paralel seri. Hubungan      baterai tegangannya 2,2 Volt dan
ini digunakan untuk memenuhi            Arusnya 20 Ampere maka akan
kebutuhan ganda baik dari sisi          didapat : Tegangan dibaterai adalah
kebutuhan akan tegangan dan arus        = 2,2 + 2,2 + 2,2 = 6,6 Volt,
yang sesuai maupun keandalan            sedangkan arusnya adalah = 20 +
sistem yang lebih baik. Hal ini         20 = 40 Ampere, sehingga
disebabkan karena hubungan seri         kapasitas       baterai      secara
akan     meningkatkan      tegangan     keseluruhan adalah 6,6 Volt dan 40
sedangkan hubungan paralel akan         Ampere.
meningkatkan arus dan keandalan                Dari perhitungan tersebut
sistemnya.                              maka yang mengalami kenaikan
                                        signifikan adalah tegangannya.




             Gambar 1.53. Hubungan Baterai Secara Seri Paralel




                                                                        51
5. Paralel Seri                         adalah = 20 + 20 + 20 = 60
                                        Ampere, sehingga kapasitas baterai
     Pada hubungan Paralel Seri
                                        secara keseluruhan adalah 4,4 Volt
seperti gambar dibawah ini, jika tiap
                                        dan 60 Ampere.
baterai tegangannya 2,2 Volt dan
                                        Dari perhitungan tersebut maka
Arusnya 20 Ampere maka akan
                                        yang       mengalami     kenaikan
didapat :
                                        signifikan  adalah   tegangannya
Tegangan dibaterai adalah = 2,2 +
2,2 = 4,4 Volt, sedangkan arusnya
.




             Gambar 1.54. Hubungan Baterai Secara Seri Paralel


1.14. Ventilasi Ruang Baterai           ingin menjaga kondisi temperatur
                                        dan kelembaban yang lebih baik
      Pada pemasangan baterai di
                                        maka perlu dipasang pendingin
ruangan tertutup, maka perlu
                                        ruangan atau Air Conditioning (AC)
adanya sirkulasi udara yang cukup
                                        dengan suhu yang sesuai standar
di ruangan baterai tersebut. Untuk
                                        yang berlaku.
harus dilengkapi dengan ventilasi
                                              Sesuai dengan Standar DIN
atau lubang angin atau exchaust
                                        0510 maka suhu ruangan baterai
fan. Dalam hal ini keadaan ventilasi
                                        untuk jenis baterai asam tidak boleh
harus baik untuk membuang gas
                                        lebih dari 38 oC dan untuk baterai
yang berupa campuran hydrogen
                                        alkaline tidak boleh lebih dari 45 oC.
dan oxygen (eksplosif) yang timbul
akibat proses operasi baterai. Jika

                                                                           52
Sedangkan untuk ventilasi atau        Dimana :
volume udara yang mengalir                 Q = Volume Udara ( liter/jam )
dirancang sebagai berikut :                n = Jumlah Sel Baterai
    Untuk Instalasi di Darat ( Land         l = Arus pengisian pada akhir
Instalation ) :                       pengisian atau dalam kondisi
                                      pengisian Floating.
        Q = 55 x n x l                    Bilamana      baterai    sedang
                                      dilakukan      pemeriksaan      atau
                                      pengujian, maka semua pintu dan
   Untuk Instalasi di Laut (Marine    jendela ruangan baterai harus
   Instalation ) :                    terbuka.

        Q = 110 x n x l




                                                                       53
1.15. Pemeliharaan DC Power                Pemeriksaan atau monitoring
                                       dalam hal ini adalah melihat,
    Pemeliharaan adalah serang-        mencatat,      meraba       (jika
kaian tindakan atau proses kegiatan    memungkinkan)                dan
untuk mempertahankan kondisi           mendengarkan.     Kegiatan     ini
atau meyakinkan bahwa suatu            dilakukan pada saat unit sedang
peralatan dapat berfungsi dengan       dalam keadaan beroperasi.
baik sebagai mana mestinya
sehingga dapat dicegah terjadinya          Kemudian untuk pemeliharaan
gangguan yang dapat menimbulkan        meliputi     kalibrasi,    pengujian,
kerusakan yang lebih fatal.            koreksi, resetting, perbaikan dan
                                       membersihkan peralatan. Kegiatan
1.15.1.Tujuan Pemeliharaan             ini dilakukan pada saat unit sedang
                                       tidak    beroperasi     atau   waktu
Tujuan Pemeliharaan adalah untuk       inspection atau overhoul.
menjamin keberlangsungan atau
kontinyuitas   dan       keandalan     1.15.2. Jenis-jenis Pemeliharaan
penyaluran tenaga listrik pada unit
pembangkit,     yang        meliputi   Jenis-jenis pemeliharaan yang ada
beberapa aspek yaitu :                 adalah :
                                       1. Predictive Maintenance
 Untuk meningkatkan reliability,
                                          (Conditon Base Maintenance)
 availibility dan efisiency
                                       2. Preventive Maintenance (Time
 Untuk       memperpanjang    umur
                                          Base Maintenance)
 peralatan
                                       3. Corrective Maintenance (Curative
 Mengurangi resiko terjadinya
                                          Maintenance)
 kegagalan pengoperasian atau
                                       4. Breakdown Maintenance
 kerusakan peralatan
 Meningkatkan keamanan atau
                                       1. Predictive Maintenance
 safety peralatan
 Mengurangi lama waktu padam
                                           Predictive Maintenance adalah
 akibat sering terjadi gangguan
                                       pemeliharaan       yang  dilakukan
                                       dengan cara memprediksi kondisi
    Faktor terpenting atau paling      suatu peralatan, kemungkinan-
dominan     dalam    pemeliharaan      kemungkinan apakah dan kapan
instalasi atau peralatan listrik       peralatan     tersebut      menuju
adalah pada sistem isolasi.            kerusakan atau kegagalan operasi.
Dalam pemeliharaan ini dibedakan       Dengan       memprediksi    kondisi
menjadi 2 aktifitas atau kegiatan      tersebut maka dapat diketahui
yaitu :                                gejala kerusakan secara dini.
  Pemeriksaan atau monitoring,         Metode yang biasa digunakan
dan                                    adalah dengan memonitor kondisi
  Pemeliharaan                         peralatan secara online baik saat



                                                                         54
peralatan beroperasi maupun tidak       3. Corrective Maintenance
beroperasi.
                                            Corrective Maintenance adalah
   Untuk itu diperlukan peralatan       pemeliharaan      yang    dilakukan
 dan personil yang ditugaskan           dengan berencana pada waktu-
 khusus untuk memonitor dan             waktu tertentu ketika peralatan
 menganalisa peralatan tersebut         mengalami kelainan atau unjuk
 atau ditugaskan pada bagian            kerja rendah saat menjalankan
 tertentu yang berkaitan dengan         fungsinya.
 peralatan tersebut. Pemeliharaan           Hal ini dimaksudkan untuk
 ini disebut juga pemeliharaan          mengembalikan peralatan pada
 berdasarkan kondisi peralatan          kondisi semula (sebelum rusak)
 atau        Condition       Base       dengan         perbaikan-perbaikan,
 Maintenance.                           pengujian dan penyem-purnaan
                                        peralatan. Pemeliharaan ini bisa
2. Preventive Maintenance               dilakukan dengan cara trouble
                                        shooting      atau     penggantian
    Preventive Maintenance adalah       komponen atau part atau bagian
pemeliharaan yang dilakukan untuk       yang rusak atau kurang berfungsi
mencegah terjadinya kerusakan           yang dilakukan dengan terencana.
peralatan secara tiba-tiba dan untuk    Pemeliharaan ini disebut juga
mempertahankan        unjuk     kerja   pemeliha- raan berdasarkan kondisi
peralatan yang optimal sesuai umur      peralatan       atau      Currative
teknis yang telah ditentukan oleh       Maintenance.
pabrikan.
                                        4. Breakdown Maintenance
    Kegiatan   pemeliharaan      ini        Breakdown Maintenance adalah
dilakukan secara berkala dengan         pemeliharaan yang dilakukan jika
berpedoman      pada    Instruction     terjadi kerusakan mendadak yang
Manual dari pabrik pembuat              waktunya tidak dapat diprediksi
peralatan tersebut. Disamping itu       atau tidak tertentu dan sifatnya
juga menggunakan standar yang           darurat atau emergency.
ditetapkan oleh badan standar
Nasional maupun Internasional           1.15.3. Pelaksanaan
(seperti SNI, IEEC dan lain-lain)               Pemeliharaan
dan data-data yang diambil dari
pengalaman operasi di lapangan.             Pelaksanaan        pemeliharaan
                                        peralatan ini dibagi 2 (dua) macam
Pemeliharaan ini disebut juga           yaitu :
pemeliharaan berdasarkan waktu
operasi peralatan atau Time Base        1. Pemeliharaan berupa
Maintenance                                monitoring yang dilakukan oleh
                                           petugas operator setiap hari


                                                                        55
   atau setiap minggu oleh               dilakukan pembersihan jika ada
   petugas patroli unit pembangkit.      kotoran      dan   penggantian-
     Kegiatan pemeliharaan ini           penggantian pada lampu atau
 merupakan pengamatan secara             meter indikator.
 visual      terhadap      kelainan,
 kebersihan, indikasi yang muncul,       1. Pemeliharaan Instalasi DC.
 arus beban, tegangan pada
                                             Ada beberapa langkah dalam
 panel, level air pada baterai dan
                                         pemeliharaan Instalasi DC anatar
 lain-lain   yang    terjadi   pada
                                         lain :
 peralatan dicatat pada daftar
 cekllist harian atau mingguan
 yang      kemudian       dilaporkan     2. Pengukuran Tegangan dan
 kepada atasan.                             Arus Beban

2. Pemeliharaan yang berupa                 Dengan            dilakukannya
   pembersihan dan pengukuran            pengukuran tegangan dan arus
   yang dilakukan setiap bulan           beban diharapkan dapat diperoleh
   atau pengujian yang dilakukan         data-data aktual mengenai besaran
   setiap tahun oleh petugas             tegangan     dan   arus    beban,
   pemeliharaan.                         sehingga dapat mengantisipasi
                                         perubahan besaran tegangan dan
1.15.4. Kegiatan Pemeliharaan            arus beban.

     Kegiatan Pemeliharaan pada          Cara Pelaksanaan Pengukuran
sistem DC Power ini meliputi
pemeliharaan dari mulai sumber           1. Mempersiapkan Pengukuran
listrik untuk input charger (panel           Mempersiapkan Material dan
listrik ac 380V), charger, instalasi         Peralatan     Kerja    yang
listriknya, baterai dan ruangan              diperlukan.
baterai, panel listrik DC, inverter          Mempersiapkan Dokumen dan
(jika ada) dan instalasi listrik yang        Peralatan K3.
ke beban-beban DC. Dari hasil
survey       dan    wawancara       di   2.Melakukan pengukuran
lapangan yang sering mengalami              Ukur dan catat tegangan tiap
gangguan adalah di sisi instalasi           MCB beban.
listrik yaitu DC ground, baterai dan        Ukur dan catat arus beban
charger.                                    setiap MCB jika memungkinkan
                                            Membersikan Panel Pembagi
   Untuk pemeliharaan instalasi             Periksa suhu tiap MCB dengan
listrik     dan        perangkat            Thermovisi
pendukungnya    seperti   panel-            Periksa dan kencangkan baut-
panel, meter indikator, lampu               baut pada terminal MCB
indikator dan sebagainya cukup              Ukur dan catat arus DC ground
dilakukan secara visual dan

                                                                         56
3. Standar Pengukuran                  sebelumnya atau     laporan   hasil
                                       komisioning.
    Bandingkan hasil pengukuran
dengan           laporan/catatan
sebelumnya atau laporan hasil          7. Pengukuran Keseimbangan
komisioning.                             Tegangan

4. Pemeriksaan Fuse atau MCB           Tujuan Pengukuran
                                       Keseimbangan Tegangan
   Dengan             dilakukannya
pemeriksaan    fuse    dan     MCB         Dengan dilakukannya penguku-
diharapkan dapat diperoleh data-       ran    keseimbangan     tegangan
data aktual mengenai kondisi           diharapkan dapat diperoleh data-
secara fisik peralatan tersebut        data    aktual   apakah    terjadi
sehingga dapat dihindari terjadinya    penyimpangan       keseimbangan
”Mal-Function” peralatan lain akibat   tegangan.      Apabila     terjadi
terputus pasokan tegangan dan          penyimpangan tegangan – 5 % dan
arus.                                  + 5 %, itu berarti menunjukkan
                                       adanya DC ground.
5.Cara Pelaksanaan Pemeriksaan
  Fuse atau MCB                        Cara Pelaksanaan Pengukuran
                                       Keseimbangan Tegangan
1. Mempersiapkan Pemeriksaan
   Material dan peralatan kerja        1. Mempersiapkan Pengukuran
   dipersiapkan                             Mempersiapkan     Material
   Dokumen dan peralatan K3                 dan Peralatan Kerja yang
   dipersiapkan                             diperlukan.
                                            Mempersiapkan Dokumen
2. Melakukan pemeriksaan                    dan Peralatan K3.
    Membersihkan panel Fuse dan
    pengaman baterai.                  2. Melakukan Pengukuran
  Periksa suhu tiap MCB dengan               Membersihkan Rangkaian
  Thermovisi                                 Output Rectifier/Charger.
  Periksa dan kencangkan baut-               Membersihkan Panel Fuse
  baut pada terminal MCB                     dan Pengaman Baterai
  Ukur dan catat arus DC ground              Ukur dan catat besaran
  Periksa label atau marker masing-          tegangan antara :
  masing panel fuse baterai dan              Kutub    Positif   terhadap
  kabel baterai                              Negatif,
                                             Kutub    Positif   terhadap
6. Standar Pemeriksaan Fuse                  Ground,
   atau MCB                                  Kutub    Negatif   terhadap
   Bandingkan hasil pengukuran               Gound
dengan          laporan/catatan


                                                                       57
1.15.5. Pemeliharaan Charger          - Rangkaian rectifier (thyristor)
                                        bekerja tidak seimbang, mungkin
    Seperti halnya peralatan pada
                                        salah satu Tyristor bekerja tidak
umumnya charger juga harus
                                        stabil / tidak normal.
dipelihara. Hal ini harus dilakukan
                                      - Rangkaian Filter LC yang kurang
agar charger dapat beroperasi
                                        baik (Kapasitor atau Induktor
secara andal dan optimal. Dalam
                                        bocor ).
pemeliharaan charger ini ada
beberapa      hal    yang     harus
dilakukan sepeti dijelaskan pada      2. Cara Pengukuran
uraian berikut ini.                         Pengukuran tegangan ripple
                                      dilakukan pada titik output charger
1. Pengukuran Ripple                  atau sesudah rangkaian filter LC
                                      (lihat gambar dibawah ini yaitu pada
    Tujuan pengukuran Tegangan
                                      titik ukur 1) dan pada titik input
Ripple    pada     charger  untuk
                                      beban atau output voltage dropperl
mengetahui mutu tegangan DC
                                      (titik ukur 2). Pengukuran tegangan
yang dihasilkan. Tegangan ripple
                                      ripple menggunakan alat ukur
yang       tinggi,    kemungkinan
                                      Ripple      Voltage   Meter     atau
disebabkan oleh beberapa hal
                                      Oscilloscope.
antara lain :




                Gambar 1.55. Skema Pengukuran Tegangan Ripple
Dari contoh pembacaan hasil           3. Standard Tegangan Ripple
pengukuran diatas nilainya adalah
                                           Standard tegangan ripple yang
0,386 volt, kalau tegangan DC-nya
                                      diizinkan untuk semua merk atau
adalah 110V maka prosentase
                                      type charger adalah 2 % (Sesuai
ripplenya adalah :
                                      SE. 032).
                    0,386
Tegangan Ripple           x 100 %
                    110%
                  = 0,351 %


                                                                       58
4. Pengukuran Tegangan dan            charger    dilengkapi   dengan
   Arus Input                         rangkaian sensor arus dan
                                      tegangan yang akan mendeteksi
    Pengukuran tegangan dan arus      arus pengisian dan tegangan
input dilakukan pada titik input      output.   Tujuan    pengukuran
charger      bertujuan     untuk      tegangan dan arus output
mengetahui besarnya tegangan dan      charger adalah :
arus masing-masing fasa.                 Mengetahui besaran tegangan
                                         dan arus output pada setiap
Cara Pengukuran                          mode operasi.
    Pelaksanaan       pengukuran         Pembanding hasil pengukuran
dilakukan pada rangkaian input           meter terpasang.
charger.    Cara     pelaksanaan
pengukuran              tegangan           Cara Pengukuran pengukuran
menggunakan      Voltmeter    AC      tegangan dan arus output dilakukan
standar.                              pada saat floating, equalizing dan
    Standar    Tegangan     input     boosting. Pengukuran dilakukan
adalah380 volt      AC ± 10%          pada titik-titik terminal baterai dan
Frekuensi tegangan input 50 hz ±      terminal beban atau output dropper
6%                                    (lihat gambar1.55 ).
5. Pengukuran Tegangan dan            Pelaksanaan pengukuran dilakukan
    Arus Output                       dengan cara :
    Tegangan      output   dari
charger     digunakan    untuk
mensuplai beban DC dan juga
digunakan     untuk   pengisian
baterai. Pada rangkaian control




                Gambar 1.55. Pengukuran Tegangan dan Arus Output


                                                                        59
                                           boosting     pada     pemeliharaan
1. Pengisian floating
                                           tahunan dilakukan saat rectifier tidak
  - Posisikan selector switch "mode
                                           berbeban dan untuk pemeliharaan
    operasi" pada posisi floating,
                                           bulanan pengukuran dan reseting
  - Catat hasil pengukuran pada
                                           floating dan equalizing dilakukan
    logsheet,
                                           pada saat berbeban .
  - Bandingkan hasil pengukuran
    dengan setting floating,
  - Lakukan reseting apabila tidak              Apabila      tegangan        output
    sesuai                                 pengisian         terlalu       rendah,
2 . Pengisian equalizing                   kemungkinan penyebabnya antara
  - Posisikan selector switch "mode        lain :
    operasi" pada posisi equalizing,       - Terjadi gangguan pada rangkaian
  - Catat hasil pengukuran pada              tenaga DC.
    logsheet,                              - Pada untai jembatan Thyristor, ada
  - Bandingkan hasil pengukuran              salah      satu     thyristor    yang
    dengan setting equalizing,               penyulutannya tidak normal.
  - Lakukan reseting apabila tidak         - Rangkaian Pulse Generator tidak
    sesuai                                   bekerja dengan baik.
                                           - Kerusakan pada rangkaian Control
3. Pengisian boosting                        Charger.

  - Posisikan selector switch "mode            Pengukuran tegangan output
    operasi" pada posisi boosting,         sangat tergantung pada merk dan
  - Catat hasil pengukuran pada            type baterai yang dilayani, dalam
logsheet,                                  pelaksanaan menggunakan standar
  - Bandingkan hasil pengukuran            IEC 623 atau sesuai dengan buku
    dengan setting boosting,               manual seperti pada tabel Tegangan
  - Lakukan reseting apabila tidak         per Sel pada bahasan baterai,
    sesuai setting boosting                sebagai contoh kita lihat tabel
                                           dibawah ini standar untuk baterai
                                           alkali merk saft.
    Pelaksanaan pengukuran dan
reseting floating, equalizing dan

   Tabel . 1. 6. Pengisian boosting

 Jenis /                         Tegangan Baterai ( Volt )
  Merk                                                   Initial       Akhir
 Baterai Nominal        Float    Equal      Boost
                                                        Baterai      Dischrage
 ALKALI
 Saft         1,2      1,40 -     1,50 -    1,65 -       1,65 -           1
                        1,42       1,55      1,70         1,70



                                                                                60
   Arus keluaran charger tergantung        1.15.6. Pengukuran Arus Output
pada beban atau dibatasi oleh arus                 Maksimum
maksimum charger
                                               Tujuan pengukuran adalah
                                           untuk mengetahui apakah charger
Keseimbangan Tegangan
                                           masih dapat bekerja optimal
  Tujuan pengukuran keseimbangan           dengan arus output sesuai dengan
tegangan adalah untuk mengetahui           yang      dibutuhkan      (kapasitas
keseimbangan antara tegangan positif       baterai).     Pengukuran       arus
ke ground dengan negatif ke ground.        maksimum juga dilakukan saat
Hal ini dapat terjadi akibat ketidak       komisioning untuk mengetahui
seimbangan tegangan output charger         apakah arus maksimum charger
atau ketidak seimbangan tegangan           sudah sesuai spesifikasi.
pada beban karena adanya hubung
singkat antara positif ke ground atau          Apabila   hasil  pengukuran
negatif ke ground.                         terjadi perbedaan antara besaran
    Cara      Pengukuran         untuk     arus, output dengan arus yang
melaksanakan        pengukuran      ini    dibutuhkan, maka perlu dilakukan
dilakukan pada titik output charger ke     pengaturan ulang (resetting) pada
beban,    caranya      yaitu   dengan      charger.
mengukur tegangan antara positif               Cara pengukuran arus output
dengan ground, kemudian ukur               maksimum atau sesuai kebutuhan
tegangan negatif dengan ground.            baterai dilakukan dengan cara :
     Dari    hasil   pengukuran     ini,   1. Lepaskan charger dari baterai
perhatikan apakah sudah sama                 clan beban
(toleransi dari pabrik) antara besaran     2.Kosongkan        energi     baterai
tegangan positif ke ground dengan            dengan dummy load.
besaran tegangan negatif ke ground.        3..Pasang amperemeter secara
Apabila hasil pengukuran diketahui           seri pada titik output charger.
sama, berarti, tegangan output charger     4..Posisikan charger pada mode
sudah seimbang clan tidak terjadi            Boost
hubung singkat pada beban.Apabila          5.Hubungkan charger dengan
terjadi ketidakseimbangan maka perlu         baterai yang telah dikosongkan
dilakukan pengecekan lebih lanjut            atau menggunakan dummy load.
(lihat pokok bahasan troubleshooting )     6..Amati besaran arus pada
                                             amperemeter.
                                           7..Apabila terdapat perbedaan
  Standard       hasil pengukuran
                                             antara hasil pengukuran dengan
keseimbangan tegangan masing-
                                             besarnya arus output yang
masing antara positif dan negatif ke
                                             dibutuhkan (sesuai kapasitas
ground adalah 50 persen dari
                                             baterai),       maka       lakukan
tegangan output charger. (toleransi ±
                                             penyetelan arus output charger
12,5%)
                                             sesuai kebutuhan.



                                                                             61
    Untuk    charger    type   BCT,           rangkaian ke beban (tegangan
penyetelan dilakukan pada rangkaian           pada rangkaian ke beban harus
kontrol charger, yaitu dengan                 tetap).
mengatur trimpot VR1 dan VR2
                                           4. Posisikan selector switch pada
(besar    arus    maksimum     yang
                                              Equalizing, amati tegangan
diizinkan 110 % dari arus nominal).
                                              pada rangkaian 'ke beban
                                              (tegangan pada rangkaian ke
   Untuk charger type ABB 626 170,            beban harus tetap).
penyetelan dilakukan pada circuit
card    A1,    yaitu    pengaturan         5. Posisikan selector switch pada
potensiomefer R5.                             Boosting, amati tegangan pada
                                              rangkaian ke beban (tegangan
   Standard masing-masing type I              pada rangaian ke beban harus
merk charger telah mempunyai)                 tetap)
standar kapasitas arus maksimum
yang diizinkan. Sebagai contoh,                Apabila     hasil    pengukuran
charger type ABB 162 170 standar           tegangan pada rangkaian ke beban
kapasitas arus maksimum adalah             saat posisi floating, equalizing clan
105 % dari arus keluaran ( 105% x          boosting tetap (± 10 %) maka
100 A = 105 A ) dan charger dari PT        rangkaian dropper bekerja normal.
Catu     daya     Data    Prakasa,             Pada saat ini pengukuran
mempunyai standar arus maksimum            rangkaian     tegangan        dropper
110 % dari arus keluaran charger (         mengacu       pada       pengalaman
110% x 80 A = 88 A ).                      lapangan clan buku manual
                                           masing-masing merk, seperti :
Pengukuran Rangkaian Dropper               - Charger type ABB 162 1 70
    Untuk      mengetahui       apakah       besarnya      tegangan      dropper
rangkaian Dropper dapat bekerja              adalah 80 % dari tegangan
normal. Cara pengukuran tegangan             keluaran, yaitu sE kitar 10 VDC.
dropper        dilakukan        dengan     - Charger dari PT Catudaya Data
pengecekan tegangan rangkaian ke             Prakasa, menggunakan dropper
beban untuk masing-masing posisi             diode. 3 step, dengan range
selector switch, seperti sebagai berikut     tegangan 24 VDC pada arus 80
:                                            A.
                                           - Charger BCT menggunakan 2
1. Tentukan besaran tegangan yang            buah dropper diode, masing-
   diperlukan pada rangkaian ke              masing besarnya adalah 24 VDC.
   beban (misalnya 110 volt).
2. Hubungkan voltmeter pada output         Pengecekan Meter-meter
   charger     (sebelum    rangkaian         Tujuan      pengecekan   meter
   dropper) dan rangkaian ke beban         adalah untuk mengetahui akurasi
   (setelah rangkaian dropper).            dari meter-meter terpasang (arus
3. Posisikan selector switch pada          baterai, arus beban dan tegangan
   Floating, amati tegangan pada           beban) Pada charger baterai

                                                                             62
umumnya memiliki tiga buah alat ukur         cairan pembersih. Khusus untuk
terdiri dari meter untuk pengukuran          peralatan           elektronika,
arus baterai, arus beban, clan               gunakanlah kompressor udara
tegangan beban.                              dengan tekanan maksimum 3
                                             bar.
Pengecekan dilakukan dengan cara
sebagai berikut :                         5. Periksa kondisi baut-baut jika
                                             perlu           dikencangkan.
Ukur besaran tegangan dan arus di
                                             Gunakanlah alat yang sesuai
terminal meter menggunakan alat ukur
                                             dengan peruntukkannya.
standar.
                                              Standard pemeriksaan fisik pada
1.    Bandingkan hasil pengukuran
                                          peralatan adalah secara visual
     antara alat ukur standar dengan
                                          ataupun bisa juga dengan diraba
     hasil     penunjukkan     meter
                                          yaitu peralatan dalam kondisi baik
     terpasang.
                                          dan bersih.
2.    Apabila       perbedaan  hasil
     pengukuran antara alat ukur          1.16.Jadwal dan Chek list
     standar dengan meter terpasang             Pemeliharaan Charger
     di atas 5% (+5%) atau dibawah
     5% (-5%) sesuai dengan klas              Agar   periode    dan  objek
     meternya, maka meter tersebut        pemeliharaan charger sama, maka
     harus dikalibrasi.                   perlu membuat jadwal dan cheklist
Standar akurasi meter sesuai dengan       pemeliharaan charger.
klas meter yang dipakai, misal : 0,5% -
5%                                             Pembuatan       jadwal dan
                                          cheklist pemeliharaan charger,
Pemeriksaan Fisik                         disesuaikan dengan buku petunjuk
                                          peralatan yang dikeluarkan oleh
    Pemeriksaan secara fisik bertujuan    pabrik pembuat peralatan atau
untu.k mengetahui kondisi cubicle         instrument tersebut.
charcer dan fuse box apakah dalam
keadaan baik dan bersih. Cara             1.16.1. Pemeliharaan Baterai
pelaksanaan pemeriksaaan fisik                Pengukuran tegangan pada sel
adalah sebagai berikut :                  baterai bertujuan untuk mengetahui
1. Buka pintu panel charger               sebagai berikut :
2. Perhatikan kondisi kebersihan             Kondisi tegangan sel baterai,
   peralatan elektronik, meter-meter         apakah kondisi operasi normal
   dan fuse.                                 Tegangan pengisian ke baterai
3. Bersihkan apabila jika terdapat           (Tegangan output charger)
   kotoran baik debu atau sarang             Kondisi open sirkit pada
   laba-laba.                                rangkaian baterai.
4. Pembersihan dilakukan dengan              Keseimbangan tegangan
   menggunakan alat pembersih dan            baterai terhadap tanah.

                                                                          63
1.16.2. Cara Pelaksanaan                            b) Pengukuran tegangan
      Pengukuran Tegangan.                             seluruh sel :
    Pengukuran tegangan baterai per                  Rangkaian Baterai ke Rectifier di-
sel dan keseluruhan sel dilakukan                    off-kan.
dengan langkah-langkah sebagai
berikut :                                            Siapkan AVO meter ( diajurkan
                                                     menggunakan AVO meter digital
                                                     ).
Pengukuran Tegangan per Sel
                                                     Ubah posisi selektor switch pada
  Rangkaian Baterai ke Rectifier di-off-
                                                     AVO meter pada skala yang
kan
                                                     sesuai.
 Siapkan AVO meter ( diajurkan
                                                     Ukur tegangan sel baterai sesuai
 menggunakan AVO meter digital )
                                                     polaritasnya, warna merah pada
 Sesuaikan selektor switch pada                      kutub positif pada sel no.1 dan
 AVO meter pada skala yang kecil,                    warna hitam pada kutub negatif
 misalnya pada skala 10 volt.                        pada sel terakhir.
 Ukur tegangan sel baterai sesuai                      Catat hasilnya pada lembar
 polaritasnya ( positif warna merah                    kerja pengukuran tegangan.
 dan negatif warna hitam ) mulai dari
                                                       Koreksi besaran hasil ukur
 sel no. 1 sampai dengan sel terakhir.
                                                       tegangan    tersebut   dan
   Catat hasil pengukuran pada                         bandingkan dengan standard
lembar kerja pengukuran tegangan.                      tegangan.

Tabel 1.7. Tegangan per Sel.
   Jenis /                            Tegangan Baterai ( Volt )
    Merk
   Baterai    Nominal                                              Initial  Akhir
                           Floating        Equalizing Boost
    Alkali                                                        Baterai Dischrage
 Saft            1,2      1,40 - 1,42      1,50 - 1,55   1,65 -    1,65 -       1
                                                          1,70      1,70
 Nife            1,2      1,40 - 1,42         1,55        1,70     1,65         1
 Hoppecke        1,2      1,40 - 1,45      1,50 - 1,65    1,70     1,70         1
 / FNC
 Friwo / TS      1,2      1,40 - 1,42           -         1,70     1,70        1,15
 Alcad           1,2      1,45 - 1,47      1,50 - 1,60    1,70     1,70         1
 Furukawa        1,2      1,40 - 1,42           -           -        -          1
 Emisa /         1,2      1,40 - 1,45      1,50 - 1,60    1,70     1,70         1
 LP, MP

                                                                                      64
   Jenis /                             Tegangan Baterai ( Volt )
    Merk
   Baterai                                                      Initial  Akhir
              Nominal     Floating        Equalizing Boost
   Asam                                                        Baterai Dischrage

Rocket            2            2,3           2,4         -         2,3       1,8
SAFT NIFE
                  2           2,27             -         -         2,3       1,8
/ Lead Line

Fiam / SMG        2           2,23             -         -         2,35      1,8
Furukawa          2             -              -         -           -        -
Yuasa             2             -              -         -           -        -
Gould             2             -              -         -           -        -
Fulmen /          2           2,27             -         -         2,40      1,8
EHP
DRYFIT /
                  2            2,3             -         -           -       1,8
A600 OpzV

DRYFIT /          2            2,3             -         -           -       1,8
PzS
HOPPEKE /
                  2           2,23 -         2,24        -           -       1,8
OPzS
                               2,24
Cloride
                  2           2,25 -         2,4         -         2,3 -     1,8
Powersafe
                               2,27                                 2,4


1.16.3.Pengukuran     Berat     Jenis          Oleh karena itu agar proses kimia
       Elektrolit                              didalam sel baterai bekerja baik,
                                               maka perlu dilakukan pemeriksaan
    Tujuan melakukan pengukuran
                                               atau     pengukuran      berat  jenis
adalah untuk mengetahui kondisi
                                               elektrolit. Alat ukur yang digunakan
elektrotit. Hal ini sangat penting
                                               adalah Hydrometer, seperti gambar
karena elektrolit pada baterai
                                               1-57
berfungsi sebagai konduktor atau
sebagai media pemindah elektron.




                                                                                   65
                                                                   Pompa Karet

                                                                   Silinder



                                                                   Aerometer

                                                                   Cairan Elektrolit




                                     Gambar 1. 57. Hydromete

Aerometer yang biasa dipakai atau               Bd ( hs )= Pembacaan berat jenis
yang beredar dipasaran terdiri dari                      pada hydrometer ( gr/cm3 )
3 (tiga) macam, yaitu :
1. Aerometer yang bertuliskan                   ts = Temperatur larutan asam
   angka-angka berwarna putih,                  belerang ( 0 C )
   biasanya pada baterai merk
   Hoppecke (buatan Jerman)..                    b. Pada baterai alkali
2. Aerometer     yang    dilengkapi
   dengan warna : Merah, Hijau,                                           ( t a - 15 )
                                                  Bd ( a )   Bd ( ha )                 x 0,001
   Kuning (buatan RRC). Arti dari                                               2
   warna-warna tersebut adalah :                 Diman
   Merah : Dead Batery, adalah
                                                a:
   muatan baterai tidak ada atau
   mati                                         Bd ( a ) = Harga berat jenis
   Hijau      :      Half Charge,               Sebenarnya
   kapasitas baterai sudah 50%                  Bd ( ha ) = Pembacaan berat jenis
                                                larutan alkali pada hydrometer
a) Pada Baterai Asam :                          (gr/cm3 )
                                                      Ta = Temperatur larutan asam
                                                     belerang Kuning : Full Charge,
                         ( t s - 15 )
Bd   (s)   Bd   ( hs )                x 0,001        kapasitas baterai sudah 90–
                              1,5
                                                     100%
Dimana :
                                                3. Aerometer    yang      dilengkapi
Bd ( s ) = Harga berat jenis                    warna : Merah, Putih, Hijau (buatan
sebenarnya

                                                                                            66
Taiwan), arti warna-warna tersebut                  - Pompakan cairan elektrolit secara
adalah :                                            maksimal / sampai penuh seperti
 Merah : Recharge                                   gambar 1-58.
 Putih : Fair                                       - Baca skala pada areometer sesuai
 Hijau : Good                                       permukaan cairan elektrolit.
- Siapkan alat ukur berat jenis                     - Catat hasil pengukuran.
  (hydrometer).
                                                    - Pembacaan berat jenis (Bd)
- Gunakan alat / hydrometer sesuai                  dipengaruhi    oleh        perubahan
jenis baterai yang akan diukur                      temperatur maka diperlukan koreksi
(jangan tertukar dengan hydrometer                  pembacaan berat jenis dengan
untuk baterai jenis yang lain.)                     ketentuan sebagai berikut:
- Pada saat pengukuran posisi                        ( 0C )
hydrometer harus tegak lurus.




               Gambar 1.58. Cara Pelaksanaan Pengukuran Berat Jenis

                       Tabel 1-8. Standar Berat Jenis Elektrolit

                                     Kondisi Elektrolit          Berat Jenis
           Jenis Baterai
                                      ( temp. 20o C )            ( gr / cm3 )

           ALKALI                 Elektrolit baru                   1,20
                                  Kondisi terisi penuh              1,18
                                  Berat jenis minimum               1,16




                                                                                      67
          ASAM                Elektrolit baru                    1,190
                              Kondisi terisi penuh               1,215
                              Berat jenis minimum                1,16


1.16.4. Pengukuran Suhu                         -   Suhu maksimum pada normal
        Elektrolit                                  operasi : 25 - 35 °C ( suhu
                                                    ruangan )
    Tujuan      pengukuran   suhu
                                                -   Suhu maksimum yang diijinkan
elektrolit adalah untuk mengetahui
                                                    pada     saat   pengisian   /
kondisi elektrolit baterai ketika
                                                    pengosongan : 45 °C.
baterai sedang diisi ( charge )
maupun ketika sedang terjadi                       Tujuan pengukuran arus
kondisi tidak normal, mengingat                 pengisian pada baterai adalah :
pengaruhnya sangat besar terhadap
                                                -   Untuk mengetahui besarnya
operasional baterai maka perlu
                                                    arus pengisian dari rectifier ke
dilakukan      pemeriksaan    atau
                                                    baterai, pada saat baterai
pengukuran suhu pada sel baterai.
                                                    floating. Arus pengisian ini
                                                    mendekati nol.
Cara Pelaksanaan pelaksanaan
pengukuran suhu elektrolit dilakukan            -   Untuk mengetahui besarnya
dengan langkah-langkah sebagai                      arus pengisian dari rectifier ke
berikut :                                           baterai, pada saat baterai
    Siapkan alat ukur suhu elektrolit               equalizing.
    yang bersih dan dianjurkan                  -   Untuk mengetahui besarnya
    menggunakan thermometer jenis                   arus pengisian dari rectifier& ke
    alkohol.                                        baterai, pada saat baterai
    Yakinkan bahwa termometer                       boosting. Apabila Rectifier tidak
    berfungsi dengan baik.                          dilengkapi dengan Dropper
    Masukan alat ukur ke dalam sel
    baterai sampai terendam cairan                   Untuk melakukan pengukuran
    elektrolit.                                 arus pengisian pada baterai dengan
                                                langkah-langkah sebagai berikut :
    Tunggu beberapa saat dan
    amati sampai ada perubahan                  -   Siapkan Tang Ampere DC
    suhu.
                                                -   Posisikan saklar atau selector
    Catat hasil ukur ke dalam lembar
                                                    switch untuk pengukuran arus
    kerja yang telah disediakan.
                                                    searah (DC)
    Standar suhu elektrolit pada
                                                -   Sesuaikan posisi range arus
baterai alkali maupun asam adalah
                                                    pada tang ampere
sebagai berikut :
                                                -   Lakukan pengukuran pada :
                                                -   Kabel dari rectifier ke baterai

                                                                                      68
-   Kabel konektor antar rak baterai       arus pada ampere meter yang
                                           terpasang pada rectifier.
-   Yakinkan penunjukan arus harus
    konstan                                   Contoh pengukuran arus pada
                                        baterai dapat dilihat pada gambar
-   Catat hasil pengukuran
                                        1.59.
-   Cocokkan hasil pengukuran
    tersebut dengan penunjukkan




             Gambar 1.59. Pengukuran arus pada Rangkaian Sel Baterai




                                                                       69
            Gambar 1.60. Diagram Titik Ukur Arus Pengisian Pada Baterai
                                         Surat Edaran dari PLN Pusat No.
   Besarnya arus pengisian adalah
                                         032/PST/1984,    tentang uraian
sebagai berikut :
                                         Kegiatan Pemeliharaan Peralatan
  - Baterai Alkali    : 0,2 x C ( 0,2
                                         Listrik.
     x kapasitas baterai)
  - Baterai Asam : 0,1 x C ( 0,1         Periodik  Pemeliharaan      Baterai
     x kapasitas baterai)                adalah sebagai berikut :
  - Pada operasi floating arus            Mingguan
     yang mengalir ke baterai relatif     Bulanan
     kecil                                Tahunan
                                             Namun demikian pemeriksaan
1.16.5. Jadwal Pemeliharaan
                                         baterai secara rutin tiap hari tetap
        Periodik Baterai
                                         dilakukan oleh patroli operator
                                         namun hanya bersifat fisik atau
   Pedoman    yang    diterapkan         secara visual, tidak menggunakan
untuk melakukan pemeliharaan
                                         meter-meter yang rumit.
pada peralatan Instalasi adalah
bardasarkan pada SUPLEMEN,

                                                                          70
Tabel 1-9. Pemeliharaan Mingguan (dalam keadaan operasi )


                                                                 Peralatan /
         Peralatan
 No                                  Kegiatan                   Material yang
           Yang
  .                                                              digunakan
         Dipelihara
 1     Sel Baterai     Periksa kebersihan sel baterai. Bila - Check List
                       kotor bersihkan sel dan klemnya.
                                                            - Kuas Cat
                       Ukur Tegangan dan Berat jenis pada
                                                            - Sikat
                       sel yang dipilih atau ambil contoh /
                       sampel dari beberapa sel             - Lap Kaos
                       Periksa arus pengisian      dan   ukur -Vaseline
                       tegangan total baterai.                 Netral
                                                                 - Multi meter
 2     Ruang Baterai   Periksa kipas ventilasi, apakah normal,
                       jika tidak normal segera di perbaiki      -Pengukur
                                                                  tinggi
 3     Elektrolit      Periksa level dan suhu cairan elektrolit, Elektrolit
                       apakah normal? Jika tidak normal -Thermometer
                       sesuaikan dengan standar yang telah
                       ditentukan

 4     Sekring / NFB   Periksa apakah ada yang putus atau
                       trip

Tabel 1- 10. Pemeliharaan Bulanan (dalam keadaan operasi )
                                                                  Peralatan /
         Peralatan
 No.                                  Kegiatan                     Material
           Yang
                                                                     yang
         Dipelihara
                                                                  digunakan
  1    Sel Baterai     Ukur Tegangan dan Berat jenis di - Check List
                       seluruh sel pada kondisi charger Off
                                                                  - Kuas Cat
                       (tidak operasi).
                                                                  - Sikat
                       Ukur tegangan total.
                                                                  - Lap Kaos
                       Periksa kebersihan sel baterai, bila kotor
                       bersihkan dan lapisi dengan vaseline -Vaseline
                       netral.                                     Netral
                       Lakukan pengisian        dengan   mode - Multi meter
                       Equalizing.



                                                                            71
  2   Rangkaian       Charger di Off-kan, ukur tegangan total
      Baterai         baterai untuk menguji open circuit (sirkuit
                      terbuka)

Tabel 1- 11. Pemeliharaan Tahunan (dalam keadaan tidak operasi )
                                                              Peralatan /
       Peralatan
 No.                               Kegiatan                  Material yang
          Yang
                                                              digunakan
       Dipelihara
                                                           - Check List
  1 Sel Baterai     Lakukan Pengujian Kapasitas :          - Kuas Cat
                         Pengisian kembali dengan mode - Lap Kaos
                         Boosting                          -Vaseline Netral
                                                           - Multi meter
                         Rekondisi elektrolit baterai bila -Tang      amper
                         hasil test kapasitas tidak baik DC
                         (bila diperlukan)                 - Alat Uji
                         Pengujian      kadar  potassium Kapasitas
                         karbonat, khusus pada baterai - Alat Uji kadar
                         yang telah berusia lebih dari 5 Potassium
                         tahun.                            Karbonate




                                                                         72
1.17. Pengujian dan shooting pada          melalui rangkaian control charger
      DC Power                             sampai indikasi muncul.

     Sistem DC Power pada unit                 Over Voltage Bateray. Untuk
pembangkit yang sering mengalami           pengujian ini dilakukan dengan cara
permasalahan adalah pada baterai.          menaikkan tegangan keluaran melaui
Terutama bateraiai jenis asam karena       rangkaian control charger sampai
didalamnya terdapat larutan kimia          indikasi muncul.
(elektrolit) yang tentu jika dipengaruhi       AC     Power     Failure Untuk
kondisi lingkungan yang berubah-           pengujian ini dilakukan dengan cara
ubah akan mempengaruhi berbagai            melepas (meng-off-kan) MCB input
unsur baik level air, berat jenis,         AC ke charger
temperatur         elektrolitnya    dan
sebagainya. Untuk peralatan lain               Charger Failure 'Untuk
seperti sistem instalasi, panel-panel,     pengujian ini dilakukan dengan cara
meter indikator, lampu indikator,          melepas (meng-off-kan) MCB output
charger dan inverter biasanya jarang       DC ke baterai.DC Fuse
terjadi masalah.
                                               Failure,   'Untuk    pengujian
1.17.1. Pengujian Indikator Charger        dilakukan dengan cara melepas
                                           (meng-off-kan) fuse output DC ke
    Pengujian pada charger meliputi
                                           baterai.
beberapa hal antara lain : Low
Baterai Indicator, AC Power Failure,            Earth Fault Untuk pengujian ini
Over Voltage Bateray, Charger              dilakukan        dengan        cara
Failure, DC Fuse Failure, Earth            memindahkan posisi switch penguji
Fault, dan lain-lain. Pengujian            DC Ground pada charger.
indikator bertujuan untuk mengetahui
apakah indikator tersebut bekerja              Dalam pelaksanaan di lapangan,
sesuai dengan fungsinya ataukah            alarm    indikasi   charger    dapat
tidak sesuai. Beberapa pengujian           dikatakan sesuai dengan standar
yang dapat dilakukan pada indikator        apabila    pada    saat    dilakukan
charger antara lain :                      pengujian (simulasi gangguan) pada
                                           salah satu bagian charger tersebut,
    Low Bateray Indicator . Untuk          alarm dapat muncul dengan baik.
pengujian ini dilakukan dengan cara
menurunkan tegangan keluaran




                                                                               73
Tabel 1 . 12 Trouble Shooting pada Charger

  ALARM      PENYEBAB             CARA MENGATASI
  AC Power   Input circuit        On-kan kembali saklar. MCCB mungkin trip
  Failure    breaker (MCCB)       karena adanya arus Lebih (lonjakan arus
             trip                 sesaat). Pada kasus ini: On-kan charger
                                  dengan kontrol manual dan arus di set ke nol
                                  (sesuai buku petunjuk pengoperasian)

  Under      Charger trip         On-kan charger.
  Voltage                         Periksa semua phasa dan perbaiki sistem
  Bateray                         suplay AC

             Suplay AC lepas      Periksa semua phasa dan perbaiki sistem
                                  suplay AC.

             AC MCCB trip         On-kan MCCB. Jalankan charger dengan
                                  control manual, dan seting arus pada level nol.

             Mini Fuse putus      Ganti fuse, bila fuse putus , perbaiki hubungan
                                  antar PCB

  Under      Tegangan output      Bandingkan tegangan output charger dengan
  Voltage    tidak sesuai         nilai yang ditunjukkan data sheet. Bila tidak
  Bateray                         sesuai, setting ulang nilai tegangannya.

             Pemakaian            Hitung ulang pemakaian beban DC. Putuskan
             Beban DC terlalu     pemakaian beban DC. Ganti charger dengan
             tinggi               kapasitas arus output DC yang lebih tinggi.

             Baterai habis        Isi baterai, periksa level elektrolit baterai
                                  Periksa baterai untuk gangguan short circuit
                                  internal

  Over       Tidak berfungsi -    Periksa seting charger.
  Voltage    nya charger,         Putuskan rangkaian beban         dari   sumber
  Bateray    karena suplay        tegangan.
             tegangan yang
             terlalu besar dari
             rangkaian beban
             ke baterai

  Charger    Charger mati         On-kan charger
  Failure

                                                                             74
                Suplay utama         Periksa semua phasa dan perbaiki sistem
                putus / hilang       suplay AC

                MCCB suplay          On-kan kembali MCCB. On-kan charger
                AC trip              dengan kontrol manual dan arus diset ke nol
                                     (sesuai buku petunjuk pengoperasian)

    DC Fuse     Mini Fuse putus      Ganti fuse. Bila fuse putus lagi, periksa
    Failure                          hubungan antar PCB. Bila rusak, maka
                                     perbaiki. Periksa semua fuse dan cari fuse
                                     yang putus dan cari penyebabnya

                DC Fuse putus        Ganti Fuse-nya



1.17.2. Pengujian Kapasitas baterai             Waktu pengujian kapasitas
                                            baterai ini biasanya dilakukan pada :
    Kapasitas suatu baterai adalah
menyatakan besarnya arus listrik            o Saat komisioning baterai ( Initial
(Ampere) baterai yang dapat disuplai           Charge )
atau dialirkan ke suatu rangkaian luar
                                            o Setelah 5 ( lima ) tahun beroperasi.
atau beban dalam jangka waktu
(jam) tertentu, unt uk memberikan           o Berikutnya dilakukan setiap 1 tahun
tegangan tertentu. Kapasitas baterai           sekali.
( Ah ) dinyatakan sebagai berikut :
C     Ix t                                      Pada baterai alkali nickel-
                                            cadmium (NiCd) umumnya kapasitas
Dimana :
                                            baterai dinyatakan dalam C5 dan
C = Kapasitas baterai ( Ah )
                                            untuk baterai Asam adalah C10.,
I = Besar arus yang mengalir
                                            tujuan pengujian ini adalah untuk
    (Ampere )
                                            mengetahui kapasitas baterai yang
t = Waktu pemakaian ( Jam ).
                                            sesungguhnya.
    Pengujian    kapasitas    baterai           Pelaksanaan pengujian
menggunakan kode atau istilah               kapasitas baterai yang pada unit
dengan C.. Kode yang biasa                  pembangkit yang terpasang 1
digunakan adalah C3 , CS dan C,o. Hal       (satu) unit baterai adalah sebagai
ini menyatakan besarnya kapasitas           berikut :
baterai dalam Ah yang tersedia, yaitu       1. Mencatat data-data baterai
                                                yang akan diuji.
o untuk C3 , waktunya selama 3 jam
                                            2. Menyiapkan peralatan kerja
o untuk C5 , waktunya selama 5 jam              dan alat uji.
                                            3. Menyiapkan baterai cadangan
o untuk C,o, waktunya selama 10 jam
                                                dan yakinkan siap operasi.
                                            4. Siapkan Rectifier uji.
                                                                                   75
5. Melakukan manuver peminda-                kan charger dan tunggu selama
    han pasokan sumber DC                    2 jam.
    (Gambar 1.61) dengan uraian          15. Mengukur        besarnya      arus
    manuver sebagai berikut                  pengisian ke baterai atau
         Masukan NFB baterai                 menyetel       besarnya      arus/
         cadangan (paralel).                 tegangan output charger.
         Buka Fuse baterai yang          16. Mencatat tegangan seluruh sel
         akan diuji.                         baterai     selama      pengisian
         Baterai siap diuji.                 ber.langsung.
6. Melepas kabel pada terminal           17. Memeriksa/              mengukur
    Positif clan Negatif baterai.            temperatur sel baterai selama
7. Pertahankan level elektrolit              berlangsung             pengisian
    baterai.                                 (charging). Pengisian dihentikan
8. Kencangkan mur/baut yang                  apabila temperatur sel baterai
    kendor pada seluruh sel                  telah mencapai 45°C, tunggu
    baterai.                                 sampai suhu baterai menurun
9. Sambungkan alat uji ke baterai            dan lanjutkan pengisian.
    ( lihat gambar 1.62 clan 1.63 ).     18. Pelaksanaan             Pengujian
10. Pelaksanaan              Pengujian       (discharge ) tahap 2.
    (Discharge ) menggunakan alat        19. Selanjutnya       lakukan seperti
    BCT2000 atau BTS100.                     urutan pekerjaan nomor 11 s/d
11. Ukur suhu pada sampel sel                13
    baterai secara random.               20. Bila hasil uji Ecapasitas baterai
12. Khusus bila menggunakan alat             < 50 % maka lakukan
    uji Merk ISA, BTS 100 catat              pengecekan potasium karbonat
    penurunan tegangar per sel           21. Bila kandungan potasium
    pada seluruh sel baterai.                karbonat < 75 gram/liter lakukan
13. Bila tegangan per sel < 1 volt           rekondisi, jika > 75 gram/liter
    (mendekati nol), maka sel                baterai harus diganti. (Lihat
    baterai diindikasikan rusak.             Tabel Standar Batas maksimum
14. Bila hasil uji kapasitas baterai <       kadar K2C03)
    50% maka lakukan pengisian           22. Bila hasil uji kapasitas baterai >
    kembali sebesar 140 % x                  50 % maka baterai dapat
    kapasitas, setelah penuh off-            dioperasikan kembali / masuk
                                             ke sistem.




                                                                            76
             Gambar 1.61. Pengujian pada baterai yang terpasang 1 unit

    Pelaksanaan           pengujian         gambar 1.62 ) dengan uraian
kapasitas baterai yang pada unit            manuver sebagai berikut :
pembangkit yang terpasang 2                 Manuver Pembebasan Baterai
( dua ) unit baterai adalah sebagai      Unit 1 yang akan di uji
berikut :                                kapasitasnya yaitu:
1. Mencatat data-data        baterai        Masukan       NFB       Rel DC
    yang akan diuji.                        (Rectifier Unit 1 dan 2 paralel
2. Menyiapkan        peralatan kerja        sesaat )
    dan alat uji.                           Keluarkan NFB out going Unit 1
3. Melakukan manuver pemindah-              Keluarkan NFB incoming Unit 1
    an pasokan sumber DC dengan             Off-kan Rectifier Unit 1
    cara bergantian. Bila Unit 1 di
    uji, maka unit 2 memasok             ( Baterai Unit 1 bebas tegangan dan
    sumber DC ke beban ( lihat           siap dilakukan.test kapasitas ).




                                                                         77
             Gambar 1.62. Pengujian pada Baterai yang terpasang 2 Unit.

4. Membuka fuse baterai.                     penurunan tegangan per sel
                                             pada seluruh sel baterai.
5. Melepas kabel pada terminal
   Positif dan Negatif baterai.          12. Bila tegangan per sel < 1 volt
                                             (mendekati nol), maka sel baterai
6. Memeriksa level cairan elektrolit
                                             diindikasikan rusak.
   seluruh sel baterai
                                         13. Bila hasil uji kapasitas baterai <
7. Memeriksa kekecangan mur
                                             50 % maka takukan pengisian
   baut peda seluruh sel baterai.
                                             kembali     sebesar     140%     x
8. Penyambungan       alat   uji   ke        kapasitas, setelah penuh off-kan
   baterai                                   charger dan tunggu selama 2
9. Pelaksanaan        Pengujian              jam.
   (Discharge) menggunakan alat          14. Mengukur     besarnya    arus
   BCT2000 atau BTS100                       pengisian ke baterai atau
10. Ukur suhu pada sampel sel                menyetel besarnya arus /
    baterai secara random.                   tegangan output charger.

11. Khusus bila menggunakan alat
    uji Merk ISA, BTS 100 catat

                                                                            78
15. Mencatat tegangan seluruh sel            Standar yang digunakan dalam
    baterai    selama   pengisian        melaksanakan pengujian kapasitas
    berlangsung.                         baterai mengacu pada karakteristik
                                         baterai yang akan diuji antara lain
16. Memeriksa      /      mengukur
                                         sebagai berikut :
    temperatur sel baterai selama
    berlangsung pengisian ( charging
    ).                                   a) Parameter Test

17. Pengisian dihentikan apabila                Besarnya arus pengosongan
    temperatur sel baterai telah                / discharge, contoh untuk
    mencapai 45°C, tunggu sampai                baterai alkali : 0,2 x kapasitas
    suhu baterai menurun dan                    baterai dan baterai asam :
    lanjutkan pengisian.                        0,1 x kapasitas baterai.

18. Pelaksanaan             Pengujian           Setting waktu pengosongan,
    (Discharge ) tahap 2.                       contoh untuk baterai alkali : 5
                                                jam dan untuk baterai asam :
19. Selanjutnya    lakukan   seperti            10 jam.
    urutan pekerjaan nomor 9 sld 11
                                                Tegangan                 akhir
20. Bila hasil uji kapasitas baterai <          pengosongan           per-sel,
    50 % maka lakukan pengecekan                contoh untuk baterai alkali : 1
    potasium karbonat                           volt dan untuk baterai asam :
21. Bila     kandungan      potasium            1,8 volt
    karbonat < 75 gram/liter lakukan            Baterai alkali sebesar 1 volt
    rekondisi, jika > 75 gram / liter           clan untuk baterai asam
    baterai harus diganti.                      sebesar 1,8 Volt.
22. Bila hasil uji kapasitas baterai >
    50 % maka baterai dapat              Standar Kapasitas
    dioperasikan kembali / masuk ke
                                            Baterai baik : 80 %
    sistem.
                                            Baterai kurang baik : < 80%




                                                                             79
    Gambar 1.63. Penyambungan alat uji ke baterai menggunakan alat uji
                         Merk Albert - type BCT-128




Gambar 1.64. Penyambungan alat uji ke baterai menggunakan alat uji
                        Merk ISA - type BTS-100 Plus


                                                                     80
1.17.3. Pengujian kadar Potassium            Peralatan  yang      digunakan
        Carbonate ( KZC03 )              dalam pengujian ini adalah sebagai
                                         berikut :
      Dalam             melaksanakan     - 1 bh Pipet ukuran 5 ml clan pipet
pemeliharaan tahunan pada baterai            filler
diantaranya      adalah      pengujian
kapasitas, dari hasil test tersebut      - 1 bh pipet kecil
belum menjadi jaminan bahwa              - 1 bh gelas Berker ukuran 250 ml
kondisi baterai tidak baik, sehingga
perlu ada usaha usaha lain yang          - 1 bh gelas Erlenmeyer ukuran
perlu diakukan yaitu dengan cara           500 ml
melakukan pengisian kembali dan          - 1 bh corong diameter 5 cm
menguji ulang baterai tersebut.
Apabila masih tetap kondisi tidak        - 1 bh washing bottle uk. 1000 ml
baik idealnya baterai tersebut           - 1 bh sarung tangan karet
diganti, tetapi hal ini dianggap tidak
efisien. Salah satu upaya yang           - 1 bh gelas Burette kapasitas 25m1
dilakukan sebelum beterai diganti        - 1 tube obat tetes mata (untuk P3K)
adalah      dengan      melaksanakan
rekondisi     pada      baterai   atau
mengganti cairan elektrolitnya.          1. Bahan Kimia yang Digunakan
                                             Bahan kimia yang digunakan
    Dalam melaksanakan rekondisi         dalam pengujian ini adalah :
seringkali juga masih didapatkan
                                         - 1 botol ukuran @ 250 ml
hasil yang tidak memuaskan
                                           phenolphtalein (Reagent A)
sehingga tidak berdaya guna dalam
meningkatkan kondisinya, oleh            - 1 botol ukuran @ 250 ml methyl
karena itu dari hasil pengujian            orange (Reagent B)
kandungan potassium karbonat
                                         - 1 botol ukuran @ 1000 ml Hydro
(KZC03) pada cairan elektrolit
                                           Chloric Acid (HCl)
baterai dapat ditentukan apakah
baterai bila direkondisi dapat           - 1 liter air distillate (H2O)
meningkat kondisinya atau tidak,
sebelum mengganti baterai dengan         2. Pelaksanaan Pengukuran
yang baru.
                                             Untuk satu unit baterai, sampel
                                         diambil dengan cara mengambil
    Adapun      Tujuan     pengujian     beberapa tetes larutan elektrolit tiap
kandungan potassium carbonate            sel baterai hingga terkumpul sekitar
(K2C03) adalah untuk memperoleh          ± 200 ml elektrolit.
infomasi apakah elektrolit baterai
masih efektif. untuk direkondisi atau    Pembuatan 50 ml larutan HCL 10 %
sudah tidak efektif lagi untuk           - Dengan memakai gelas ukur
direkondisi.                                250 ml, masukkan 50 ml air
                                            murni ke gelas Prlenmeyer

                                                                               81
 Kemudian dengan memakai pipet             permukaanr,ya dengan tanda "
 5 ml, masukkan 5 ml HCL pekat             p"
 ke gelas erlenmeyer lalu aduk        g. Tambahkan sedikit bubuk methyl
 secukupnya                              orange ke dalam larutan bening
 Larutan tersebut cukup untuk satu       pada gelas Erlenmeyer hingga
 kali pengujian                          berubah warna menjadi kuning
 Untuk pembuatan larutan yang            jernih
 lebih banyak dapat dilakukan
 dengan ketentuan setiap 10           h. Sambil mengocok perlahan
 bagian H20 ditambah dengan 1            gelas Erlenmeyer, perlahan
 bagian HCL.                             teteskan HCL 10 % dari gelas
                                         burette sampai larutan dalam
3. Pengukuran                            gelas   Erlenmeyer     berubah
                                         warna menjadi ' orange
      Prosedur pengukuran             i.   Bacalah jumlah HCL 10 % yang
dilaksanakan sebagai berikut :             teiah dipakai pada gelas burette
                                           dan        catatlah       batas
a. Isilah gelas burette dengan HCL
                                           permukaannya dengan tanda "
    10 % sampai penuh (larutan
                                           m"
    sampai pada batas titik nol)
                                      j. Dari langkah - langkah tersebut
b. Dengan menggunakan pipet,
                                         kandungan KZC03 dari sampel
   teteskan 5 ml larutan sampel
                                         dapat diketahui dengan rumus :
   (Potassium hydroxide) ke gelas
   erlenmayer
                                                            69,1
c. Masukkan 50 ml       (Dengan            ( m- p ) x 2 x        ( gr/liter)
                                                             5
   mengguna- kan pipet) air murni
   (H20)   ke    dalam      gelas
                                          Untuk        memudahkan     dan
   Erlenmeyer
                                      mempercepat penghitungan pada
d. Tambahkan beberapa tetes           langkah 10 ini, disediakan Tabel
   phenolphtalein ke dalam larutan    Standar         Kandungan     K2C03
   tersebut hingga berubah warna      sehingga hanya perlu diketahui
   menjadi ungu.                      nilai titik "m" dan "p" saja.
e. Sambil mengocok      perlahan
   gelas Erlenmeyer, perlahan            Langkah-langkah     pengujian
   teteskan HCL 10 % dari gelas       kadar K2C03 sebagai berikut :
   burette sampai larutan dalam
   gelas   Erlenmeyer    berubah      a. Isilah gelas burette dengan
   warna menjadi bening (tanpa           HCl 10% sampai penuh
   warna)                                (larutan sampai pada batas
                                         titik nol)
f. Bacalah jumlah HCL 10 % yang       b. Masukkan 50 ml air murni
   telah dipakai pada gelas burette      (H2O) pada gelas berker,
   dan        catatlah       batas       kemudian teteskan 5 ml

                                                                               82
     larutan sampel yang diambil             gelas Erlenmeyer berubah
     dari sel baterai dengan                 warna menjadi orange.
     menggunakan       pipet    filter.   k. Hitung dan catat kembali
     Setelah diaduk secukupnya               banyaknya HCl 10% yang
     tuangkan         ke       gelas         terbuang dan tandai dengan
     Erlenmeyer.                             titik dan ketik ”m”
c.   Tambahkan beberapa tetes             l. Masukkan angka yang didapat
     phenolphtelein         kedalam          kedalam rumus yang sudah
     larutan     tersebut     hingga         tersedia        dan     hitung
     berubah warna menjadi ungu.             kandungan           pottasium
d.   Sambil mengocok perlahan                carbonate (K2C03).
     gelas Erlenmeyer, teteskan
     HCl 10% dari gelas burette               Dari      hasil    pengukuran
     perlahan-lahan sampai larutan        kandungan pottasium carbonate
     dalam     gelas     Erlenmeyer       (K2C03),     dapat     memberikan
     berubah      warna      menjadi      informasi     dan    pertimbangan
     bening (tak berwarna lagi).          bahwa jika hasil ukur kadar
e.   Segera tutup kran gelas              pottasium carbonate (K2C03)
     burette setelah larutan pada         100 gr/liter, maka rekondisi
     gelas Erlenmeyer berubah             elektrolit baterai adalah langkah
     menjadi bening.                      yang tepat. Namun jika hasil uji
f.   Hitung dan catat banyaknya           kadar      pottasium     carbonate
     HCl 10% yang terbuang dan            (K2C03)        100 gr/liter, maka
     tandai dengan titik dan ketik        langkah yang tepat adalah usulan
     ”p”.                                 penggantian      baterai    dengan
g.   Bubuhkan       sedikit   Methyl      baterai yang baru.
     Orange       kedalam      gelas
     Erlenmeyer sehingga larutan
     berubah warna menjadi kuning         4. Hasil Pengukuran
     bening.                                  Untuk menentukan kadar
h.   Kocok perlahan agar larutan          Pottasium Carbonate (K2C03) dari
     yang baru berubah warna              hasil nilai (m - p) dapat dilihat pada
     menjadi lebih homogen.               tabel dihalaman berikut ini.
i.   Teteskan kembali larutan HCl
     10%     dari    gelas   burette
     kedalam gelas Erlenmeyer
     hingga larutan berubah warna
     menjadi orange.
j.   Segera tutup kran pada gelas
     burette setelah larutan pada




                                                                              83
Tabel 1. 13. Kandungan Pottasium Carbonate (K2C03) pada elektrolit baterai.


  Nilai       Kandungan K2C03          Nilai         Kandungan K2C03
 (m – p)         ( gr / liter )      (m–p)               ( gr / liter )

   0,1              2,764               2,6                71,864
   0,2              5,528               2,7                74,628
   0,3              8,292               2,8                77,392
   0,4             11,056               2,9                80,156
   0,5              13,82                3                 82,920
   0,6             16,584               3,1                85,684
   0,7             19,348               3,2                88,448
   0,8             22,112               3,3                91,212
   0,9             24,876               3,4                93,976
    1               27,64               3,5                96,740
   1,1             30,404               3,6                99,504
   1,2             33,168               3,7               102,268
   1,3             35,932               3,8               105,032
   1,4             38,696               3,9               107,796
   1,5              41,46                4                110,560
   1,6             44,224               4,1               113,324
   1,7             46,988               4,2               116,088
   1,8             49,752               4,3               118,852
   1,9             52,516               4,4               121,616
    2               55,28               4,5               124,380
   2,1             58,044               4,6               127,144
   2,2              60,88               4,7               129,908
   2,3             63,572               4,8               132,672
   2,4             66,336               4,9               135,436
   2,5               69,1                5                  138,2



                                                                              84
     Setiap produsen pembuat baterai menentukan standar maksimum yang
diijinkan terhadap kadar Pottasium Carbonate (K2C03) seperti pada tabel 1.14
berikut :

    Tabel 1.14. Standar maksimum yang diijinkan terhadap kadar Pottasium
                Carbonate (K2C03)


                          Produsen          Standar Kadar Maksimum

                   Furukawa Battery              75 gram / liter

                   Friwo Battery                 75 gram / liter

                   Saft                          100 gram / liter

                   Nife                          100 gram / liter

                   Sab Nife                      100 gram / liter

5. Rekondisi Baterai                            lama ( selama 20 menit ) atau
                                                langsung akan diganti elektrolit,
    Tujuan rekondisi baterai adalah
                                                maka tidak perlu pengosongan
suatu usaha untuk meningkatkan
                                                energi. ( Referensi dari : Nife
kembali kapasitas baterai atau
                                                Nickel Cadmium Battery )
memperbaiki dan mengembalikan
proses kimia didalam sel baterai           d. Pembongkaran sel baterai.
dengan cara melakukan penggantian          e. Membersihkan          kontainer,
elektrolit. Dari hasil overhaul tersebut      konektor antar sel atau rak dan
diharapkan dapat mengembalikan ke             membersihkan rak baterai.
karakteristik semula atau dapat
memperpanjang masa pakai atau              f.   Pembuangan dan penggantian
usia baterai.                                   cairan elektrolit satu persatu.
                                           g. Merangkai kembali baterai pada
6. Cara Pelaksanaan.                          raknya.
   Tahapan Pelaksanaan R'ekondisi          h. Pengisian kembali ( 140% x
Baterai adalah sebagai berikut :              kapasitas )

a. Mempersiapkan cairan elektrolit         i.   Test kapasitas ( Discharge ).
                                           j.   Pengisian kembali ( 140% x
b. Pengosongan energi sampai                    kapasitas )
   tegangan akhir per sel.
                                           k. Pengoperasian ke sistem.
c. Apabila, setelah cairan elektrolit
   dibuang tidak akan disimpan


                                                                                85
           Gambar 1.60. Pembuangan cairan elektrolit baterai




Gambar 1.61. Penggantian Elektrolit, Membersihkan Kontainer Baterai dan
                            Pengeringan




                                                                      86
      Gambar 1. 62. Pembersihan Terminal Sel Baterai, Klem, Baut dan
                            Pengecatan Rak




         Charging (Pengisian)




       Discharge (Test Kapasitas)


Gambar 1.63 Pengisian (Charging) dan Test Kapasitas setelah Rekondis


                                                                       87
7. Standar Rekondisi Baterai                kerusakan pada sel tersebut dapat
                                            mempengaruhi         keamanan    dan
    Pelaksanaan rekondisi baterai
                                            keandalan      operasional    baterai.
didasarkan pada beberapa kriteria
                                            Umumnya kerusakan pada sel
pemeriksaan,       sehingga    dapat
                                            baterai antara lain :
dijadikan standar atau acuan
sebelum dilakukan rekondisi pada            a) Retak pada bagian atas sel
baterai antara lain sebagai berikut :
                                            b) Cairan elektrolit Bocor
a. Hasil Test Kapasitas dinyatakan
                                            c) Korosif pada terminal atau
   baik ( Standard > 80% )
                                               sambungan kabel        Drat pada
b. Charger Discharge minimal 2                 terminal baterai rusak
   kali, hal ini bertujuan untuk
   meyakinkan apakah baterai                Cara Pelaksanaan
   kondisi tidak baik atau under
                                                Pelaksanaan pemeriksaan fisik
   charge.
                                            pada beterai dilakukan secara visual
c. Pengukuran berat jenis elektrolit        pada kontainer atau pada komponen
                                            sel baterai yaitu :
d. Pemeriksaan fisik.
                                            a. Kontainer
e. Pemeriksaan kondisi elektrolit
   dengan cara pengujian kadar              b. Mur baut        terminal     baterai
   potasium                  karbonat.         (terminasi)
   (Rekomendasi dari baterai merk
                                            c. Kabel sambungan           antar   rak
   Friwo : Bila tiap 1 liter cairan
                                               baterai.
   elektrolit sudah mengandung
   karbon seberat 75 gram, maka
   elektrotit harus diganti.
f.   Kondisi Plat-plat aktif sel baterai.
g. Hasil pengukuran temperatur
   elektrolit pada saat charging.
h. Usia baterai dll.

Pemeriksaan fisik baterai
     Tujuan melakukan pemeriksaan
fisik pada baterai adalah untuk
mengetahui keadaan sel baterai
berikut sambungan antar sel dimana




                                                                                 88
                           Contoh baut terminal yang korosif




  Terminal sel baterai menonjol akibat    Kontainer Sel Baterai Retak
  desakan dari dalam sel




Gambar 1.64. Beberapa Contoh Temuan pada Sel Baterai yang Abnormal
            Kontainer Sel Baterai Pecah




                                                                        89
1.18. Trouble Shooting
      Untuk melacak kerusakan baterai dapat dilakukan dengan urutan seperti
tabel 1 .15. berikut.

                           Tabel 1.15 Trouble Shooting
                        Kemungkinan
   Masalah                                         Cara Penanggulangan
                         Penyebab

Penurunan         Kandungan         Karbon Lakukan pengosongan baterai dan
Kapasitas         dalam elektrolit            ganti elektrolit rendah & lakukan
                                              rekondisi
                  Float charging dalam
                  waktu lama                  Lakukan pelatihan, bila kapasitas < 80
                                              % lakukan rekondisi
                  Permukaan        elektrolit
                  terlalu rendah              Tambahkan aquades hingga level
                                              antara Min – Max, lakukan pelatihan
                                              atau rekondisi

Penurunan      Satu atau beberaoa sel       Ganti dengan sel yang baru
kapasitas atau open sirkuit
                                            Bersihkan permukaan kontak
gagal total
               Konektor antar sel,
                                            Kencangkan konektor antar sel
               konektor antar rak atau
                                            dengan 16Nm. Kencangkan konektor
               terminal sel berkarat
                                            antar rak dengan 20 Nm atau ganti
               atau putus
                                            konektor dengan yang baru.
                  Kerusakan pengaman
                                     Perbaiki dan ganti dengan yang baru.
                  lebur / pemisah

Penguapan         Vent-plug   bocor,   sel Kencangkan Vent-plug, ganti dengan
terlalu           bocor                    sel yang baru
berlebihan
              Tegangan        Charging      Turunkan tegangan floating hingga 1,4
Penguapan sel terlalu tinggi.               -1,45 Volt per Sel
terlalu
              Tegangan sel tidak            Batasi boost charging tidak lebih dari 7
berlebihan
              merata                        jam. Lakukan rekondisi
atau mendidih
             Float charging dalam
Tegangan sel                          Lakukan      boost    charging,     bila
             waktu lama
tidak merata                          diperlukan lakukan pelatihan atau
             Level elektrolit terlalu
                                      rekondisi.
Elektolit    tinggi   pada      saat
berhamburan  charging awal.           Batasi level Min - Max tetelah charging
keluar                                awal selesai.


                                                                                 90
Berbusa          Densitas      elektrolit   Lakukan      pengosongan        baterai
selama           rendah           akibat    sesuaikan BJ elektrolit, kemudian
charging         penambahan aquades         lakukan rekondisi, bila tetap berbusa,
                 yang berlebihan.           ganti dengan sel yang baru
Tampak benda
asing didalam Aquades tidak bersih Lakukan pengosongan pada baterai
elektrolit atau atau bahkan tercemar dan ganti elektrolit atau lakukan
perubahan       asam.                rekondisi.
warna
elektrolit
Tampak            Densitas     elektrolit   Lakukan     pengosongan      pada
rontokan          terlaiu pekat karena      baterai dan ganti elektrolit clan
material aktif    penam          bahan      lakukakn rekondisi.
didalam sel       elektrolit    dengan
                  KOH
Meledak atau Suhu elektrolit terlalu        Sesuaikan    kapasitas        charger
terjadi      tinggi  pada      saat         dengan      kapasitas         baterai.
deformasi    pengisian( charging )          Perhatikan batasan arus      charging
                                            & suhu maksimum yang         diijinkan
                                            oleh pembuat baterai
                  Elektrolit   kosong,      Periksa dan perbaiki charger dan
                  charger         gagal     ganti dengan sel yang baru.
                  sehingga       terjadi
                  tegangan lebih.
                  Vent-plug tersumbat
                  terminal kendor dan
                  terjadi arching

Terjadi           Terdapat    sel   yang    Keringkan Rak baterai dan ganti
hubung tanah      bocor.                    sel yang bocor.
DC
                                             kerusakan pada auxelery dan alat-
1.18.1. Kinerja Baterai                      alat bantu elektrik serta kerusakan
                                             pada sisi TT/TM.
    Kerusakan Peralatan pada
instalasi   Gardu      Induk     dan
Transmisi setiap saat bisa terjadi               Kerusakan peralatan instalasi
baik yang disebabkan oleh sumber             yang sifatnya controllable tersebut
qangguan dari luar (uncontrollable)          dipicu    oleh     suatu    kondisi
atau sumber gangguan pada                    pengoperasian       yang    kurang
peralatan itu sendiri (controllable),        sempurna       atau     manajemen
atau bila dilihat dari jenis                 pemeliharaan        yang       tidak
penyebabnya dapat terjadi karena             terlaksana dengan terpadu antara
                                             perencanaan dan pelaksana (lihat
                                                                                91
diagram manajement pemelihara-            Permukaan terminal korosif/
an).                                      terlepas.
                                          Bagian    atas      sel     retak/
      Bila ditinjau dari akibat
                                          berlubang
kerusakan pada peralatan instalasi
Gardu Induk clan Transmisi maka           Sel baterai bocor
kerusakan yang terjadi dapat
                                          Ring isolasi antara elektroda
dikelompokan menjadi kerusakan
                                          dengan body
besar/parah       (major)       clan
kerusakan kecil/ringan (minor).           Mur baud pada terminal
                                          berkarat atau drat rusak
1. Kerusakan Major
                                          Permukaan pada            terminal
                                          tidak    rata/rusak         akibat
    Adalah    kerusakan     internal      loncatan bunga api.
baterai    yang     mengakibatkan
penurunan      kapasitas     baterai
                                          Dengan data-data tersebut,
sampai 50% dari kapasitas awal
                                       maka untuk periode pemantauan
berdasarkan     hasil    pengujian,
                                       yang ditentukan dapat dihitung :
dengan       kondisi       tersebut
menyebabkan baterai tidak dapat           Jumlah     peralatan    yang
optimal melayani beban.                   terpasang per merk [ Satuan ]
                                          Jumlah total kerusakan yang
Misalnya : Kerusakan pada sel
                                          pernah terjadi untuk setiap
baterai, kandungan potasium
                                          merk sampai dengan periode
dalam elektrolit tidak sesuai,
                                          pemantauan [Kali]
elektroda rontok.
                                       3. Historical Alat / Sejarah
2. Kerusakan Minor
                                          Alat
Adalah kerusakan Kecil yang
menyebabkan kapasitas baterai              Sejarah alat adalah fiie yang
turun sampai dengan 80% atau           sangat diperlukan untuk mengetahui
terjadi kerusakan fisik pada sel       unjuk kerja atau tingkat keberhasilan
baterai tetapi tidak mengganggu        produksi alat dan pemeliharaan pada
operasi. Misalnya :                    alat tersebut (dalam hal ini baterai)
                                       atau secara umum adalah sistem DC
   Keretakan casing
                                       Power.
   Kerusakan terminal
   Terjadi benjolan pada dinding           Manajemen aset dan manajemen
   sel                                 gangguan yang terpadu dan selalu
                                       online  sang    diperlukan  untuk
   Elektroda menonjol                  mengumpulkan data yang diperlukan
                                       karena    sejarah   alat   adalah
   Sel baterai pecah / meledak
                                       kumpulan data marcatat baterai

                                                                         92
mulai dari mulai factory test di         Tindakan   pencegahan
pabrik sampai dengan saat                kerusakan baterai
dioperasikan terakhir kalinya,
sehingga dari data tersebut dapat        Tindakan kebijakan pola
dilakukan evaluasi analisa dan           pemeliharaan
pengkajian dan tindakan untuk            Merekomendasikan
menghindari    atau    mencegah          pengadaan baterai baru
terjadinya kerusakan mayor atau
minor pada baterai tersebut.             Strategi effisiensi biaya

  Sejarah alat atau baterai           4. Komisioning Baterai Baru
mencatat hal-hal sebagai berikut :
                                            Untuk menjaga mutu terhadap
1. Data faktory test baterai di       baterai yang diterima oleh PLN,
   pabrik I vendor                    maka harus dilakukan pengujian
2. Data    pengiriman          clan   kapasitas, hal tersebut dimaksudkan
   pembongkaran di side               untuk mengantisipasi apabila terjadi
                                      kelainan pada baterai sebelum
3. Data proses comisioning            diterima, selain itu juga untuk
4. Data TBM atau pemeliharaan         mengetahui                kebenaran
   rutin                              karakteristiknya.

5. Data pemeriksaan rutin             5. Lingkup Pekerjaan
6. Data                                   Pelaksanaan komisioning pada
   troubleshooting/kerusakan          baterai baru meliputi kegiatan
   minor/ mayor termasuk              sebagai berikut :
   recondisioning.
                                          Pemeriksaan fisik sel baterai
7. Data biaya pemeliharaan                Merangkai baterai
                                          Pengisian muatan (Charging )
   Bila data sejarah tersebut
dapat dilihat secara on line maka         Pengosongan muatan
manajement pemeliharaan dapat             (Discharge / Test Kapasitas )
melakukan evaluasi dan kajian             Pengisian Muatan kembali.
thd kinerja baterai tersebut clan         Pembongkaran
menyimpulkan halal sebagai
berikut :                                 Pengepakan.

   Tingkat        kerusakan           6. Karakteristik Test
   baterai setiap merk
                                          Parameter        Test      yang
   Jenis kerusakan baterai            dilaksanakan     dalam    pengujian
   setiap merk                        baterai baru berbeda dengan
   Penurunan        kenerja           pengujian seperti pada baterai yang
   baterai setiap merk                sudah beroperasi yaitu harus
                                      mengacu pada : persyaratan teknis

                                                                       93
yang ditentukan sesuai yang tertuang
dalam surat perjanjian / kontrak
antara lain :
-    Besarnya arus pengosongan
     (discharge )
-    Waktu / lama pengujian
-    Tegangan Akhir penyujian
     per-sel.

7.Pelaksanaan Pekerjaan
      Pelaksanaan komisioning pada
baterai baru meliputi kegiatan
sebagai berikut :
a. Pengangkutan   baterai     dari
            gudang kelokasi test
b. Pembongkaran dari peti kemas
c. Merangkai baterai
d. Charging (Pengisian)
e. Discharge (Test Kapasitas)
f.   Pengepakan (Kemas)

Standar
   Standar Quality Control pada
baterai baru adalah sebagai
berikut :
a. Hasil Test kapasitas : 80%
b. Karakteristik     pembebanan
   sesuai type / jenis baterai.
c. Fisik sel baterai baik / tidak
   ada tanda-tanda kerusakan.
d. Temperatur sel baterai pada
   saat charge discharge normal
   ( sesuai brosur ). Apabila hasil
   pemeriksaan tidak memenuhi
   standar,     maka     sebelum
   diterima oleh PLN sel tersebut
   harus diganti.

                                       94
1.19 KESELAMATAN KERJA                   oleh bahaya yang berkaitan dengan
                                         pekerjaan.
       Untuk itu keselamatan dan
                                               Peralatan pengaman (safety )
kesehatan kerja pada bab ini
                                         yang     harus    disiapkan    untuk
secara khusus membahas hal-hal
                                         keselamatan kerja ini antara lain:
yang         berkaitan        dengan
                                             Sepatu Pengaman ( Safety
keselamatan dan kesehatan kerja
                                             Shoes)
pada Pemeliharaan DC Power,
yang meliputi peralatan-peralatan            Topi Pengaman ( Helmet )
pengaman yang diperlukan pada                Kacamata Pengaman
pekerjaan-pekerjaan untuk instalasi          Masker
listrik dan panel listrik DC, charger        Sarung Tangan Karet
dan      baterai.    Disamping     itu   Sedangkan aturan keselamatan
disampaikan juga aturan-aturan           kerja yang harus dipatuhi dan
yang berlaku secara umum. Namun          ditaati oleh setiap personil didalam
untuk mengingatkan kembali akan          pelaksanaan       pekerjaan     yang
kami berikan beberapa tentang            sifatnya rutin maupun non rutin
keselamatan dan kesehatan kerja.         adalah :
                                         a. Siapkan   peralatan       sesuai
1.Dasar-dasar Keselamatan Kerja             dengan    kebutuhan         dan
   Dasar-dasar Keselamatan dan              penggunaannya.
Kesehatan Kerja (K3) di PT PLN           b. Siapkan    Dokumen     yang
(Persero) adalah berdasarkan :              diperlukan guna kepentingan
   Undang-Undang         K3    No.1         keselamatan kerja.
Tahun 1970
   Pengumuman Direksi PLN No.            c.   Pastikan langkah-langkah yang
   023/PST/75                                 akan dilakukan sudah siap dan
                                              sesuai dengan prosedur yang
   Surat Edaran (SE) Direksi PLN
                                              ditetapkan.
   No. 005/PST/82
   Instruksi Direksi No. 002/84.         d. Gunakan           perlengkapan
                                            keselamatan     kerja    seperti
2. Definisi Keselamatan Kerja               disebutkan diatas, baik sepatu,
                                            helm, kacamata, masker dan
      Keselamatan kerja adalah
                                            sarung tangan karet.
suatu kegiatan untuk mencegah
terjadinya kecelakaan kerja di           e.   Gunakan peralatan kerja yang
lingkungan   kerja  dan  dalam                ada isolasinya dan dijamin
keadaan bekerja.                              keselamatanya.
                                         f.   Jangan pernah bekerja seorang
3. Definisi Kecelakaan kerja                  diri, setidaknya berdua
   Kecelakaan kerja adalah suatu         g. Pastikan rangkaian listrik tidak
kecelakaan yang terjadi pada                bertegangan (power off) jika
seseorang karena hubungan kerja             bekerja pada area yang harus
dan memungkinkan disebabkan                 aman dari arus listrik.

                                                                          95
h. Sebagai tindakan pencegahan,         peralatan harus dicuci dengan
   lakukan grounding peralatan          air biasa / air hangat
   ataupun    discharge    circuit
                                        c.   Pastikan ruangan pengujian
   sebelum memulai pekerjaan.
                                             mempunyai ventilasi yang
i.   Lakukan            pengamatan,          baik
     pemeriksaan      dan     analisa
                                        d. Gunakan selalu peralatan
     sebelum     melakukan     suatu
                                           keselamatan kerja karena
     pekerjaan atau tindakan.
                                           bahan - dahan kimia yang
j.   Harus mengetahui efek dari            digunakan          sangat
     pekerjaan yang akan kita              berbahaya dan beracun
     lakukan.                              bagi makhluk hidup
k. Mengetahui           tempat          e.   Jangan membuang limbah
   penyimpanan kelengkapan fire              hasil          pengukuran
   fighting     dan       bisa               disembarang tempat karena
   menggunakannya         saat               limbah    tersebut   tetap
   diperlukan.                               beracun bagi makhluk hidup
l.   Sudah      familiar dengan         f.   Sesudah pengujian simpan
     peralatan kerja yang akan               bahan - bahan kimia
     digunakan,     baik  secara             tersebut ditempat yang
     prosedur     maupun    cara             kering, terlindung dari sinar
     pemakaiannya.                           matahari langsung, dan
                                             tertutup rapat.
m. Bersihkan alat kerja dan tempat
   kerja setelah selesai melakukan
   pemeliharaan atau pemeriksaan
n. Letakkan peralatan kerja sesuai
   dengan tempatnya masing-
   masing     setelah      selesai
   melakukan pekerjaan.
o. Patuhi dan taati aturan dan
   prosedur yang berlaku demi
   keselematan dan kesehatan
   kerja kita.

4. Prosedur Keselamatan Kerja

a. Seluruh peralatan, bahan kimia
   dan prosedur pengukuran ini
   hanya untuk Batere NiCd saja,
   tidak untuk Batere asam
b. Sebelum         dan    sesudah
   pengujian     dilakukan semua
                                                                       96
                                         BAB II
                            PENGUKURAN LISTRIK

2.1. Pengertian Pengukuran                        dengan baik pula. Setiap alat harus
                                                  diketahui    dan     diyakini  cara
     Pengukuran     adalah     suatu
                                                  kerjanya. Dan harus diketahui pula
pembandingan        antara     suatu
                                                  apakah     alat-alat   yang    akan
besaran dengan besaran lain yang
                                                  digunakan dalam keadaan baik dan
sejenis secara eksperimen dan
                                                  mempunyai klas ketelitian sesuai
salah satu besaran dianggap
                                                  dengan keperluannya.
sebagai       standart.       Dalam
pengukuran listrik terjadi juga
                                                       Jadi jelas pada pengukuran
pembandingan, dalam pembanding-
                                                  listrik ada tiga unsur penting yang
an ini digunakan suatu alat Bantu
                                                  perlu diperhatikan yaitu :
(alat ukur). Alat ukur ini sudah
                                                       - cara pengukuran
dikalibrasi,   sehingga       dalam
                                                       - orang       yang melakukan
pengukuran listrikpun telah terjadi
                                                           pengukuran
pembandingan. Sebagai contoh
                                                       - alat yang digunakan
pengukuran       tegangan      pada
jaringan tenaga listrik dalam hal ini
                                                       Sehubungan dengan ketiga hal
tegangan     yang      akan   diukur
                                                  yang penting ini sering juga harus
diperbandingkan              dengan
                                                  diperhatikan       kondisi  dimana
penunjukkan dari Volt meter.
                                                  dilakukan     pengukuran,    seperti
                                                  suhu, kelembaban, medan magnet,
    Pada pengukuran listrik dapat
                                                  dll. Mengenai alat ukur itu sendiri
dibedakan dua hal :
                                                  penting diperhatikan mulai dari
a. Pengukuran besaran listrik,
                                                  pembuatannya                 sampai
    seperti arus (ampere), tegangan
                                                  penyimpanannya. Karena sejak
    (Volt), daya listrik (Watt), dll
                                                  pembuatannya, alat itu ditentukan
b. Pengukuran besaran non listrik,
                                                  ketelitiannya sesuai dengan yang
    seperti suhu, luat cahaya,
                                                  dikehendaki. Setelah itu dalam
    tekanan , dll.
                                                  pemakaian,      pemeliharaan    dan
                                                  penyimpanan              memerlukan
    Dalam melakukan pengukuran ,
                                                  perhatian kita agar ketelitiannya
pertama harus ditentukan cara
                                                  tetap terpelihara.
pengukurannya.         Cara        dan
pelaksanaan pengukuran itu dipilih
                                                  Hal-hal yang penting
sedemikian rupa sehingga alat ukur
                                                  diperhatikan pada pengukuran
yang ada dapat digunakan dan
                                                  listrik
diperoleh hasil dengan ketelitian
seperti yang dikehendaki. Juga cara
itu harus semudah mungkin,                            Cara pengukuran           harus
                                                      benar
sehingga       diperoleh     efisiensi
                                                        Pada    pengukuran      listrik
setinggi-tingginya.     Jika      cara
pengukuran dan alatnya sudah                      terdapat beberapa cara          Pilih
ditentukan, penggunaannya harus                   cara yang ekonomis

                                                                                    97
- Alat ukur, harus dalam keadaan         - Besaran turunan: besaran yang
  baik :                                   diturun- kan dari besaran-besaran
- Secara periodik harus dicek              dasar. Jadi merupakan kombinasi
    (kalibrasi)                            dari besaran dasar.
- Penyimpanan, transportasi alat         - Besaran pelengkap : besaran
  harus diperhatikan                       yang        diperlukan      untuk
- Operator (Orang)       Harus teliti      membentuk besaran turunan.
- Keadaan dimana dilakukan
  pengukuran harus diperhatikan          Satuan
- Jika       diperlukan     laporan ,
                                            Satuan     adalah ukuran dari
  maka          pencatatan       hasil
                                         pada suatu besaran. Sistem satuan
  pengukuran perlu
                                         dapat dibagi menjadi 2 (dua) yaitu :
  mendapat perhatian
- Untuk catatan digunakan buku
                                         Sistem satuan metrik (universal),
  tersendiri
                                         yaitu :
- Gunakan FORMULIR tertentu
2.2. Besaran ,satuan dan                      Satuan Panjang dalam meter
     dimensi                             (m). Satu meter (1 m) didefinisikan
                                         sepersepuluh juta bagian dari jarak
     Alat ukur adalah alat yang dapat    antara kutub dan katulistiwa
digunakan untuk mendapatkan /            sepanjang meredian yang melewati
mengetahui hasil perbandingan            Paris.
antara suatu besaran / ukuran                 Pada tahun 1960 satuan
yang ingin diketahui dengan              panjang meter           didefinisikan
standar yang dipakai. Fungsi             kembali lebih teliti dan dinyatakan
penting dari alat ukur baik alat ukur    dalam standard optik yang disebut
listrik maupun mekanik         adalah    radiasi merah jingga dari sebuah
untuk mengetahui nilai yang telah        atom Krypton. Sehingga Satu (1)
ditentukan sebagai batasan laik          meter sama dengan 1.650.763,73
atau tidaknya peralatan / jaringan       panjang gelombang radiasi merah
akan dioperasikan.                       jingga dari atom Krypton-86 dalam
                                         ruang hampa.
   Dalam      pengukuran          kita      Satuan Massa dalam gram (g).
membandingkan suatu besaran                 Satu gram (1 gram) didefinisikan
dengan       besaran      standard.         massa 1 cm kubik air yang telah
Sehingga dalam pengukuran perlu             disuling dengan suhu 4 derajat
mengetahui besaran, satuan dan              Celcius (C) dan pada tekanan
dimensi.                                    udara normal (760 mm air raksa
Besaran                                     atau Hg).
   Besaran adalah sesuatu yang              Satuan Waktu dalam sekon (s).
dapat diukur. Besaran terdiri dari :        Satu sekon (1sekon) didefinisikan
- Besaran dasar : besaran yang              sebagai 1/ 86400 hari matahari
   tidak tergantung pada besaran            rata-rata.
   lain


                                                                           98
    Satuan lainnya dijabarkan dari    tersebut           sebesar   2/
ketiga satuan dasar diatas yaitu      10.000.000    Newton per satuan
panjang, massa dan waktu. Semua       panjang.
pengalian dari satuan dasar diatas
adalah dalam sistem desimal (lihat    Satuan Temperatur
Tabel 2.1.) Sistem absolut CGS
                                           Derajat      Kelvin    (K)  telah
atau sistem centi gram sekon ini
                                      ditetapkan dengan mendefinisikan
dikembangkan dari sisem metrik
                                      temperatur termodinamik dari titik
MKS atau meter kilogram sekon.
                                      tripel air pada temperatur tetap
                                      sebesar 273,160 0 K.
Sistem Internasional
                                             Ttitik tripel air ialah suhu
    Dalam sistem internasional (SI)   keseimbangan antara es dan uap
digunakan enam sistem satuan          air. Skala praktis internasional
dasar. Keenam besaran dasar SI        untuk temperatur adalah derajat
dan satuan-satuan pengukuran          Celcius (0 C) dengan simbol ”t”.
beserta simbolnya diberikan pada      Skala Celcius mempunyai dua
Tabel 2.2.                            skala dasar yang tetap yaitu :
                                         - Titik triple air yang sebenarnya
Satuan Arus                                0,01 derajat C
                                         - Titik didih air yang besarnya
    Nilai   ampere   Internasional         100 derajat C, keduanya pada
didasarkan pada endapan elektrolit         tekanan 1 atmosfer .
perak dari larutan perak nitrat. 1           T (0 C) = T (0 K) - To
Ampere Internasional didefinisikan           Dimana To = 273,16 derajat
sebagai arus yang mengendapkan
perak dengan laju kecepatan           Intensitas Penerangan
sebesar 1,118 miligram per sekon
                                           Intensitas penerangan disebut
darei statu larutan perak nitrat
                                      lilin (candela). 1 lilin didefinisikan
Standard.
                                      sebagai 1/60 intensitas penerangan
    Nilai Ampere absolut dilakukan
                                      setiap centimeter kuadrat radiator
dengan menggunakan keseimbang-
                                      sempurna.
an arus yakni dengan mengukur
                                            Radiator sempurna adalah
gaya-gaya antara dua konduktor
                                      benda radiator benda hitam atau
yang sejajar. 1 Amper didefinisi-
                                      Planck Standard Primer untuk
kan sebagai arus searah konstan,
                                      intensitas     penerangan      adalah
yang jika dipertahankan dalam
                                      sebuah radiator sempurna pada
konduktor lurus yang sejajar dan
                                      temperatur      pembekuan      platina
konduktor tersebut ditempatkan
                                      (kira-kira 2024 0C)
pada jarak satu meter di dalam
ruang hampa akan menghasilkan
gaya antara kedua        konduktor




                                                                         99
                Tabel 2.1. Perkalian faktor 10 (Satuan SI)
                   Faktor Perkalian                Sebutan
                       dari Satuan        Nama        Simbol
                           1012             tera         T
                            109             giga        G
                            106            mega         M
                               3
                            10              kilo         k
                            102            hecto         h
                            10             deca          d
                           10-1             deci         d
                           10-2            centi         c
                           10-3             milli      mm
                           10-6            micro
                           10-9            nano          n
                           10-12            pico         p
                           10-15           fento         f
                           10-18            atto         a

Dimensi
    Dimensi adalah cara penulisan          Contoh :
dari   besaran-besaran    dengan           Dimensi Gaya (F)
menggunakan         simbol-simbol                             2
                                           F   m.a   M .L.T
(lambang-lambang) besaran dasar.
                                           Dimensi Kecepatan (v)
Kegunaan dimensi adalah :                   panjang    meter                 1
                                        v                             .L.T
   - Untuk menurunkan satuan                 waktu     det ik
      dari suatu besaran.
   - Untuk meneliti kebenaran
      suatu       rumus       atau
      persamaan.
                    Tabel 2.2. Besaran Dasar dan Satua SI

     No.         Besaran            Simbol       Satuan           Simbol
                                    Dimensi
     1.    Panjang                     L       meter                 m
     2.    Massa                       M       kilogram             kg
     3.    Waktu                       T       sekon              s (det)
     4.    Kuat Arus                   I       Ampere                A
     5.    Temperatur                          derajat               K
     6.    Intensitas Cahaya           J       Kelvin
           Besaran Pelengkap                   lilin
     a.    Sudut dasar (plane          -       (Kandela)           Cd
     b.    angle)                      -                           Rad
           Sudut ruang (solid                  Radian
           angle)                              Steradian            Sr


                                                                                 100
       Kita mengenal berbagai besaran-besaran listrik antara lain :
                   Tabel 2.3. Besaran Dasar dan Satua SI

        BESARAN LISTRIK            SATUAN          ALAT UKUR


       Tegangan                volt              Voltmeter
       Tahanan                 ohm               Ohmmeter
       Arus                    ampere            Amperemeter
       Daya                    watt              Wattmeter
       Energi                  wattjam (kWh)     kWhmeter
       Frekuensi               hertz             Frekuensimeter
       Induktansi              henry             Induktasimeter
       Kapasitansi dll         farad             Kapasitasmeter



2.3. Karakteristik dan klasifikasi                E=I–T                         atau dalam
     alat ukur. Karakteristik.                                   I       T
                                                 %       E                   x100 %
Karakteristik dari suatu alat ukur
                                                                     T
adalah :                                    Dimana :
     Ketelitian                              E = Kesalahan
                                              I = Nilai pembacaan
     Kepekaan
                                              T = Nilai sebenarnya
     Resolusi (deskriminasi)
     Repeatibility                          Kesalahan (Error)
     Efisiensi
                                                Koreksi ialah selisih antara nilai
Ketelitian                                  sebenarnya dari besaran yang
    Ketelitian    ini   didefinisikan       diukur dan nilai pembacaan pada
sebagai       persesuaian      antara       alat ukur.
pembacaan alat ukur dengan nilai
sebenarnya dari besaran yang                        C=T-I
diukur. Ketelitian alat ukur diukur              atau dalam %
dalam derajat kesalahannya.                                  T       I
                                                     C                   x100 %
                                                                 T
Kesalahan (Error)
                                            Dimana :
    Kesalahan ialah selisih antara           C = Koreksi
nilai pembacaan pada alat ukur dan               Dari kedua rumus diatas yaitu
nilai sebenarnya .                          kesalahan dan koreksi dapat dilihat
    Dalam rumusan dapat ditulis :           bahwa :
                                                    C= - E




                                                                                        101
    Kesalahan pada alat ukur             kerja yang mempunyai kesalahan
umumnya dinyatakan dalam klas            ukur ± 1 – ± 2 % juga dibuat dalam
ketelitian yang dinyatakan dengan        bentuk transportable dan dipakai
klas 0.1; 0.5 ; 1,0 dst. Julat ukur      dibengkel-bengkel,    pabrik-pabrik
dinyatakan mempunyai ketelitian          dan lain-lain. Untuk alat kerja
klas 0,1 bila kesalahan maksimum         dengan kesalahan ukur ± 2 -3 %
ialah ± 1 % dari skala penuh efektif.    dipakai untuk pengukuran pada
Tergantung dari besar kecilnya           papan penghubung baik dipusat-
ketelitian tersebut alat-alat ukur       pusat tenaga listrik, pabrik-pabrik
dibagi menjadi :                         dan lain-lain.
• Alat cermat atau alat presisi,
    alat ukur dengan ketelitian tinggi   Alat Ukur Kasar :
    (< 0,5%).
                                             Alat ukur yang mempunyai
• Alat kerja, alat ukur dengan
                                         kesalahan ukur > 3% termasuk
    ketelitian menengah (± 1 ÷ 2
                                         golongan alat kasar dan hanya
    %).
                                         digunakan       sebgai     petunjuk
• Alat ukur kasar, alat ukur
                                         umpama arah aliran untuk melihat
    dengan ketelitian rendah ( 3
                                         apakah accumulator dari sebuah
    %).
                                         mobil yang sedang diisi atau
                                         dikosongkan.
Alat cermat / alat persisi :
                                             Pada beberapa alat ukur yang
     Alat ukur yang mempunyai            akan ditempatkan pada panel-panel
salah ukur dibawah 0,5% termasuk         maka untuk mengurangi kesalahan
golongan alat cermat / alat persisi.     membaca karena paralaks, jarum
Alat ukur ini sangat mahal harganya      petunjuk dan skala pembacaan
dan hanya dipakai untuk pekerjaan        ditempatkan pada bidang-bidang
yang memerlukan kecermatan yang          yang      sama     seperti    yang
tinggi, umpamanya dilaboraturium.        diperlihatkan dalam gambar 2.1.
Alat ukur cermat / alat persisi dibuat
dalam bentuk transfortable dan
untuk menjaga terhadap perlakuan-
perlakuan yang kasar, maka alat
tesebut dimasukan dalam peti/kotak
dan dibuat dalam bentuk dan rupa
yang bagus sekali, yang tujuannya
untuk memperingatkan sipemakai
bahwa alat yang tersimpan dalam
kotak yang bagus tersebut adalah
alat     berharga      dan      harus
diperlakukan secara hati-hati.

Alat kerja :
    Alat ukur dengan kesalahan
ukur    diatas    0,5%    termasuk
golongan alat kerja. Untuk alat ukur

                                                                         102
                                            - Ketelitian     alat ukur     dapat
                                              berkurang disebabkan antara lain,
                                              umur alat ukur yang memang
                                              sudah         melebihi        yang
                                              direncanakan              sehingga
                                              mengalami        kerusakan    atau
                                              sumber listrik yang harusnya
                                              terpasang       dengan      kondisi
                                              tertentu, sudah tidak memenuhi
                                              seperti yang dipersyaratkan.
                                            - Operator atau pengguna alat ukur
                                              tidak memahami cara yang benar,
                                              sehingga      terjadi    kesalahan
                                              pemakaian atau cara membaca
                                              skala salah padahal alat ukur
                                              pada kondisi yang baik.
                                            - Alat ukur yang dimaksud disini
                                              selain merupakan alat yang
                                              menghasilkan nilai dengan satuan
                                              listrik maupun mekanik, ada alat
                                              yang hanya menunjukkan indikasi
Gambar 2.1 Skala dan Plat skala               benar     atau    tidaknya   suatu
       pada alat ukur                         rangkaian / sirkit. Alat seperti ini
                                              disebut dengan indikator.
    Ketelitian hasil ukur ditentukan
oleh 2 (dua ) hal, yaitu :
- Kondisi alat ukur, yaitu ketelitian-
  nya harus sesuai dengan yang
  dipersyaratkan untuk pengukuran
  pada pemeliharaan kubikel.

             Tabel 2.4. Klas ketelitian alat ukur dan penggunaannya.

     Klas       Kesalahan yang            Penggunaan           Keterangan
                 diijinkan (%)
      0,1             ± 0,1               Laboratorium           Presisi
      0,2             ± 0,2               Laboratorium           Presisi
      0,5             ± 0,5               Laboratorium          Menengah
      1,0             ± 1,0                  Industri           Menengah
      1,5             ± 1,5                  Industri           Menengah
      2,0             ± 2,0                  Industri           Menengah
      2,5             ± 2,5                  Industri           Menengah
      3,0             ± 3,0              Hanya untuk cek         Rendah
      5,0             ± 5,0              Hanya untuk cek         Rendah



                                                                               103
Kepekaan                                    Sehingga dalam pengukuran
    Kepekaan ialah perbandingan         sebaiknya       perlu     diperhatikan
antara besaran akibat (respone)         kondisi     alat      ukur     dengan
dan     besaran     yang    diukur.     memperhatikan syarat-syarat dari
Kepekaan ini mempunyai satuan,          alat ukur, yaitu :
misalnya mm /          A. Sering
kepekaan ini dinyatakan sebgai          - Alat ukur tidak boleh membebani /
sebaliknya. Jadi besarannya /              mempengaruhi yang diukur atau
satuannya menjadi A / mm atau              disebut mempunyai impedansi
disebut    faktor    penyimpangan          masuk yang besar
(kebalikan dari kepekaan).              - Mempunyai keseksamaan yang
                                           tinggi,     yaitu     alat     harus
Resolusi ( Deskriminasi)                   mempunyai         ketepatan      dan
    Resolusi dari suatu alat ukur          ketelitian yang tinggi (mempunyai
adalah pertambahan yang terkecil           accuracy error dan precision
dari besaran yang diukur yang              error yang tinggi)
dapat dideteksi alat ukur dengan        - Mempunyai                   kepekaan
pasti. Misalnya suatu Volt meter           (sensitifitas) yang tinggi, yaitu
mempunyai skala seragam yang               batas input signal yang sekecil-
terbagi atas 100        bagian dan         kecilnya      sehingga       mampu
berskala penuh sama dengan 200             membedakan gejala-gejala yang
V. Satu perseratus jelas, maka             kecil
deskriminasi alat ukur sama dengan      - Mempunyai            stabilitas yang
1/100 atau 2 V.                            tinggi sehingga menolong dalam
                                           pembacaan dan tidak terganggu
Repeatibility                              karena keadaan yang tidak
                                           dikehendaki
    Banyak alat ukur mempunyai
sifat bahwa nilai penunjukkannya
                                        - Kemampuan baca (readibilitas)
bertendensi bergeser, yaitu dengan
                                          yang baik, hal ini banyak
satu nilai masukan yang sama, nilai
                                          tergantung dari skala dan alat
pembacaan berubah dengan waktu.
                                          penunjuknya serta piranti untuk
Hal tersebut disebabkan antara lain
                                          menghindari kesalahan paralak.
oleh :
                                        - Kemantapan (realibilitas) alat
a.     Fluktuasi    medan     listrik
                                          yang tinggi, yaitu alat yang dapat
    disekitarnya. Untuk mencegah
                                          dipercaya kebenarannya untuk
    hal     ini   harus   dipasang
                                          jangka waktu yang lama.
    pelindung.
b.      Getaran     makanis. Untuk
                                        Efisiensi Alat Ukur
    menghindari hal ini dipasang
    peredam getaran.                        Efisiensi   dari   alat    ukur
c. Perubahan suhu. Dalam hal ini        didefinisikan sebagai perbandingan
    ruangan diusahakan suhunya          antara nilai pembacaan dari alat
    tetap dengan cara pemasangan        ukur dan daya yang digunakan alat
    alat pendingin (AC).                ukur pada saat bekerja untuk
                                        pengukuran tersebut.      Biasanya

                                                                            104
diambil dalam keadaan pengukuran                    - Arus bolak balik
pada     skala    penuh.     Adapun                 - Arus searah dan arus bolak
satuannya adalah besaran yang                         balik
diukur per Watt. Efisiensi suatu alat
ukur harus sebesar mungkin. Pada                   Menurut tipe / jenis
Voltmeter    efisiensi    dinyatakan               - Tipe Jarum Petunjuk
dalam Ohm per Volt.
                                                     Harga / nilai hasil ukur yang
                                                    dibaca adalah yang ditunjuk oleh
       V fs          I fs .Rm      Rm               jarum petunjuk, harga tersebut
Evm
        Pfs          I fs .V fs    V fs             adalah harga sesaat pada waktu
                                                    meter tersebut dialiri arus listrik

Dimana : E vm             =       Efisiensi Volt   - Tipe Recorder
meter
                                                     Harga / nilai hasil ukur yang
              V fs = Penunjukkan Volt               dibaca adalah harga yang ditulis /
meter pada skala penuh                              dicatat pada kertas, pencatat ini
               Pfs
                =    Daya yang                      dilakukan secara otomatis dan
                                                    terus menerus selama meter
diperlukan pada penunjukkan Volt                    tersebut dialiri arus listrik.
meter pada skala penuh.
              I fs
                 =    Arus yang                    - Tipe Integrator
mengalir pada penunjukkan volt                       Harga / nilai hasil ukur yang
meter pada skala penuh.                              dibaca adalah harga dari hasil
           Rm = Tahanan dalam                        penjumlahan yang dicatat pada
                                                     selang waktu tertentu selama alat
dari volt meter.                                     tersebut digunakan
    Efisiensi     biasanya      tidak              - Digital
dinyatakan pada spesifikasi suatu
alat ukur, tetapi dapat dihitung, jika              Harga / nilai hasil ukur yang
impedansi dari alat ukur dan arus                   dibaca adalah harga sesaat
yang mengalir pada skala penuh
diketahui atau tegangan yang                       Menurut prinsip kerja :
dipasang diketahui.
      Volt meter dengan efisiensi                  Besi putar, tanda ( S )
yang tinggi misalnya disyaratkan                           Prinsip      kerja : gaya
pada      pengukuran       rangkaian                       elektromagnetik        pada
elektronik, dimana arus dan daya                           suatu inti besi dalam suatu
biasanya terbatas.                                         medan               magnet.
                                                           (kumparan tetap, besi
Macam-macam alat Ulat ukur dan                             yang               berputar)
pengukurannya.                                             penggunaan             pada
                                                           rangkaian AC/DC.
   Menurut macam arus :
 - Arus searah

                                                                                    105
Kumparan putar, tanda (M)                            menggunakan
                Prinsip kerja :                      sistem ini A/V/.
               gaya
               elektromagnetik           Menurut sumber tegangan :
               antar medan
               magnet suatu tetap              Pengukuran
               dan arus                        untuk
               (kumparan                   =   kebesaran-        DC
               berputar magnit                 kebesaran arus
               tetap), pengunaan               searah
               pada rangkaian                 Pengukur untuk
               DC,alat ukur yang              kebesaran arus     AC
               menggunakan                    bolak-balik
               sistem ini VA/ .            =   Pengukur untuk
                                               kebesaran arus
Elektrodinamik, tanda (D)                                        DC/AC
                                               searah dan
Prinsip kerja: gaya elektromagnetik            bolak-balik
                antar arus-arus.            3 Pengukur
                (kumparan tetap &                                AC 3
                                               phasa tiga
                kumparan berputar),
                pemakaian pada
                rangkaian AC/DC,         Menurut tegangan pengujiannya
                alat yang                    :
                menggunakan
                sistem ini V/A / W /F.                 Tegangan uji 2 kv
                                                 2
Induksi, tanda (I)
             Prinsip kerja : gaya
             elektromagnetik yang
             ditimbulkan      oleh
             medan magnit bolak-                      Tegangan uji 3 kV
                                             3
             balik dan arus yang             2 kv
             terimbas oleh medan
             magnet, (arus induksi
             dalam hantaran).

Kawat panas                                            Tegangan uji 4 kv
                                                 4
               Prinsip    kerja      :
               gerakan         jarum
               diakibatkan       oleh
               pemuaian panas dan
               tarikan       pegas,
               (pemakaian       pada
               rangkaian    AC/DC,
               alat             yang


                                                                         106
Menurut Posisi Pengoperasian                   Menurut sifat penggunaannya
                                               Portable
Dipasang untuk posisi mendatar .
                                                   Alat ini mudah dipergunakan dan
                                                   dibawa     pergi   kemana-mana
                                                   sesuai kehendak hati kita dalam
                                                   pengukuran.
Di pasang dengan posisi tegak.
                                               Papan hubung/panel

                                                   Alat ini dipasang pada panel
                                    o              secara permanent atau tempat-
Di pasang dengan posisi miring 60
                                                   tempat tertentu, sehingga tidak
                                                   dapat   dibawa    pergi   untuk
             60o                                   mengukur ditempat lain.




Menurut besaran yang diukur

  Nama Alat          Besaran            Tanda          Rangkaian
                                                                      Keterangan
    Ukur           yang diukur          Satuan        Penggunaan

Amper Meter            Arus               A             AC & DC           V/R
Volt Meter          Tegangan              V             AC & DC           I.R
Watt Meter            Daya                W             AC & DC           V.I
Ohm Meter            Tahanan             Ohm               DC             V/I
kWh Meter             Energi             kWh            AC & DC        V.I.t cos
kVArh Meter           Energi            kVArh           AC & DC        V.I.t sin
Frekwensi          Getaran/detik          Hz               AC              -
                                                                           -
Cos Phi Meter      Faktor Kerja         Cos phi            AC



Menurut pengawatannya                          - Arus listrik yang diproduksi
Ampere-meter .                                   mesin pembangkit
                                               - Arus listrik yang didistribusikan
     Alat ukur ini digunakan untuk               ke jaringan distribusi
mengetahui besarnya arus/aliran                   Cara      penyambungan       dari
listrik baik berupa :                          ampere meter adalah dengan

                                                                                   107
menghubungkan         seri   dengan         Tegangan antara P dan Q tetap
sumber daya lisitrik (power source).       1000 volt
                                              Req = 100  + 10 = 110

                                                    1000
                                                I           9.09 Amper
                                                     110

                                          3. Amperemeter 3 ( A3 )
                                             RA = 0,1
                                             Tegangan antara P dan Q
     Gambar 2.2 Pemasanan                    tetap 1000 volt
           Amperemeter                        Req = 100     + 0,1 = 100,1
    Amperemeter                 harus                 1000
                                                  I          9,99 Amper
dihubungkan seri dengan rangkaian                     100,1
yang     akan     diukur       karena
mempunyai tahanan dalam ( RA )               Tahanan amperemeter harus
yang kecil       sehingga apabila         kecil, agar pengaruh terhadap
amperemeter dihubungkan paralel           rangkaian kecil . Juga harus kecil
akan terjadi dua aliran ( I1 dan I2 ) ,   agar daya yang hilang menjadi kecil
karenanya pengukuran tidak benar
(salah)   akan    tetapi     merusak                        2
                                               Plosses = I RA
amperemeter karena dihubung
singkat dengan baterai/tegangan
sumber alat ukur tersebut.
                                                                A

                                                  P
                                                sumber                   beban
                                           ~     daya
Gambar       2.3 Amperemeter dan
                 tahanan

1. Amperemeter 1 ( A1 )
                                          Gambar      2.4       Amperemeter      dan
   RA = 100
                                                                Beban
   Tegangan antara P dan Q tetap
  1000 volt
                                          Volt-meter Meter .
   Req = 100  + 100 = 200
                                             Alat ukur ini digunakan untuk
                                          mengetahui besarnya tegangan
                                          Cara penyambungan dari Volt-
      1000                                meter       adalah           dengan
  I          5Amper
       200                                menghubungkan parallel dengan
                                          sumber daya lisitrik (power source )
2. Amperemeter 2 ( A2 )                      Voltmeter harus dihubungkan
   RA = 10                                paralel dengan rangkaian yang

                                                                                  108
akan diukur karena mempunyai
tahanan dalam ( RA ) yang besar.




       Gambar 2.5 Volt-meter

  Tahanan voltmeter harus besar ,
agar tidak mempengaruhi sistem
pada saat digunakan, juga agar
daya yang hilang pada voltmeter itu          Gambar 2.7 Cosphi meter
kecil.
                                      Cos phi meter banyak digunakan
                 E2                   dan terpasang pada :
       PLosses
                 RV                      Panel     pengukuran       mesin
                                         pembangkit
Cosphi meter (Cos ).                     Panel gardu hubung gardu
   Alat  ini  digunakan     untuk        induk
mengetahui, besarnya factor kerja        Alat       pengujian,       alat
(power factor) yang merupakan            penerangan, dan lain-lain.
beda fase antara tegangan dan
arus. Cara penyambungan adalah        2.4. Frekwensi Meter
tidak berbeda dengan watt meter           Frekwensi meter digunakan
sebagaiman gambar dibawah ini :       untuk     mengetahui      frekwensi
                                      (berulang) gelombang sinusoidal
                                      arus bolak-balik yang merupakan
                                      jumlah siklus sinusoidal tersebut
                                      perdetiknya (cycle / second).

                                         Cara penyambungannya adalah
                                      sebagai berikut :




                                                                       109
Gambar 2.8 Pemasangan
           Frekwensi meter                Gambar 2.9 Pemasangan Watt
                                                      meter
    Frekwensi meter mempunyai              Jenis lain dari watt meter
peranan cukup penting khususnya         berdasarkan besarannya adalah :
dalam         mensinkronisasikan             kW – meter (kilo watt meter)
(memparalelkan) 2 unit mesin                 MW – meter (mega watt
pembangkit dan stabilnya frekwensi           meter)
merupakan petunjuk kestabilan
mesin pembangkit.                           Alat untuk mengukur daya pada
                                        beban atau pada rangkaian daya itu
Watt Meter                              adalah nilai-nilai rata-rata dari
   Alat ukur ini untuk mengetahui       perkalian e. i , yaitu nilai sesaat
besarnya daya nyata (daya aktif).       dari tegangan dan arus pada beban
Pada      watt    meter    terdapat     atau rangkaian tersebut
spoel/belitan arus dan spoel/ belitan
tegangan,        sehingga       cara
penyambungan          watt     pada
umumnya merupakan kombinasi
cara penyambungan volt meter dan
ampere meter sebagaimana pada
gambar dibawah ini :




                                        Gambar 2.10 Rangkaian wattmeter

                                                                        110
    Rangkaian potensial wattmeter                      Nilai rata-rata dalam 1 (satu )
dibuat bersifat resistip, sehingga                   Siklus ( Cycle ) :
arus dan
    tegangan     pada     rangkaian                               1 T dM e.i
tersebut satu fasa iV satu fasa                       d rata   rata  K. . .dt
                                                                  T 0 d Rv
dengan e karena
          Zv = Rv                                    2.5. KWH – Meter
    Wattmeter yang didasarkan
atas instruments elektrodinamik .                         Kwh meter digunakan untuk
                                                     mengukur energi arus bolak balik,
Torsi pada alat ini adalah                           merupakan alat ukur yang sangat
                                                     penting,      untuk     Kwh      yang
                 dM                                  diproduksi, disalurkan ataupun kWh
    d       K.      .i1 .i2
                 d                                   yang dipakai konsumen-konsumen
                                                     listrik. Alat ukur ini sangat popular
Maka                                                 dikalangan masyarakat umum,
                 dM                                  karena banyak terpasang pada
    d       K.      .iv .i                           rumah-rumah penduduk (konsumen
                 d
                                                     listrik) dan menentukan besar
                             e    e                  kecilnya rekening listrik si pemakai.
dimana               iv                                   Mengingat sangat pentingnya
                             Zv   Rv
                                                     arti kWh meter ini baik bagi PLN
i                dM e                                ataupun sipemakai, maka agar
        d   K.     .
                 d Rv                                diperhatikan         benar       cara
                                                     penyambungan alat ukur ini.


Gambar penyambungan adalah sebagai berikut




                       P                                              :   Spoel Arus
                 ~   sumber                 beban
                      daya                                            :   Spoel Tegangan


                                       Gambar 2.12 KWH – Meter


2.6 Megger                                           umumnya adalah tegangan tinggi
                                                     arus searah, yang diputar oleh
     Megger dipergunakan untuk
                                                     tangan.
mengukur tahanan isolasi dari alat-
                                                        Besar tegangan tersebut pada
alat   listrik  maupun     instalasi-
                                                     umumnya adalah : 500, 1000, 2000
instalasi, output dari alat ukur ini

                                                                                           111
atau      5000   volt   dan     batas
pengukuran dapat bervariasi antara
0,02 sampai 20 meter ohm dan 5
sampai 5000 meter ohm dan lain-
lain    sesuai    dengan      sumber
tegangan dari megger tersebut.
     Dengan      demikian,      maka
sumber tegangan megger yang
dipilih tidak hanya tergantung dari
batas pengukur, akan tetapi juga
terhadap tegangan kerja (sistem
tegangan) dari peralatan ataupun
instansi yang akan diuji isolasinya.
                                        Gambar    2.13   Rangkaian    dasar
    Dewasa ini telah banyak pula        megger
megger       yang        mengeluarkan
tegangan           tinggi,       yang   2.7. Phasa Squence
didapatkannya dari baterai sebesar         Alat ukur ini digunakan untuk
8 – 12 volt (megger dengan sistem       mengetahui benar/tidaknya urutan
elektronis). Megger dengan bateri       phasa sistem tegangan listrik tiga -
umumnya                membangkitkan    phasa. Alat ini sangat penting arti
tegangan tinggi yang jauh lebih         khususnya dalam melaksanakan
stabil dibanding megger dengan          penyambungan           gardu-gardu
generator yang diputar dengan           ataupun konsumen listrik, karena
tangan. Gambar rangkaian dasar          kesalahan urutan phasa dapat
megger adalah seperti gambar 2.13       menimbulkan :
       Megger ini banyak digunakan
                                           Kerusakan pada peralatan/
petugas dalam mengukur tahanan
                                           mesin antara lain putaran motor
isolasi anata lain untuk
                                           listrik terbalik
      Kabel instalasi pada rumah-
                                           Putaran piringan kWh meter
      rumah / bangunan
                                           menjadi lambat ataupun terhenti
      Kabel tegangan rendah                sama sekali, dll
      Kabel tegangan tinggi
      Transformator,       OCB    dan   Cara penyambungannya phasa
      peralatan listrik lainnya.        squence
                                         Adalah sebagaimana terlihat pada
                                        gambar 2.14 .berikut ini




                                                                         112
                Phasa
               Sq ence
                                                    R
                 RST                                S          Sumber Daya/
                                                    T            tegangan



              Gambar 2.14. Cara penyambungan phasa squence

     Sesuai dengan keterangan             dan    pengertian     simbol-simbol
diatas alat ukur ini sangat               maupun kode non teknis yang
diperlukan       petugas     dalam        terdapat pada alat ukur.
melaksanakan         penyambungan
listrik pada :                            Posisi pembacaan
     Pusat-pusat pembangkit, gardu
                                              Pembacaan harga pada alat
     hubung, Gardu induk, gardu
                                          ukur secara cermat harus dilakukan
     distribusi,  konsumen    listrik
                                          dengan melihat tepat diatas jarum
     lainnya.
                                          penunjuk. Dengan demikian dibaca
                                          harga pada garis skala yang tertulis
Cara pengukuran
                                          tepat dibawah runcing jarum. Bila
                                          tidak melihat tepat diatas penunjuk
    Untuk      mengetahui     dan
                                          akan terbaca harga sebelah kiri
bagaimana memilih alat ukur yang
                                          atau disebelah kanan dari garis
akan dipergunakan sesuai dengan
                                          sebenarnya, kesalahan ini disebut
kebutuhan     dilapangan,  berikut
                                          paralaks.
dijelaskan tentang cara pembacaan




                    Gambar     2.15 Posisi pembacan meter

    Untuk menghindari paralaks            runcing jarum skala. Dalam posisi
tersebut runcing jarum dari alat          baca yang benar, maka        jarum
cermat dibuat berupa sayap tipis          runcing dan bayangannya pada
dan dipasang cermin kecil dibawah         cermin harus tepat satu garis tipis.

                                                                              113
Contoh cara membaca skala pada                Perubahan batas ukur arus
alat ukur :                               dilakukan dengan cara memasang
                                          secara paralel Resistor, sehingga
                                          arus yang terukur dibagi dengan
                                          perbandingan tertentu antara yang
                                          melewati     resistor  dan   yang
                                          melewati komponen utama alat
                                          ukur. Semakin kecil nilai resistor,
                                          maka batas ukur menjadi lebih
                                          besar.
                                            Sedangkan untuk merubah batas
Gambar 2.15 pembacan meter                ukur tegangan dilakukan dengan
                                          cara     memasang     secara   seri
2.8.   pengukuran besaran                 resistor, sehingga nilai tegangan
       listrik                            sebelum masuk ke dalam alat ukur
                                          dapat lebih besar . Semakin besar
     Setiap alat ukur mempunyai           nilai resistor, maka batas ukur
batas ukur tertentu, yang artinya         menjadi semakin besar
alat ukur tersebut hanya mampu
mengukur sampai harga maksimal
tertentu dimana jarum petunjuk
akan menyimpang penuh sampai
pada batas maksimal dari skala.
      Alat-alat ukur yang terpasang
tetap pada panel pada umumnya
mempunyai satu macam batas ukur
saja dikarenakan besaran yang
akan diukur nilainya tidak akan
berubah dari nilai yang ada pada
batas     ukur     meter      tersebut,     Gambar.2. 16 batas ukur meter
sedangkan       alat     ukur     kerja        Petunjuk jarum petunjuk pada
menyediakan beberapa pilihan              angka 7. skala maksimum 10.
batas ukur, karena besaran yang           seandainya kita tentukan batas ukur
akan diukur belum diketahui               pada angka 5 maka harga
sebelumnya.                               sebenarnya yang ditunjuk oleh
      Cara merubah batas ukur             angka 7 adalah sebagai berikut
dilakukan dengan menambah atau
mengurangi tahanan dari resistor                  P
sebelum besaran listrik masuk ke          Hs        xBU
                                                 SM
komponen utama alat ukur dengan
                                                         7
perbandingan         nilai     tertentu   Jadi       Hs    x 5V 3,5V
terhadap nilai tahanan alat ukur,                       10
sehingga besaran sebenarnya yang          Dimana : Hs = harga sebenarnya
masuk pada komponen utama alat            .        BU = batas ukur.
ukur tetap pada batas semula.                      P = penunjuk jarum.
                                                   SM = skala maksimum

                                                                          114
Prinsip kerja alat ukur                          tetap dan besi yang berputar. Bila
                                                 sebuah kumparan dan didalamnya
   Prinsip kerja yang paling
                                                 terdapat besi, maka besi tersebut
banyak dari alat – alat ukur tersebut
                                                 akan menjadi magnet. Jika di dalam
adalah :
                                                 kumparan tersebut diletakkan dua
• kWh dan kVArh meter          :
                                                 batang besi maka kedua-duanya
   sistem induksi
                                                 akan menjadi magnet sehingga
• kW /kVA maksimum meter
                                                 kedua batang besi tersebut akan
       : sistem elektro dinamis
                                                 saling tolak menolak, karena ujung-
• Volt meter :     sistem      elektro
                                                 ujung kedua batang besi tersebut
   magnit, kumparan putar, besi
                                                 mempunyai kutup yang senama.
   putar
                                                 Prinsip kerja tersebut diterapkan
• Amper meter          :       sistem
                                                 pada sistem elektro magnit dengan
   elektro magnit, kumparan putar
                                                 mengganti besi tersebut dengan 2
                                                 buah plat besi yang satu dipasang
Prinsip kerja besi putar
                                                 tetap (diam) sedang yang lain
    Alat ukur dengan prinsip kerja               bergerak dan dihubungkan dengan
besi putar atau disebut juga sistem              jarum petunjuk.
elektro magnet adalah sesuatu alat
ukur yang mempunyai kumparan

                                  +                  –    –                 +

                                         Arah arus              Arah arus


              Dua batang
              besi yang
              berdampinga


                       kumparan




                     Gambar 2-18 Prinsip kerja besi putar

    Arus yang diukur melalui                     sangat    besar,    sebagai      alat
kumparan       yang      tetap   dan             pengukur untuk arus dan tegangan
menyebabkan terjadinya medan                     pada frekwensi-frekwensi yang
magnet. Potongan besi ditempatkan                dipakai pada jaring-jaring distribusi
dimedan magnet, magnet tersebut                  yang didapat dikota-kota.
dan          menerima           gaya
elektromagnetis. Alat ukur dengan                    Suatu keuntungan lain bahwa
tipe besi putar ini adalah sederhana             alat pengukur ini dapat pula dibuat
dan kuat dalam konstruksi, murah                 sebagai   alat    pengukur    yang
dan dengan demikian mendapatkan                  mempunyai sudut yang sangat
penggunaan-penggunaan           yang             besar.

                                                                                   115
2.9. Prinsip kerja kumparan                  kutub-kutubnya dilengkapi dengan
     putar                                   lapis-lapis kutub, dan di dalam
                                             lapang magnetis antara lapisan
Alat ukur sistem kumparan putar ini          kutub tersebut dipasangkan sebuah
adalah alat ukur yang mempunyai              kumparan yang dapat berkeliling
kutub magnet permanent dan                   poros Arus yang dialirkan melalui
kumparan yang berputar. Besi                 kumparan     akan     menyebabkan
magnet        adalah    permanent            kumparan       tersebut   berputar
berbentuk kaki kuda yang pada
                       Gulungan
:          +                                     –

                             S                                   U
                  S               U Magnit             S             U
                                                             S
                             U      Tetap




                                                 +
           –
                         a                                    b
                     Gambar 2-19 Prinsip kerja kumparan putar
     Alat ukur kumparan putar               dicelah udara antara kutub-kutub
adalah alat ukur penting yang               magnet dan silinder inti besi akan
dipakai untuk kumparan bermacam             berbentuk medan magnet yang
arus, tidak hanya untuk arus                rata, yang masuk melalui kutub-
searah, akan tetapi dengan alat             kutub tersebut. Kedalam silinder,
pertolongan lainnya, dapat pula             secara radial sesuai dengan arah-
dipakai untuk arus bolak-balik.             arah panah. Dalam selah udara ini
     Pemakaian dari alat ukur               ditempatkan kumparan putar (4),
kumparan putar adalah sangat luas,          yang dapat berputar melalui sumbu
mulai dari alat-alat ukur yang ada          (8).
dilaboraturium sampai pada alat
ukur         didalam     pusat-pusat             Bila arus searah yang tidak
pembangkit listrik.                         diketahui besarnya mengalir melalui
     Pada gambar 2.20 berikut ini           kumparan tersebut, suatu gaya
diperlihatkan adanya magnet yang            elektromagnetis f yang mempunyai
permanen (1), yang mempunyai                arah tertentu akan dikenakan pada
kutub-kutub (2), dan diantara kutub-        kumparan putar sebgai hasil
kutub tersebut ditempatkan suatu            interaksi antar arus dan medan
silinder inti besi (3).                     magnit. Arah dari gaya f dapat
     Penempatan silinder inti besi          ditentukan    menurut     ketentuan
(3), tersebut diatas ini, diantara          tangan dari fleming (lihat gambar
kedua kutub magnet, utara dan               berikutnya)
selatan, akan menyebabkan bahwa,

                                                                             116
Gambar 2. 20 Bahagian meter
                                   Gambar 23 Bentuk Lain Konstruksi
                                   Kumparan Putar




Gambar 2.21. Prinsip kerja alat
ukur jenis kumparan putar

1. Magnet tetap 5. Pegas spiral
                                       Gambar 2.24.        Konstruksi
2. Kutub sepatu 6. Jarum
                                      Kumparan Putar
3. Inti besi lunak penunjuk
4. Kumparan putar
                                   2. 10. Sistem induksi
7. Rangka kumparan putar
8. Tiang poros                         Alat ukur dengan sistem
                                   induksi atau dikenal dengan system
                                   Ferraris ini mempunyai prinsip kerja
                                   sebagai berikut :
                                       Bila pada piringan yang terbuat
                                   dari bahan penghantar tetapi non
                                   feromagnetik misalnya alumunium
                                   atau tembaga ditempatkan dalam
                                   medan magnet arus bolak balik,
                                   maka akan dibangkitkan arus pusar
                                   pada piringan tersebut.
Gambar 2.22. Prinsip kerja meter       Arus pusar dan medan magnet
                                   dari arus bolak balik yang
                                   menyebabkannya                 akan
                                   menimbulkan        interaksi   yang
                                   menghasilkan torsi gerak pada

                                                                    117
piringan, dan prinsip ini akan
mendasari kerja dari pada alat ukur       Menurut hukum LENZ aliran
induksi. Atau dengan kata lain bila   induksi dengan arah sedemikian
didalam medan magnet dengan           rupa sehingga selalu melawan
garis gaya magnet dengan arah         penyebabnya, karena induksi itu
yang berputar, dipasang sebuah        dibangkitkan oleh pemotong garis-
tromol yang berbentuk silinder,       garis gaya yang berputar, maka
tromol tersebut akan turut berputar   tromol aluminium akan berputar
menurut arah putaran garis-garis      dengan arah yang sama dengan
gaya magnet tadi, medan magnet        arah putaran garis-garis gaya
ini dinamakan alat ukur medan         tersebut.
putar atau alat ukur induksi, bisa        Pada alat ukur jarum putaran
juga disebut alat ukur Ferraris       tromol ditahan oleh pegas spiral,
     Alat     ukur     ini    dapat   sehingga putarannya pada jarak
diklasifikasikan pada medan yang      tertentu sesuai dengan garis
bergerak. Prinsip ini digunakan       skalanya.      Oleh karena sistem
pada alat ukur energi (kWh meter)     induksi ini bekerja dengan medan
arus bolak balik. Gambar tengah       putar yang dibangkitkan oleh arus
menunjukan arah 1dan 2 dalam          bolak-balik, maka jika tanpa alat
ruangan A, B, C, D, kedua medan       Bantu atau alat tambahan lainnya
itu dilukiskan sebagai vektoris       maka      alat    ukur ini  hanya
  1dan     2   pada suatu periode     dipergunakan pada sumber arus
penuh. Dari gambar tersebut           bolak-balik saja.
tampak jelas bahwa medan magnet
total     mempunyai     arah   yang   2.11 Sistem elektro dinamis
berputar pada poros (a) dengan
                                           Alat ukur elektro dinamis adalah
kecepatan sama dengan arus bolak
                                      alat     ukur    yang     mempunyai
balik dinding tromol aluminium
                                      kumparan tetap dan kumparan
terpotong. Oleh garis gaya dari
                                      putar.
medan putar sehingga dalam tromol
                                      Sistem kerjanya sama dengan
terbangkit tegangan dan arus
                                      sistem kumparan berputar tetapi
induksi atau arus pusar.
                                      magnet tetap diganti dengan
                                      magnet listrik.
                                           Berdasarkan kaidah tangan
                                      kanan pada gambar 2.26 a jarum
                                      akan menyimpang kekanan, bila
                                      arus dibalik arahnya pada gambar
                                      2.26 b maka jarum akan tetap
                                      menyimpang kekanan. Baik arah
                                      arus berganti-ganti arah jarum tetap
                                      menyimpang ke satu arah
Gambar 2.25 Azas Alat Ferraris
            atau Alat Induksi



                                                                        118
Gambar 2.26.a                                    Gambar 2.26.b

    Alat ukur tipe elektrodinamis ini,
dapat dipergunakan untuk arus
bolak-balik, atau arus searah, dan
dapat dibuat dengan persisi yang
baik, dan telah pula banyak
dipergunakan dimasa–masa yang
lalu. Akan tetapi pemakaian daya
sendirinya tinggi, sedangkan alat
ukur prinsip yang lain telah dapat
pula dibuat dengan persisi tinggi,
maka pada saat ini alat ukur             Gambar 2.28 kumparan meter
elektrodinamis      kurang     sekali
dipergunakan sebagai alat ukut              F = Arah dari gaya
ampere maupun volt, akan tetapi             I = Arah dari arus
penggunaannya masih sangat luas             H = Arah dari Fluksi magnet
sebgai alat pengukur daya atau
lazim disebut pengukur watt.             Gambar Prinsip suatu alat ukur
                                         elektrodinamis

                                             Seperti diperlihatkan dalam
                                         gambar diatas suatu kumparan
                                         putar M      ditempatkan diantara
                                         kumparan-kumparan putar F1 dan
                                         F2. bila arus I1 melalui kumparan
                                         yang tetap dan arus I2 melalui
                                         kumparan yang berputar, maka
Gambar 2.27 Jarum Penunjuk               kepada kumparan yang berputar
                                         akan         dikenakan           gaya
                                         elektromagnetis, yang berbanding
                                         lurus dengan hasil kali dari i1 dan i2.
                                         Misalkan      sekarang,        bahwa
                                         kumparan yang berputar terdapat

                                                                             119
dalam medan magnet hampir-
hampir rata yang dihasilkan oleh
kumparan-kumparan tetap.

2.12. Prinsip kawat panas
    Jika sepotong kawat logam
dialiri arus listrik yang cukup besar,
kawat tersebut akan menjadi panas,
oleh sebab itu akan memuai
(menjadi lebih panjang). Pemuaian
tersebut         digunakan       untuk
mengerakkan jarum petunjuk. Pada
gambar berikut terlihat sepotong               Gambar -2.29 kawat panas
kawat logam campuran dari logam          Keterangan :A & B = baut terminal
platina      dan       iridium   yang         m = kawat penarik
direntangkan pada A-B, pada waktu             C = tempat pengikat
tiada arus ( I = 0 ) jarum petunjuk            n = tali penarik
tepat ditengah-tengah (angka 0).               x = kawat panas
Jika kita alirkan arus searah dari A           D = ikatan tali
ke B sehingga kawat A – B menjadi              P = pegas
memuai dan lebih panjang, ternyata             A = poros penggulung
jarum tidak menunjuk 0, tetapi
menyimpang kearah kanan. Hal ini         2.13. Alat ukur sistem elektronik
disebabkan karena kawat A – B
menjadi lebih panjang dan ditarik             Sesuai dengan perkembangan
oleh pegas sehingga memutar              dan kemajuan teknologi khususnya
poros jarum.                             dalam      bidang    elektronik    tak
    Baik arus searah tersebut            tertinggal pula kesertaan dari pada
mengalir dari A – B maupun dari B        alat-alat ukur elektronik, pada
ke A jarum tetap menyimpang              laboraturium dan industri-industri
kearah kanan           ( lihat gambar    banyak menggunakan alat ukur tipe
bawah).                                  ini, karena memerlukan kecermatan
                                         dalam petunjukan, untuk harga
Kesimpulan :                             relative     mahal      dibandingkan
Prinsip ini dapat dipakai untuk          dengan alat ukur yang bukan
searah dan bolak-balik.                  elektronik, pada umumnya alat ukur
                                         elektronik adalah digital, karena
                                         penunjukannya berupa nilai angka,
                                         maka         penggunaan         dalam
                                         pembacaan sangat sederhana,
                                         mudah dicerna.
                                         Keuntungan alat ukur elektronik :
                                         - Portable
                                         - Kecermatan tinggi mencapai
                                             factor kesalahan 0,1 – 0,5 %


                                                                            120
- Kedudukan atau posisi alat ukur      pembacaannya         menjadi     tidak
  tidak mempengaruhi                   langsung, karena harus dikalikan
  penunjukan.                          dengan perbandingan penurunan
Kelemahannya.                          besaran listrik yang diakibatkan
- Dapat       dipengaruhi     oleh     oleh trafo-ukur tersebut.
  temperature ruangan yang tinggi          Ada 2 ( dua ) macam trafo ukur
- Tidak boleh ditempatkan pada         yang digunakan untuk pengukuran,
  ruangan yang lembab / basah          yaitu trafo arus dan trafo tegangan .
- Harga relative mahal                 -    Trafo arus digunakan untuk
                                         menurunkan arus              dengan
                                         perbandingan           transformasi
                                         tertentu        dan        sekaligus
                                         mengisolasi peralatan ukur dari
                                         tegangan sistem yang diukur
                                       - Trafo tegangan digunakan untuk
                                         menurunkan tegangan sistem
                                         dengan                perbandingan
                                         transformasi tertentu.


                                                  C

                                            K              L
                                                                 IS = Max
                                                           S2
                                                                A
                                                           S1

Gambar 2.30       Alat   Ukur   tang
                                                                            BEBAN
Ampere Digital

2.14.   Alat ukur dengan
        menggunakan trafo ukur .       Gambar.2.31.Sisitim Pengukuran
                                                  arus Pakai trafo arus.
    Untuk mengukur satuan listrik
dengan besaran yang lebih besar,            Ns        Ip
maka     alat    ukur    mempunyai     a.   Np        Is
keterbatasan.    Karena     semakin              Ns .Is    N p .I p
tinggi besaran yang diukur secara      b.
langsung     diperlukan    peralatan        Ns
dengan ukuran fisik yang lebih         c. N p adalah perbandingan teoritis,
besar.    Hal    ini   tentu   tidak   dimana :
dimungkinkan, maka penggunaan
alat bantu berupa trafo-ukur sangat
diperlukan. Dengan demikian cara
                                                                               121
      Ip
d.    Is         adalah perbandingan
                                            C
praktis,
 dimana : a = 80 (lihat gambar)
karena    NP = I   Jadi a = 80          K       L
                                                      IS = Max
 maka IP = NS . IS
sama juga                                        S2
Ns   Ns           IP                                  A
            Ns         Ns    80
Np    I           IS                             S1

IP = 80 . 5 = 400 A (terbukti)
                                                                 Beban

             NS         IP
       a=          =    IS
             NP                        Gambar 2.32 Sisitim Pengukuran
                                       arus Pakai trafo arus
    a = 1 : 20
    atau NP . IP = NS . IS                 Pelaksanaan         pengukuran
    karena NP = 1                      tegangan pada jaringan tegangan
maka = IP = NS . IS                    tinggi    tidak     cukup    hanya
a    = Ratio perbandingan              mempergunakan tahanan-tahanan
                                       depan yang nilainya besar , tetapi
                                       dilaksanakan dengan transformator
                                       tegangan ( PT ) dengan tujuan
                                       bahwa memakai pesawat ukur
                                       dengan batas normal dapat diukur
                                       batas normal dan ukuran yang lebih
                                       tinggi,      sehingga     diperoleh
                                       rangkaian pengukuran yang lebih
                                       aman




                                                                         122
          Primer            E pimer    : E sekunder = N primer : N sekunder

 PT
                                   Gunanya dihubungkan ketanah
                                   yaitu untuk menghilangkan arus
         Sekunder                  bocor dari kumparan primer



              V


Gambar 2.33 Pelaksanaan pengukuran arus bola-balik untuk tegangan tinggi



                                                                        Beban




                                  I pimer : I sekunder = I primer : I   sekunder
          Primer


                              Karena arus I sekunder cukup besar , maka hubungan
 PT                           belitan sekunder dengan beban (amperemeter)
                              tidak boleh diputus / dilepas , kalau putus maka
          Sekunder            transformator akan rusak        maka kita gunakan
                              transformator arus (CT)



              A

Gambar 2.3 Pelaksanaan pengukuran arus bola-balik untuk arus yang besar

2.15. Macam- macam alat ukur                      2.15.1. Meter Tahanan Isolasi
      untuk keperluan
                                                     Biasa         disebut Meger, untuk
      pemeliharaan
                                                  mengukur        tahanan isolasi instalasi
                                                  tegangan           menengah     maupun
Berdasarkan fungsinya pada
                                                  tegangan         rendah.Untuk instalasi
kegiatan pemeliharaan alat ukur
                                                  tegangan         menengah digunakan
yang digunakan antara lain :

                                                                                        123
Meger dengan batas ukur Mega          tegangan alat ukur antara 500
sampai Giga Ohm dan tegangan          sampai 1.000 Volt arus searah.
alat ukur antara 5.000 Volt sampai        Ketelitian hasil ukur dari meger
dengan 10.000 Volt arus searah.       juga    ditentukan     oleh    cukup
    Untuk instalasi tegangan rendah   tegangan baterai yang dipasang
digunakan Meger dengan batas          pada alat ukur tersebut.
ukur sampai Mega Ohm dan




                  Gambar 2.34 Meter Tahanan Isolasi

2.15.2. Meter Tahanan                 1 (satu ) dihubungkan dengan
        Pentanahan                    elektroda yang akan diukur nilai
                                      tahanan pentanahannya dan 2
   Biasa disebut dengan Meger         (dua) dihubungkan dengan
Tanah atau Earth Tester, digunakan    elektroda bantu yang merupakan
untuk mengukur tahanan                bagian dari alat ukurnya. Ketelitian
pentanahan kerangka kubikel dan       hasil tergantung dari cukupnya
pentanahan kabel. Terminal alat       energi yang ada pada baterai.
ukur terdiri dari 3 ( tiga ) buah,




Gambar.2.35 Meter Tahanan Pentanahan

                                                                         124
Meter Tahanan Kontak                          masuk dan keluar akan
                                              mengalirkan     arus    searah
    Biasa disebut dengan Micro
                                              dengan nilai minimal 200
Ohm meter dan digunakan untuk
                                              Amper.       Sebenarnya yang
mengukur tahanan antara terminal
                                              terukur pada alat ukurnya
masuk dan terminal keluar pada
                                              adalah jatuh tegangan antara
alat hubung utama kubikel. Nilai
                                              2 ( dua ) terminal        yang
yang dihasilkan adalah dalam
                                              terhubung dengan alat ukur,
besaran micro atau sepersatu juta
                                              tetapi    kemudian     nilainya
ohm.
                                              dikalibrasikan menjadi satuan
     Dua terminal alat ukur yang
                                              micro ohm.
     dihubungkan    ke   terminal




                      Gambar 2.36 Micro Ohm meter.

2.15,3. Tester Tegangan Tinggi Arus Searah ( HVDC Test )
    Test terhadap bagian yang bertegangan terhadap kerangka / body kubikel
dengan tegangan listrik arus searah 40 kV selama 1 menit. Kubikel dinyatakan
laik operasi bila arus yang mengalir tidak lebih dari 1 mili amper.




                                                                          125
Gambar 2. 37 Tester Tegangan Tinggi Arus SearahTester 20 kV
     Untuk memeriksa adanya tegangan pada kabel masuk / keluar kubikel




       Gambar 2. 38 Tester Tegangan Tingi

Test Keserempakan Kontak Alat Hubung
      Alatnya disebut Breaker Analizer , yaitu untuk mengukur waktu
      pembukaan atau penutupan Kontak ketiga fasa Alat Hubung.




      Gambar 2. 39 Breaker Analizer

                                                                     126
2.15.4. Test Tegangan Tembus ( Dielectricum Test )
    Untuk menguji tegangan tembus minyak isolasi bagi PMT atau LBS yang
menggunakan media peredam berupa minyak. Kemampuan Alat Test minimal
sampai 60 kV arus searah dengan arus minimal 1 mA




  Gambar 2. 40 Test Tegangan Tembus

  Alat ukur mekanik .
  1. Manometer
     Untuk mengukur tekanan Gas SF 6 yang berada didalam tabung Alat
 Hubung LBS atau PMT. Dapat dilakukan bila disediakan Klep / pentil dan
 indikator penunjuk tekanan tidak ada.




  Gambar 2. 41 Manometer




                                                                     127
                                   BAB III.
                        TRANSFORMATOR TENAGA
    Transformator adalah alat yang
digenakan untuk memindahkan
energi listrik arus bolak balik dari
satu rangkaian ke rangkaian yang
lain dengan prinsip kopel magnetik.
Tegangan yang dihasilkan dapat
lebih besar atau lebih kecil dengan
frekuensi yang sama .

3.1. Prinsip Induksi.
    Hukum        utama        dalam
transformator adalah hukum induksi        Gambar 3.2. Arus magnitisasi
faraday. Menurut hukum ini suatu          secara grafis dengan
gaya listrik melalui garis lengkung       memperhitungkan rugi-rugi besi.
yang tertutup, adalah berbanding
lurus dengan perubahan persatuan          Selain hukum Faraday,
waktu dari pada arus induksi atau         transformator menggunakan hukum
flux yang dilingkari oleh garis           Lorenz seperti terlihat pada gambar
lengkung itu (Lihat gambar 3.1. dan       3.3. berikut ini :
3.2).




                                              Gambar 3.3. Hukum Lorenz

                                              Dasar dari teori transformator
Gambar 3.1. Arus magnitisasi              adalah sebagai berikut :
secara grafis tanpa                           Apabila ada arus listrik bolak-
memperhitungkan rugi-rugi besi.           balik yang mengalir mengelilingi
                                          suatu inti besi maka inti besi itu
                                          akan berubah menjadi magnit
                                          (seperti gambar 3.4.) dan apabila
                                          magnit tersebut dikelilingi oleh
                                          suatu belitan maka pada kedua
                                          ujung belitan tersebut akan terjadi
                                          beda tegangan mengelilingi magnit,

                                                                         128
maka akan timbul gaya gerak listrik
(GGL). Dari prinsip tersebut di atas   karena f 1 = f2
dibuat suatu transformator seperti
gambar 3.6. di bawah ini               maka

                                       E1 : E2 = N1: N2

                                       E1 N2 = E2 N1

                                       E2 = (N2 / N1) x E1
                                       Dimana ;
                                       E1 = tegangan primer
                                       E2 = tegangan sekunder
Gambar 3.4. Suatu arus listrik         N1 = belitan primer
            mengelilingi inti besi     N2 = belitan sekunder
            maka besi itu menjadi
            magnit                     VA primer    = VA sekunder
                                       I1 x E1      = I2 x E2
                                        E1 I 2                    E
                                                 maka      I1 = I2 2
                                        E 2 I1                    E1

                                       Dimana ;
                                       I1    = Arus primer
                                       I2    = Arus sekunder
                                       E1    = tegangan primer
Gambar 3.5. Suatu lilitan              E2    = tegangan sekunder
                                       Rumus umum menjadi :
                                                E1       N1   I2
                                            a
                                                E2       N2   I1

                                       Bagian-bagian Transformator
                                       Transformator terdiri dari :

                                       Bagian Utama.
                                             Inti besi berfungsi untuk
                                       mempermudah jalan fluksi, yang
Gambar 3.6. Prinsip Dasar dari         ditimbulkan oleh arus listrik yang
Transformator.                         melalui kumparan. Dibuat dari
                                       lempengan-lempengan besi tipis
Rumus tegangan adalah:                 yang berisolasi, untuk mengurangi
E1 =4,44 N1 f 1.Ø max10 – 8            panas (sebagai rugi-rugi besi) yang
Maka untuk transformator rumus         ditimbulkan oleh Eddy Current
tersebut sebagai berikut:              (gambar 3.7).
E1 =4,44 N1 f 1.Ø max10 – 8
 E2 = 4,44 N2 f2 Ø max 10 - 8

                                                                       129
         Gambar 3.7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass

3.2. Kumparan Transformator              terhadap inti besi maupun terhadap
                                         antar kumparan dengan isolasi
   Kumparan transformator adalah         padat seperti karton, pertinak dan
beberapa lilitan kawat berisolasi        lain-lain.    Kumparan     tersebut
yang membentuk suatu kumparan.           sebagai alat transformasi tegangan
Kumparan tersebut terdiri dari           dan arus.
kumparan primer dan kumparan
sekunder yang diisolasi baik




                    Gambar 3.8. Kumparan Phasa RST




                                                                        130
3.3. Minyak Transformator              mengetahui apakah suatu minyak
                                       transformator memiliki ketahanan
    Minyak transformator merupa-       listrik yang memahami persyaratan
kan salah satu bahan isolasi cair      yang berlaku .
yang dipergunakan sebagai isolasi           Secara       analisa        kimia
dan pendingin pada transformator.      ketahanan listrik suatu minyak
Sebahagian bahan isolasi minyak        transformator dapat menurun akibat
harus memiliki kemampuan untuk         adanya pengaruh asam dan
menahan        tegangan      tembus,   pengaruh tercampurnya minyak
sedangkan       sebagai    pendingin   dengan air. Untuk menetralisir
minyak transformator harus mampu       keasaman            suatu      minyak
meredam panas yang ditimbulkan,        transformator dapat mengunakan
sehingga         dengan        kedua   potas hidroksida(KOH). Sedangkan
kemampuan ini maka minyak              untuk menghilangkan kandungan
diharapkan         akan       mampu    air yang terdapat dalam minyak
melindungi       transformator dari    tersebut      yaitu    dengan      cara
gangguan.                              memberikan           suatu      bahan
    Minyak transformator mempu-        higroskopis yaitu selikagel.
nyai     unsur      atau    senyawa         Dalam menyalurkan perannya
hidrokarbon       yang terkandung      sebagai      pendingin,     kekentalan
dalam minyak transformator ini         minyak transformator ini          tidak
adalah senyawa           hidrokarbon   boleh terlalu tinggi agar mudah
parafinik, senyawa       hidrokarbon   bersikulasi,      dengan      demikian
naftenik dan senyawa hidrokarbon       proses         pendinginan       dapat
aromatik. Selain ketiga senyawa        berlangsung          dengan       baik.
diatas minyak transformator masih      Kekentalan          relatif    minyak
mengandung senyawa yang disebut        transformator tidak boleh lebih dari
zat aditif meskpun kandungan nya       4,2 pada suhu 200 C dan 1,8 dan
sangat kecil .                         1,85 dan maksimum 2 pada suhu
                                       50 0 C . Hal ini sesuai dengan sifat
    Minyak transformator adalah        minyak      transformator        yakni
cairan yang dihasilkan dari proses     semakin lama dan berat operasi
pemurnian minyak mentah. Selain        suatu minyak transformator, maka
itu minyak ini juga berasal dari       minyak akan akan semakin kental .
bahan bahan organik, misalnya          Bila kekentalan minyak           tinggi
minyak piranol dan silikon, berapa     maka      sulit    untuk    bersikulasi
jenis minyak transformator yang        sehingga akan menyulitkan proses
sering dijumpai dilapangan adalah      pendinginan transformator.
minyak transformator jenis Diala A,         Sebagai bahan isolasi minyak
diala B dan Mectrans.                  transformator memiliki beberapa
    Kenaikan        suhu       pada    kekentalan, hal ini sebagai mana
transformator akan menyebabkan         dijelaskna dalam SPLN(49-1:1980)
terjadinya proses hidrokarbon pada     Adapun persyaratan yang harus
minyak, nilai tegangan tembus dan      dipenuhi oleh minyak transformator
kerapatan        arus      konduksi    adalah sebagai berikut:
merupakan      beberapa    indikator
atau variable yang digunakan untuk

                                                                         131
1. Kejernihan                         9.    Kandungan air .
   Kejernihan minyak isolasi tidak         Adanya air dalam dalam isolasi
   boleh mengandung        suspensi        menyebabkan       menurunnya
   atau endapan (sedimen)                  tegangan tembus dan tahanan
2. Massa jenis.                            jenis minyak isolasi akan
   Massa jenis dibatasi agar air           mempercepat kerusakan kertas
   dapat terpisah dari minyak              pengisolasi.
   isolasi dan tidak melayang
3. Viskositas Kinematika              3.4. Bushing.
   Viskositas memegang peranan
   penting dalam pendinginan,             Hubungan antara kumparan
   yakni untuk menentukan kelas       transformator dan ke jaringan luar
   minyak.                            melalui sebuah bussing        yaitu
4. Titik Nyala .                      sebuah konduktor yang diselubungi
   Titik nyala        yang rendah     oleh isolator yang kontrutruksinya
   menunjukkan              adanya    dapat dilihat pada gambar 3.9.
   konstaminasi zat gabar yang        Bushing      sekaligus   berfungsi
   mudah terbakar                     sebagai penyekat antara konduktor
5. Titik Tuang.                       tersebut       dengan       tangki
        Titik tuang dipakai untuk     transformator.
   mengidentifikasi dan menentu-
   kan jenis peralatan yang akan
   menggunakan minyak isolasi .
6. Angka kenetralan .
   Angka kenetralan merupakan
   angka       yang    menunjukkan
   penyusutan asam minyak dan
   dapat mendeteksi kontaminasi
   minyak,             menunjukkan
   kecendrungan perobahan kimia
   atau indikasi perobahan kimia
   dalam bahan tambahan .

7. Korosi belerang
   Korosi belerang kemungkinan
   dihasilkan dari adanya belerang
   bebas atau senyawa belerang
   yang tidak stabil dalam minyak     Gambar 3. 9 Bushing
   isolasi .
8. Tegangan tembus                    Pada bushing dilengkapi fasilitas
   Tegangan tembus yang terlalu       untuk pengujian kondisi bushing
   rendah menunjukkan adanya          yang sering disebut center tap.
   kontaminasi seperti air, kotoran
   atau partikel konduktif dalm       3.5. Tangki Konservator
   minyak
                                         Tangki Konservator berfungsi
                                      untuk    menampung      minyak

                                                                     132
cadangan dan uap/udara akibat            saluran pelepasan dan masukanya
pemanasan trafo karena arus              udara kedalam konservator perlu
beban. Diantara tangki dan trafo         dilengkapi media penyerap uap air
dipasangkan relai bucholz yang           pada udara sering disebut denga
akan meyerap gas produksi akibat         silicagel dan dia tidak keluar
kerusakan minyak .                       mencemari udara disekitarnya.
    Untuk menjaga agar minyak            Seperti gambar 3.10.
tidak terkontaminasi dengan air,
ujang masuk saluran udara melalui




                   Gambar 3. 10. konservator minyak trafo

3.6. Peralatan Bantu Pendinginan              Pada cara alamiah, pengaliran
     Transformator                       media sebagai akibat adanya
                                         perbedaan suhu media dan untuk
     Pada inti besi dan kumparan –       mempercepat pendinginan dari
kumpaan akan timbul panas akibat         media-media       (minyak-udara/gas)
rugi-rugi tembaga. Maka panas            dengan         cara       melengkapi
tersebut mengakibatkan kenaikan          transformator dengan sirip-sirip
suhu yang berlebihan, ini akan           (radiator).      Bila        diinginkan
merusak isolasi, maka untuk              penyaluran panas yang lebih cepat
mengurangi kenaikan suhu yang            lagi, cara manual dapat dilengkapi
berlebihan tersebut transformator        dengan         peralatan          untuk
perlu dilengkapi dengan alat atau        mempercepat        sirkulasi     media
sistem        pendingin       untuk      pendingin dengan pompa pompa
menyalurkan        panas     keluar      sirkulasi minyak, udara dan air,
transformator media yang dipakai         cara ini disebut pendingin paksa
pada sistem pendingin dapat              (Forsed). Macam macam sistim
berupa: Udara/gas, Minyak dan            pendingin     transformator       dapat
Air.                                     dilihat pada tabel 3.1.




                                                                           133
Tabel 3.1. Macam-macam sistem pendingin

 No   Macam                                   MEDIA
      sistem             Didalam transformator      Diluar transformator
      pendingin          Sirkulasi    Sirkulasi   Sirkulasi      Sirkulasi
                          alami        Paksa        alami         Paksa
 1    AN                     -            -         Udara            -
 2    AF                    -             -            -          Udara
 3    ONAN               Minyak           -          Udara           -
 4    ONAF               Minyak           -            -          Udara
 5    OFAN           -                 Minyak        Udara           -
 6    OFAF           -                 Minyak          -          Udara
 7    OFWF           -                 Minyak          -            air
 8    ONAN/ONAF                         Kombinasi 3 dan 4
 9    ONAN/OFAN                         Kombinasi 3 dan 5
 10   ONAN/OFAF                         Kombinasi 3 dan 6
 11   ONAN/OFWF                         Kombinasi 3 dan 7

Contoh sistim pendinginan transformator dapat dilihat pada gambar 3. 11
dibawah ini ;




                  Gambar 3. 11 pendingin trafo type ONAF

                                                                             134
3.7. Tap Changer (On Load Tap         perubahan tegangan pada salah
     Changer)                         satu sisi input berubah tetapi sisi
                                      outputnya tetap. Alat ini disebut
    Kualitas operasi tenaga listrik   sebagai      sadapan     pengatur
jika tegangannya nominal sesuai       tegangan tanpa terjadi pemutusan
ketentuan, tapi pada saat operasi     beban maka disebut On Load Tap
terjadi    penurunan      tegangan    Cahnger (OLTC). Pada umumnya
sehingga    kualitasnya menurun       OLTC tersambung pada sisi primer
untuk itu perlu alat pengatur         dan jumlahnya tergantung pada
tegangan agar tegangan selau          perancang dan perubahan sistem
pada kondisi terbaik, konstan dan     tegangan pada jaringan, yang
kontinyu. Untuk itu trafo dirancang   kontruksinya dapat dilihat pada
sedemikian      rupa       sehingga   gambar 3.12                       .




                                           Saklar pengubah
                                           (driverter switch)




                                           Tap pemilih
                                           (selector switch)




             Gambar 3.12 : On Load Tap Changer (OLTC)


3.8. Alat pernapasan                  ditampung pada tangki yang sering
    (Dehydrating Breather)            disebut sebagai konservator. Pada
                                      konservator ini permukaan minyak
   Sebagai tempat penampungan         diusahakan        tidak      boleh
pemuaian minyak isolasi akibat        bersinggungan     dengan     udara
panas yang timbul maka minyak         karena kelembaban udara yang

                                                                     135
mengandung        uap     air    akan   baik panasnya kumparan primer
mengkontaminasi minyak walaupun         dan      sekunder     juga    minyak.
prosesnya     berlangsung       cukup   Thermometer ini bekerja atas dasar
lama.                                   air    raksa    (mercuri/Hg)    yang
     Untuk mengatasi hal tersebut       tersambung        dengan      tabung
udara yang masuk kedalam tangki         pemuaian dan tersambung dengan
konservator pada saat minyak            jarum indikator derajat panas.
menjadi dingin diperlukan suatu         Beberapa                 thermometer
media penghisap kelembaban yang         dikombinasikan dengan panas dari
digunakan       biasanya       adalah   resistor khusus yang tersambung
silicagel. Kebalikan jika trafo panas   dengan tansformator arus, yang
maka pada saat menyusut maka            terpasang pada salah satu fasa
akan menghisap udara dari luar          (fasa tengah) dengan demikian
masuk kedalam tangki dan untuk          penunjukan yang diperoleh adalah
menghindari terkontaminasi oleh         relatif terhadap kebenaran dari
kelembaban udara maka diperlukan        panas      yang    terjadi.  Gambar
suatu media penghisap kelemba-          kontruksi Thermometer dapat dilihat
ban yang digunakan biasanya             pada gambar 3.14.
adalah silicagel yang secara khusus
direncang untuk maksud tersebut
diatas. Kontruksi alat pernapasan
transformator dapat dilihat pada
gambar 3.13




                                         Gambar 3. 14 Thermometer

                                        2. Permukaan minyak

                                           Alat   ini     berfungsi    untuk
                                        penunjukan     tinggi    permukaan
                                        minyak yang ada pada konservator.
Gambar 3.13        Kontruksi     alat   Ada beberapa jenis penunjukan
pernapasan transformator                seperti penunjukan lansung yaitu
                                        dengan cara memasang gelas
3. 9. Indikator-indikator :             penduga pada salah satu sisi
                                        konservator sehingga akan mudah
1. Thermometer,                         mengetahui        level      minyak.
                                        Sedangkan      jenis     lain    jika
  Alat   ini   berfungsi   untuk        konservator dirancang sedemikian
mengukur tingkat panas dari trafo       rupa dengan melengkapi semacam

                                                                         136
balon dari bahan elastis dan diisi     udara yang masuk kedalam balon
dengan udara biasa dan dilengkapi      dalam kondisi kering dan aman.
dengan alat pelindung seperti pada     Gambar kontruksi nya dapat dilhat
sistem    pernapasan     sehingga      pada gambar 3.15
pemuan dan penyusutan minyak




        Gambar 3.15. Alat ukur penunjukan tinggi permukaan minyak

3.10. Peralatan Proteksi Internal.     terhadap ketidaknormalan aliran
                                       minyak yang tinggi yang timbul
1. Relai Bucholz                       pada waktu transformator terjadi
                                       gangguan serius.    Peralatan ini
    Penggunaan relai deteksi gas       akan menggerakkan kontak trip
(Bucholtz)   pada    Transformator     yang pada umumnya terhubung
terendam minyak yaitu untuk            dengan rangkaian trip Pemutus
mengamankan transformator yang         Arus dari instalasi transformator
didasarkan pada           gangguan     tersebut. Ada beberapa jenis relai
Transformator     seperti : arcing,    buchholtz yang terpasang pada
partial discharge, over heating        transformator,
yang umumnya menghasilkan gas.             Relai sejenis tapi digunakan
Gas-gas     tersebut dikumpulkan       untuk mengamankan ruang On
pada ruangan relai dan akan            Load Tap Cahnger (OLTC) dengan
mengerjakan kontak-kontak alarm.       prinsip kerja yang sama sering
    Relai deteksi gas juga terdiri     disebut dengan Relai Jansen.
dari suatu peralatan yang tanggap      Terdapat beberapa jenis antara lain

                                                                      137
sema seperti relai buhcoltz tetapi          Relai ini      bekerja karena
tidak ada kontrol gas, jenis tekanan    tekanan lebih akibat gangguan
ada        yang         menggunakan     didalam    transformator,  karena
membran/selaput timah yang lentur       tekanan    melebihi    kemampuan
sehingga bila terjadi perubahan         membran yang terpasang, maka
tekanan kerena gangguan akan            mamran akan pecah dan minyak
berkerja, disini tidak ada alarm akan   akan     keluar      dari   dalam
tetapi langsung trip dan dengan         transformator yang disebabkan oleh
prinsip     yang      sama      hanya   tekanan minyak
menggunakan pengaman tekanan
atau saklar tekanan. Gambar             3.    Relai tekanan lebih (Sudden
kontruksi     Relai Bucholz seperti          Pressure Relay)
gambar 3.16.
                                            Suatu flash over atau hubung
                                        singkat yang timbul pada suatu
                                        transformator terendam minyak,
                                        umumnya akan berkaitan dengan
                                        suatu tekanan lebih didalam tangki,
                                        karena gas yang dibentuk oleh
                                        decomposisi dan evaporasi minyak.
                                        Dengan       melengkapi      sebuah
                                        pelepasan tekanan pada trafo maka
                                        tekanan lebih yang membahayakan
                                        tangki    trafo    dapat    dibatasi
                                        besarnya. Apabila tekanan lebih ini
    Gambar 3.16. Relai Bucholz          tidak dapat dieliminasi dalam waktu
                                        beberapa millidetik, tangki trafo
2. Jansen membran                       akan meledak dan terjadi panas
                                        lebih pada cairan, konsekuensinya
     Alat ini berfungsi untuk
                                        pada dasarnya harus memberikan
Pengaman tekanan lebih (Explosive
                                        suatu      peralatan     pengaman.
Membrane) / Bursting Plate yang
                                        Peralatan pengaman harus cepat
kontruksinya seperti gambar 3.17.
                                        bekerja mengevakuasi tekanan
                                        tersebut. Gambar kontruksi relai
                                        tekanan lebih dapat dilihat pada
                                        gambar 3.18.

                                        4. Relai pengaman tangki
                                             Relai    bekerja      sebagai
                                        pengaman jika terjadi arus mengalir
                                        tangki akibat gangguan fasa ke
                                        tangki atau dari instalasi bantu
                                        seperti motor kipas, srkulasi dan
                                        motor-motor bantu yang lain,
                                        pemanas dll. Arus ini sebagai
                                        pengganti relai diferensial sebab
 Gambar 3.17. Jansen membran            sistim relai pengaman tangki
                                                                        138
biasanya dipasang pada trafo yang        primer dan biasanya pada trafo
tidak dilengkapi trafo arus disisi       dengan kapasitas kecil.

                                               Pipa penghubung




                                                Konservator

                                               Tutup tangki

                                               Tangki



                       Gambar3.18. Relai tekanan lebih

      Trafo dipasang diatas isolator
sehingga tidak terhubung ke tanah
kemudian dengan menggunakan
kabel pentanahan yang dilewatkan
melali trafo arus dengan tingkat
isolasi dan ratio yang kecil
kemudian tersambung pada relai
tangki tanah dengan ratio Trafo
arus antara 300 s/d 500 dengan sisi
sekunder hanya 1 Amp.

                                         Gambar 3.19 : Rureele Sudden
                                         pressure

                                         5. Neutral Grounding Resistance

                                               Neutral Grounding Resistance
                                         Adalah tahanan yang dipasang
                                         antara titik neutral trafo dengan
                                         pentanahan dimana berfungsi untuk
                                         memperkecil arus gangguan yang
                                         terjadi sehingga diperlukan proteksi
                                         yang praktis dan tidak terlalu mahal
                                         karena        karakteristik       relai
                                         dipengaruhi        oleh        sistem
                                         pentanahan titik netral.

                                                                           139
             Gambar 3.20. Neutral Grounding Resistance (NGR)

    Neutral Grounding Resistance       Untuk memperoleh nilai Resistance
atau Resistance Pentanahan Trafo,      yang     diinginkan    ditambahkan
yaitu resistance yang dipasang         garam KOH .
pada titik neutral trafo yang          Resistance Logam, yaitu bahannya
dihubungkan Y ( bintang ). NGR         terbuat dari logam nekelin dan
biasanya dipasang pada titik netral    dibuat dalam panel dengan nilai
trafo 70 kV atau 20 kV, sedangkan      resistance yang sudah ditentukan.
pada titik neutral trafo 150 kV dan    Cara      pengkuran        resistansi
500 kV digrounding langsung (solid)    pentanahan transformator dapat
                                       dilihat   pada      gambar      3.21.
 NILAI NGR                             Sedangkan gambar Perlengkapan
 Tegangan 70 kV 40 Ohm                 Transformator dapat dilihat pada
Tegangan 20 kV 12 Ohm,40 Ohm,          gambar 3 22 .
200 Ohm dan 500 Ohm

Jenis     Neutral      Grounding
Resistance

   Resistance Liquit ( Air ), yaitu
bahan resistance adalah air murni .



                                                                        140
Gambar 3.21. Pengukuran Neutral Grounding Resistance




                                                       141
                                                        KONSERVATOR




                  KLEM

                                                                BUCHOLTZ RELAI
              BUSHING
                                                     JANSEN RELAI


                  RADIATOR
                                                 TERMOMETER




                                    SILICAGEL OLTC
                                                                    MEKANIK OLTC
             KIPAS PENDINGIN

                               KONTROL BOX                            SILICAGEL




               Gambar 3.22 Perlengkapan Transformator

3.11. Peralatan Tambahan untuk             sumber DC yang tidak ada serta
       Pengaman Transformator.             kerusakan sistim pengawatan ..
                                               Sistem pemadam kebakaran
1. Pemadam kebakaran                       yang modern yaitu dengan sistem
   (transformator - transformator          mengurangi        minyak     secara
   besar )                                 otomatis sehingga terdapat ruang
                                           yang mana secara paksa gas
      Sistem pemadam kebakaran             pemisah         oksigen     diudara
yang modern pada transformator             dimasukan kedalam ruang yang
saat sekarang sudah sangat                 sudah     tidak    ada   minyaknya
diperlukan. Fungsi yang penting            sehingga tidak ada pembakaran
untuk mencegah terbakarnya trafo.          minyak, sehingga kerusakan yang
Penyebab trafo terbakar adalah             lebih parah dapat dihindarkan,
karena gangguan hubung singkat             walaupun kondisi trafo menjadi
pada sisi sekunder sehingga pada           rusak. Gambar aliran minyak
trafo     akan   mengalir    arus          pendingin trafo dapat dilihat pada
maksimumnya. Jika prose tersebut           gambar 3.23.
berlangsung cukup lama karena                    Proses pembuangan minyak
relai tidak beroperasi dan tidak           secara grafitasi atau dengan
beroperasinya relai juga sebagai           menggunakan motor pompa DC
akibat salah menyetel waktu                adalah suatu kondisi yang sangat
pembukaan PMT, relai rusak, dan            berisiko         sebab        hanya
                                                                                  142
menggunakan katup otomatis yang
dikendalikan oleh pemicu dari
saklar akibat panasnya api dan
menutupnya katup otomatis pada
katup pipa minyak penghubung
tanki (konservator) ke dalam trafo
(sebelum relai bucholz) serta
adanya gas pemisah oksigen ( gas
nitrogen yang bertekanan tinggi)
diisikan    melaui     pipa   yang
disambung pada bagian bawah
trafo kemudian akan menuju
keruang yang tidak terisi minyak.
Dengan       demikian     mencegah
terbakarnya minyak didalam trafo
dapat      dihindarkan.     Gambar   Gambar 3 24 alat pemadam
kontruksi alat pemadam kebakaran     kebakaran tranformator
dapat dilihat pada gambar 3.24.
                                     2. Thermometer pengukur
                                        langsung.

                                        Thermometer pengukur langsung
                                     banyak digunakan pada instalasi
                                     tegangan tinggi/Gardu Induk ,
                                     seperti pada ruang kontrol, ruang
                                     relai, ruang PLC dll. Suhu ruangan
                                     dicatat secara periodik pada
                                     formulir yang telah disiapkan
                                     (contoh formulir terlampir) dan
                                     dievaluasi sebagai bahan laporan.

                                     3. Thermometer pengukur tidak
                                          langsung
                                     Termometer        pengukur       tidak
Gambar 3.23 Aliran minyak            langsung banyak digunakan pada
pendingin trafo                      instalasi      tegangan        tinggi/
                                     transformator yang berfungsi untuk
                                     mengetahui       perubahan       suhu
                                     minyak         maupun        belitran
                                     transformator. Suhu minyak dan
                                     belitan trafo dicatat secara periodik
                                     pada formulir yang telah disiapkan
                                     (contoh formulir terlampir) dan
                                     dievaluasi sebagai laporan. Skema
                                     peralatan ukur dimaksud dapat
                                     dilihat pada gambar 3.25 dibawah
                                     ini.
                                                                       143
                                                      Keterangan :
                                                          1. Trafo arus
                                                          2. Sensor suhu
                                                          3. Heater
                                                          4. Thermometer Winding
                                                          5. Thermometer oil




gambar 3.25 Skema peralatan pengukuran tidak langsung

3.12. Relai Proteksi trafo dan          terhadap gangguan hubung singkat
     fungsinya .                        antar fasa didalam maupun diluar
                                        daerah pengaman transformator
   Jenis relai proteksi pada trafo      Juga     diharapkan       relai    ini
tenaga adalah sebagai berikut :         mempunyai sifat komplementer
                                        dengan relai beban lebih. relai ini
1. Relai arus lebih (over current       berfungsi pula sebagai pengaman
    relay)                              cadangan bagi bagian instalasi
                                        lainnya.bentuk relai ini dapat dilhat
  Relai  ini      berfungsi    untuk    pada gambar 3.26.dan gambar 3.27
mengamankan            transformator



                                          indikator




                                       reset



      Gambar 3.26: Relai arus lebih dan hubung tanah
      (OCR/GFR)




                                                                           144
                                                                   +
   CT




                                                          OCR
                               Tripping coil


                       PMT                          IND             AU
            beban                                                   X

Gambar 3.27: sistem pengawatan OCR.

2. Relai Difrensial                       yang    terjadi didalam daerah
     Relai      ini berfungsi untuk       pengaman transformator dapat
mengamankan            transformator      dilhat pada gambar 3.28 a.dan
terhadap gangguan hubung singkat          gambar 3.28.b
     .




Gambar 3,28 a: Diagram relai            Gambar 2.28.b: Relai differensial,
differensial                            REF dan SBEF

3. Relai gangguan tanah terbatas          pengaman transformator khususnya
    (Restricted Earth fault Relay )       untuk gangguan didekat titik netral
                                          yang tidak dapat dirasakan oleh
    Relai ini  berfungsi    untuk         relai differensial dapat dilhat pada
mengamankan         transformator         gambar 3.29
terhadap tanah didalam daerah


                                                                             145
                                                x
                                                      87N
                         87N




          Gambar 3.29: single line diagram relai differensial dan REF




Gambar 3.30. Restristant earth foult detector



                                                                        146
4. Relai arus lebih berarah              Relai ini terpasang pada jaringan
    Directional over current Relai       tegangan       tinggi,   tegangan
atau yang lebih dikenal dengan           menengah juga pada pengaman
Relai arus lebih yang mempunyai          transformator tenaga dan berfungsi
arah tertentu merupakan Relai            untuk mengamankan peralatan
Pengaman yang bekerja karena             listrik akibat adanya gangguan
adanya besaran arus dan tegangan         phasa-phasa       maupun    Phasa
yang dapat membedakan arah arus          ketanah.
gangguan.
                                                                Bus 20 KV




                               Trippin                               PT
                               g

                        -
  ZC                    +
                                 67 G




           Gambar 3.31: Diagram Situasi Pemasangan Relai 67 G

    Relai ini mempunyai 2 buah
parameter ukur yaitu tegangan dan            Untuk   membedakan    arah
arus yang masuk ke dalam relai           tersebut maka salah satu phasa
untuk membedakan arah arus ke            dari arus harus dibandingakan
depan atau arah arus ke belakang.        dengan Tegangan pada phasa
Pada pentanahan titik netral trafo       yang lain.
dengan menggunakan tahanan,
relai ini dipasang pada penyulang        5. Relai connections
20 KV. Bekerjanya relai ini
berdasarkan adanya sumber arus               Adalah sudut perbedaan antara
dari      ZCT      (Zero    Current      arus dengan tegangan masukan
Transformer) dan sumber tegangan         relai pada power faktor satu.
dari PT (Potential Transformers).        Relai maximum torque angle
    Sumber tegangan PT umumnya           Adalah perbedaan sudut antara
menggunakan rangkaian Open-              arus dengan tegangan pada relai
Delta,     tetapi   tidak  menutup       yang        menghasilkan      torsi
kemungkinan           ada      yang      maksimum.
menggunakan koneksi langsung 3
Phasa.

                                                                          147
              Gambar 3. 32. Relai arus lebih berarah.

                                          melalui   rangkaian    trafo  arus
6. Relai gangguan tanah .                 penghantar (Iop = 3Io) sedangkan
    Relai   ini  berfungsi    untuk       polarising signal diperoleh dari
mengamankan           transformator       tegangan residual.
gangguan hubung tanah, didalam                Tegangan     residual    dapat
dan diluar daerah pengaman                diperoleh dari rangkaian sekunder
transformator. Relai arah hubung          open delta trafo tegangan seperti
tanah memerlukan operating signal         pada Gambar 3.32
dan polarising signal. Operating
signal diperoleh dari arus residual




                                                                        148
                                                                    B


                                                                    C



........
.......




                                 VRES




             Gambar 3.33: Rangkaian open delta trafo tegangan




            Gambar 3.33. Relai gangguan tanah

6. Relai tangki tanah                    tangki atau dari instalasi bantu
                                         seperti motor kipas, sirkulasi dan
    Relai    ini   berfungsi    untuk    motor-motor bantu, pemanas dll.
mengamankan             transformator    Pengaman      arus   ini   sebagai
terhadap hubung singkat antara           pengganti relai diferensial sebab
kumparan fasa dengan tangki              sistim relai pengaman tangki
transformator dan transformator          biasanya dipasang pada trafo yang
yang titk netralnya ditanahkan.          tidak dilengkapi trafo arus disisi
      Relai      bekerja      sebagai    primer dan biasanya pada trafo
pengaman jika terjadi arus mengalir      dengan kapasitas kecil. Trafo
dari tangki akibat gangguan fasa ke      dipasang diatas isolator sehingga

                                                                        149
tidak terhubung ke tanah kemudian         kemudian tersambung pada relai
dengan      menggunakan      kabel        tangki tanah dengan ratio Trafo
pentanahan      yang    dilewatkan        Arus(CT) antara 300 s/d 500
melalui trafo arus dengan tingkat         dengan sisi sekunder hanya 1 Amp.
isolasi dan ratio yang kecil




                 Gambar 3.34 : relai hubung tanah pada trafo

3.13,     Announciator       Sistem       Kumpulan         indikator-indikator
        Instalasi Tegangan Tinggi.        tersebut biasanya disebut sebagai
                                          announciator.
    Annunciator adalah indikator
kejadian pada saat terjadi ketidak            Announciator yang terlengkap
normalan pada sistem instalasi            pada saat sekarang adalah pada
tegangan tinggi, baik secara              instalasi gardu induk SF6, sebab
individu maupun secara bersama.           pada system GIS banyak sekali
Annunciator terjadi bersamaan             kondisi yang perlu di pantau seperti
dengan relai yang bekerja akibat          tekanan gas, kelembaban gas SF6
sesuatu yang terjadi ketidak              disetiap    kompartemen,      posisi
normalan pada peralatan tersebut.         kontak PMT, PMS baik PMS line,
Annunciator biasanya berbentuk            PMS Rel maupun PMS tanah dll.
petunjuk tulisan yang pada kondisi        Untuk itu pembahasan tentang
normal tidak ada penunjukan, bila         annunciator akan diambil dari
terjadi   ketidaknormalan     maka        sistem annunciatornya gardu induk
lampu didalam indikator tersebut          SF6. seperti. Annunciator pada bay
menyala sesuai dengan kondisi             penghantar (SUTT maupun SKTT),
sistem    pada     saat   tersebut.       Transformator dan Koppel.




                                                                          150
Pemasangan lampu indikator pada transformator dapat dilihat pada gambar
3.20 .

                                                       33L


                                                       43L


    31L              32L 41L            42L
          Q21
                     31T 32T
                                         41T 42T



      T
                           51L          52L

                     63L                 51T 52T
    61L              62L
                     61T 62T
     Q5                                   21L       23L      24L    25L
                                          22L       26L      27L
                     83L
     T

                                       71T 72T
               72L
               71L         Q3
   81L               82L
          Q2
                      81T 82T


               92L                     91T 92T

               91L         Q3

                                                 28L




                                 29L          21C             21T




Gambar 3.35. Pemasangan lampu indikator pada transformator

                                                                          151
 Indikator berupa lampu dapat dilihat pada table 3.2
                       Tabel 3.2 Indikator berupa lampu
        Kode
        21LA     Pasokan Pemanas gagal/trip.
        22LA     Pasokan Motor PMT gagal/trip.
        23LA     Pasokan Motor PMS dan PMS Tanah gagal/trip.
        24LA     Pasokan rangkaian trip 1 gagal/trip
        25LA     Pasokan rangkaian trip 2 gagal/trip
        26LA     Pasokan saklar control PMS dan PMS tanah
                 gagal/trip
        27LA     Pasokan untuk signaling gagal/trip.
        28LA     Posisi control remote.
        29LA     Posisi control Lokal.
        31LA     Posisi PMS Q21 Membuka/Open.
        32LA     Posisi PMS Q21 menutup /Close
        33LA     Tekanan gas SF6 pada kompartemen G1 gangguan.


        Kode   Indikator
        41LA   Posisi PMS Q22 terbuka/open
        42LA   Posisi PMS Q22 menutup/close..
        43LA   Tekanan gas SF6 pada kompartemen G2 gangguan.
        51LA   Posisi PMS TANAH Q35 terbuka/open
        52LA   Posisi PMS TANAH Q35 menutup/close..
        61LA   Posisi PMT Q50 terbuka/open
        62LA   Posisi PMT Q50 menutup/close..
        63LA   Tekanan gas SF6 pada kompartemen G0 gangguan
        71LA   Posisi PMS TANAH Q30 terbuka/open
        72LA   Posisi PMS TANAH Q30 menutup/close..
        73LA   Tekanan gas SF6 pada kompartemen G5 gangguan
               (ada PT)
        81LA   Posisi PMS LINE Q28 terbuka/open
        82LA   Posisi PMS LINE Q28 menutup/close..
        83LA   Tekanan gas SF6 pada kompartemen G9 gangguan
        91LA   Posisi PMS TANAH Q38 terbuka/open
        92LA   Posisi PMS TANAH Q38 menutup/close..

Bentuk dan kode saklar dan saklar tekan (push button)
       Kode    Indikator
       21CV    Kunci selektor switch untuk kontrol lokal dan remote.
       21TO    Saklar tekan (on/off) untuk mengecek lampu pada
               panel kontrol
       31TO    Saklar tekan untuk menutup PMS REL Q21.
       32TO    Saklar tekan untuk membuka PMS REL Q21.
       41TO    Saklar tekan untuk menutup PMS REL Q22.

                                                                       152
        42TO     Saklar tekan untuk membuka PMS REL Q22.
        51TO     Saklar tekan untuk menutup PMS TANAH Q35.
        52TO     Saklar tekan untuk membuka PMS TANAH Q35.
        61TO     Saklar tekan untuk menutup PMT Q50.
        62TO     Saklar tekan untuk membuka PMT Q50.
        71TO     Saklar tekan untuk menutup PMS TANAH Q30.
        72TO     Saklar tekan untuk membuka PMS TANAH Q30.
        81TO     Saklar tekan untuk menutup PMS LINE Q28.
        82TO     Saklar tekan untuk membuka PMS LINE Q28.
        91TO     Saklar tekan untuk menutup PMS TANAH Q38.
        92TO     Saklar tekan untuk membuka PMS TANAH Q38.

3.14. Parameter/pengukuran transformator.
     Parameter/pengukuran transformator dapat dilihat pada tabel 3.3

      Tabel 3.3 Parameter/pengukuran transformator
 Indikasi                     keterangan
 Oil level transformer        Indikasi ini menunjukan bahwa minyak
 low alarm                    transformator yang ada di dalam tangki trafo
                              berkurang, sehingga alat ukur permukaan
                              minyak (level ) mengerjakan kontak dan
                              mengirim alarm ke panel kontral ,dan di
                              panel kontrol muncul sinyal oil level
                              transformer low alarm serta membunyikan
                              bel(kontak penggerak untuk memberikan
                              sinyal dan alarm bekerja ).
 Oil level OLTC low alarm Indikasi ini menunjukan bahwa minyak yang
                              ada di dalam tangki tap changer berkurang,
                              sehingga alat ukur permukaan minyak (level)
                              mengerjakan kontak dan mengirim alarem ke
                              panel kontral ,dan di panel kontrol muncul
                              sinyal oil level OLTC low alarm serta
                              membunyikan bel ( kontak penggerak untuk
                              memberikan sinyal dan alarm bekerja ).
 Bucholtz Alarm               Indikasi ini menunjukan bahwa kontak relai
                              Bucholtz untuk Alarm bekerja (kontak relai
                              bucholtz ada dua ,satu alarm dan yang
                              satunya trip). Bekerjanya disebabkan
                              beberapa kejadian yaitu : Jika didalam trafo
                              ada gas yang disebabkan oleh adanya panas
                              lebih sehingga terjadi gelembung-gelembung
                              gas yang terakumulasi sampai nilai tertentu
                              (300 -350 Cm3 ).Gas tersebut menekan
                              pelampung untuk kontak alarm, dan mengirim
                              sinyal ke panel kontrol dan dipanel timbul
                              sinyal Bucholtz alarm dan bel berbunyi .

                                                                       153
                      Jika didalam trafo terjadi partial discharge
                      pada isolasi, maka akan terjadi gelembung
                      gas (seperti diatas ) maka timbul Bucholtz
                      alarm dan bel berbunyi.
                      Jika minyak didalam trafo bocor sehingga
                      sampai tingkat permukaan relai bucholtz,
                      maka apabila pelampung atas sudah tidak
                      terendam minyak, maka kontak bucholtz
                      alarm akan tertutup dan memberikan sinyal
                      bucholtz alarm dan bel berbunyi.
Winding temperature   Winding primer
alarm                 Indikasi ini menunjukan bahwa suhu
                      (temperature ) kumparan primer panas
                      melebihi setting alarm termometer (misalnya
                      85 °C) dan sushu trafo mencapai 85 ° C,
                      maka kontgak alarm pada termometer
                      (termostat) akan tertutup dan mengirim sinyal
                      alarem ke panel kontrol winding primer alarm
                      serta bel berbunyi.
                      Winding sekunder
                      Indikasi ini menunjukan bahwa suhu
                      (temperature) kumparan primer panas
                      melebihi setting alarm termometer (misalnya
                      85 °C) dan sushu trafo mencapai 85 ° C
                      ,maka kontgak alarm pada termometer
                      (termostat) akan tertutup dan mengirim sinyal
                      alarm ke panel kontrol winding sekunder
                      alarm serta bel berbunyi.
Winding temperature   Winding primer
alarm                 Indikasi ini menunjukan bahwa suhu
                      (temperature ) kumparan primer panas
                      melebihi setting alarm termometer (misalnya
                      85°C) dan suhu trafo mencapai 85° C ,maka
                      kontak alarm pada termometer ( termostat)
                      akan tertutup dan mengirim sinyal alarm ke
                      panel kontrol winding primer alarm serta bel
                      berbunyi.
                      Winding sekunder
                      Indikasi ini menunjukan bahwa suhu
                      (temperature) kumparan primer panas
                      melebihi setting alarm termometer (misalnya
                      85°C) dan sushu trafo mencapai 85° C, maka
                      kontak alarm pada termometer (termostat)
                      akan tertutup dan mengirim sinyal alarem ke
                      panel kontrol winding sekunder alarm serta
                      bel berbunyi.


                                                                     154
OLTC voltage regulator   Pengaturan setting tegangan pada peralatan
alarm                    regulator tidak sesuai dengan tegangan yang
                         diminta ,maka relai regulator tegangan aklan
                         memberikan sinyal ke panel kontrol dan
                         memberi sinyal OLTC voltage regulator alarm
                         serta bel berbunyi.

Transformer cooling      Indikasi ini menunjukan bahwa sistem
fault alarem             pendingin (kipas atau pompa minyak sirkulasi
                         ada gangguan) yaitu :
                         saklar termis untuk pasokan motor kipas
                         pendingin trip (lepas) sehingga motor tidak
                         berputar dan saklar termis tersebut kontak
                         bantunya tertutup dan memberikan sinyal ke
                         panel kontrol Transformer cooling fault
                         alarem dan bel berbunyi.
                         Pompa sirkulasi minyak tidak berputar/bekerja
                         saklar termis untuk pasokan motor pompa
                         minyak pendingin trip (lepas) sehingga motor
                         tidak berputar dan saklar termis tersebut
                         kontak bantunya menutup dan memberikan
                         sinyal ke panel kontrol Transformer cooling
                         fault alarm dan bel berbunyi.
Marshalling kios fault   Indikasi tersebut menunjukan terjadi gangguan
alarem                   sumber arus bolak-balik 220/380 V, yaitu
                         saklar sumber tegangan AC 220/380 V trip,
                         sehingga bay tersebut tidak ada pasokan AC,
                         dan saklar tersebut kontak bantunya menutup
                         dan mengirim sinyal gangguan ke panel
                         kontrol sehingga timbul sinyal Marshalling
                         kios fault alarem dan bel berbunyi.
Fire protection out of   Indikasi ini menunjukan bahwa sistem
service alarem           pemadam api transformator tidak siap bekerja
                         (out of service), yaitu akibat saklar DC 110 V
                         sumber pasokan untuk sistem instalasi
                         pemadam api trip (tidak masuk), sehingga
                         kontak bantunya menutup dan megirim sinyal
                         ke panel kontrol dengan indikasi Fire
                         protection out of service alarem dan bel
                         berbunyi.
Bucholtz trip            a. Indikasi ini menunjukan bahwa relai
                            bucholtz bekerja menjatuhkan PMT (trip)
                            yang disebabkan oleh :gangguan yang
                            serius atau hubung singkat lilitan
                            trafo/kumparan trafo sehingga terjadi
                            penguraian minyak dan bahan isolasi lain
                            serta menimbulkan gas dan aliran minyak

                                                                   155
                              dari trafo ke relai bucholtz, sehingga
                              kontak relai bekerja mengirim sinyal trip ke
                              PMT primer dan sekunder, memberi- kan
                              sinyal alarm bucholtz trip dan membunyi-
                              kan bel.
                           b. Gangguan minyak trafo bocor sehingga
                              terjadi penurunan permukaan minyak
                              sampai level yang minimum (sebelumnya
                              terjadi alarm bucholtz) ,sehingga kontak
                              relai bekerja mengirim sinyal trip ke PMT
                              primer dan sekunder,memberikan sinyal
                              alarm bucholtz trip dan bel berbunyi.
                           c. Terjadi gangguan alam ,misalnya gempa
                              bumi yang besar ,sehingga terjadi
                              goncangan minyak didalam terfo maupun
                              relai bucholtz,dan kontak relai menutup
                              memberikan sinyal trip PMT primer dan
                              sekunder dan sinyal bucholtz trip bel atau
                              klakson bunyi.
Oil temperature trip       Indikasi ini menunjukan bahwa minyak trafo
                           panas yang melebihi setting pengaman
                           temperatur, sehingga kontak termometer
                           untuk trip menutup memberikan sinyal untuk
                           menjatuhkan PMT primer dan sekunder dan
                           mengirim sinyal ke panel kontrol bucholtz trip
                           dan bel bunyi
winding temperature trip   Indikasi ini menunjukan bahwa winding atau
                           kumparan trafo panas yang melebihi setting
                           pengaman temperatur, sehingga kontak
                           termometer untuk trip menutup memberikan
                           sinyal guna menjatuhkan PMT primer dan
                           sekunder dan mengirim sinyal ke panel
                           kontrol bucholtz trip dan bel bunyi.
Protection device OLTC     Indikasi ini menunjukan relai Jansen dan atau
trip                       pengaman OLTC bekerja , akibat terjadi
                           breakdown isolasi pada wadah tap changer
                           atau ketidaknormalan operasi tap changer
                           atau terjadi tahanan pengalih putus , maka
                           akan memberikan sinyal trip PMT primer dan
                           sekunder dan sinyal ke panel protection
                           device OLTC trip dan bel/klakson bunyi.
Pressure relief device     Indikasi ini menunjukan terjadi gangguan
transformer trip           didalam trafo ,misalnya hubung singkat lilitan
                           /kumparan sehingga terjadi tekanan hidraulik
                           di dalam trafo. Tekanan ini didistribusikan ke
                           semua arah didalam trafo yang akan
                           mendorong dinding trafo, jika tekanan yang

                                                                       156
                           terjadi melebihi kemampuan gaya dorong
                           relai sudden pressure ( misalnya 10 psi)
                           maka katup piringan akan terdorong dan
                           mengerjakan limit switch relai, memberikan
                           sinyal trip ke PMT primer dan sekunder ,
                           serta sinyal ke panel kontrol pressure relief
                           device dan bel/klakson bunyi
Fire protection operated   Indikasi menunjukan ada gangguan fire
trip                       protection trafo bekerja, yaitu indikasi ada
                           kebakaran trafo,dan PMT trafo trip, bucholtz
                           bekerja, fire detector bekerja ,maka
                           pemadam api memberikan sinyal untuk
                           mengerjakan sistem pemadam api bekerja
                           yaitu membuang sebagian permukaan
                           minyak, kurang lebih 15 cm dari deksel atas,
                           menutup shutter,memasukan nitrogen
                           bertekanan dan mengaduk minyak didalam
                           tangki trafo, yang akhirnya api yang berkobar
                           dapat padam.dan mengirim sinyal ke panel
                           kontrol pemadam atau panel kontrol fire
                           protection operated bel bunyi.
Circuit breaker 20 kV      Indikasi ini menunjukan bahwa pada kubikel
open                       20 kV ada yang trip, PMT yang trip tersebut
                           memberikan sinyal ke panel kontrol circuit
                           breaker 20 kV open bel bunyi.
DC supply failure          Indikasi menunjukan ada saklar DC 110 V
                           panel kontrol atau proteksi pada panel trafo
                           trip , dan kontak bantu saklar DC tersebut
                           memberikan sinyal DC supply failure dan bel
                           berbunyi
Main protection            Indikasi ini menunjukan relai utama
operated                   pengaman trafo (diferensial ) bekerja,
                           sehingga kontak relai diferensial menutup
                           dan mengirim sinyal untuk mentripkan PMT
                           primer dan sekunder serta mengirim sinyal ke
                           panel kontrol Main protection operated bel
                           /klakson berbunyi.
Back up protection         Indikasi ini menunjukan relai cadangan (back
operated                   up ) pengaman trafo (OCR,REF,SBEF )
                           bekerja ,sehingga kontak relai (OCR,REF,
                           SBEF) menutup dan mengirim sinyal untuk
                           mentripkan PMT primer dan sekunder serta
                           mengirim sinyal ke panel kontrol Back up
                           protection operated bel / klakson berbunyi.
Breaker failure operated   Indikasi menunjukan relai breaker failure
                           bekerja,kontak relai breaker menutup
                           memberi sinyal trip pada PMT dan PMT yang

                                                                     157
                             lain yang satu rel(bus) dan mengirim sinyal
                             ke panel kontrol Breaker failure operated dan
                             b el/klakson berbunyi.
Healty trip 1-2 alarem       Indikasi menunjukan ada gangguan sistem
                             pemantau rangkaian trip PMT melihat ada
                             ketidaknormalan ( coil trip putus,) dan
                             mengirim alarm ke panel kontrol Healty trip
                             1-2 alarm dan bel berbunyi
Transformer fault alarem     Indikasi menunjukan ada gangguan pada
stage                        pengaman trafo ( bucholtz,suhu tinggi,
                             permukaan minyak) dan kontak relai tersebut
                             mengirim sinyal alarem ke panel kontrol
                             Transformer fault alarem stage dan bel
                             berbunyi.
Transformer fault tripping   Indikasi menunjukan ada gangguan pada
stage                        pengaman trafo ( bucholtz, suhu tinggi,
                             permukaan minyak, jansen, sudden pressure
                             ) dan kontak relai tersebut mengirim sinyal
                             trip ke PMT primer dan sekunder dan sinyal
                             ke panel kontrol Transformer fault tripping
                             stage dan bel berbunyi.
Auto reclose in progress     Indikasi menunjukan relai recloser bekerja
                             pada waktu ada gangguan , kontak relai
                             memberikan indikasi ke panel kontrol Auto
                             reclose in progress dan bel/klakson berbunyi.




                                                                       158
                                                               Lampiran : A

                             DAFTAR PUSTAKA

Bernad Grad ( 2002) Basic Electronic Mc Graw Hill Colage New- York
David E Johnson (2006) Basic Electric Circuit Analisis John Wiley & Sons.Inc
New- York
Diklat PLN Padang . (2007) Transmisi Tenaga Listrik Padang
Diklat PLN Pusat . (2005) Transmisi Tenaga Listrik Jakarta
Fabio Saccomanno (2003) Electric Power System and Control John Wiley &
Sons.Inc New- York
John D. McDonald (2003) Electric Power Substation Engginering CRC Press
London
Jemes A.Momoh (2003) Electric Power System CRC Press London
Luces. M . (1996) Electric Power Distribution and Transmision Prantice Hall
New- York
Oswald (2000) Electric Cables for Pewer Transmision John Wiley & Sons.Inc
New- York
Paul M Anderson      (2000) Analisis of Faulted Power System John Wiley &
Sons.Inc New- York
Panagin.R.P ( 2002) Basic Electronic Mc Graw Hill Colage New- York
Stan Stawart (2004) Distributet Swichgear John Wiley & Sons.Inc New- York
Stepen L. Herman       (2005) Electrical Transformer John Wiley & Sons.Inc
New- York
Hutauruk (2000)Tranmisi Daya listrik Erlangga Jakarta.




                                                                       A-1

								
To top