Tips Menghitung Koordinasi Isolasi

Hanya sekedar berbagi. tiada maksud untuk sok mengajari.. hehehe
-----------------------------------------------------------------------------------

Ada 3 jenis tegangan lebih yang harus diproteksi pada koordinasi isolasi :
1. Tegangan Impuls Petir (Lightning Over Voltage)
2. Tegangan Lebih Switching (Switching Over Voltage)
3. Tegangan lebih temporer (Temporary Over Voltage) misalnya gangguan fasa ke fasa atau fasa ke tanah

Nah, untuk memproteksi peralatan dari 3 jenis tegangan lebih tersebut, harus ditentukan koordinasi isolasi nya. Adapun langkah-langkah menentukan koordinasi isolasi ialah sebagai berikut :

1. Perhatikan tegangan sistem nya (apakah 20 kv, 150 kv, atau 500 kv)

2. Dari tegangan sistem nya, maka kita dapat langsung menentukan kelas arrester nya (arusnya), sebagai berikut :
- Untuk sistem > 70 kv pakailah kelas arrester 10 kA
- Untuk sistem < 70 kv pakailah kelas arrester 5 kA
- Untuk sistem < 22 kv pakailah kelas arrester 2,5 kA
Kalaupun kita kurang yakin (atau ingin lebih yakin) bahwa kelas arrester yg kita pilih sudah tepat, maka kita dapat melakukan perhitungan sebagai berikut (lihat Diktat Proteksi halaman 88)

Ia = (2 Ud - Ua) : Z

Jika Ia < kelas arrester yg kita pilih, maka kita sudah tepat dalam memilih kelas arresternya

3. Selanjutnya menentukan tegangan pengenal arrester , dengan memakai rumus

U = Un x 1,1 x koefisien pentanahan
Dimana :
U : tegangan pengenal arrester
Un : tegangan sistem
koefisien pentanahan >> = 0,8 untuk sistem yg ditanahkan langsung
   = 1,0 untuk sistem yg tidak ditanahkan langsung

Misalnya : tegangan pengenal arrester untuk sistem 220 kV (ditanahkan langsung) iialah = 220 x 1,1 x 0,8 = 193 kV, karena pada tabel 2 dan 3 tidak ada nilai 193 (yg ada 198 kv), maka pilihlah nilai yg paling dekat diatasnya yaitu 198 kV.

4. Sekarang kita akan menentukan tegangan kerja arrester Ua dari tabel 2 dan tabel 3 (pada diktat) dengan memakai nilai kelas arrester dan tegangan pengenal arrester yg sudah kita dapatkan pada poin sebelumnya. Tegangan kerja arrester adalah tegangan sisa yg diteruskan oleh arrester.

5. Setelah kita mendapatkan tegangan kerja arrester Ua, maka kita harus menghitung tingkat perlindungan arrester dengan rumus : Ua + 10% Ua

6. Nah, langkah selanjutnya adalah menentukan BIL/TID dari peralatan yg ingin diproteksi (misalnya trafo, CB, saklar, dsb). Untuk menentukan BIL peralatan dapat dilakukan dengan 2 cara (terserah mau make cara yg mana)

a. Berdasarkan tegangan sistem tertinggi.

Nah, untuk cara ini, kita harus tahu dulu tegangan sistem tertinggi pada jaringan tersebut.
Tegangan sistem tertinggi = Tegangan sistem x 1,1
Note : Kalau peralatan yg ingin diproteksi adalah trafo, maka kita bisa melihat secara langsung BIL nya di tabel 1 berdasarkan tegangan sistem nya. Tapi di tabel 1, sistem yg tersedia hanya sampai 150 kV saja. Untuk sistem diatas 150 kV, pake tabel 5,6,7,8, atau 9). Tegangan sistem tertinggi ada pada kolom "highest voltage for equipment"

b.  Dari  rumus (tapi khusus untuk proteksi trafo aja)

BIL = 1,2 Ua  ; Ua = tegangan kerja arrester yg udah kita dapat sebelumnya

Jika kita sudah dapat nilai BIL nya dari rumus tersebut, maka cek tabel 5,6,7,8,9. Apakah ada nilai tersebut pada tabel? Jika tidak ada, pilihlah nilai yg mendekati diatas nilai tersebut.

7. Dari tabel yang sama ketika kita mendapatkan nilai BIL nya, lihat juga tegangan ketahanan jala-jala (ada pada kolom" rated frequency short duration withstand voltage " ).
Lalu lakukan pengecekan apakah peralatan kita sudah terproteksi dari tegangan lebih switching dan tegangan lebih temporer. Caranya ialah dengan terlebih dahulu menghitung :
- Tegangan lebih switching = Tegangan fasa-netral x 6,5
- Tegangan lebih sementara = Tegangan fasa-netral x 3

Jika:
Tegangan lebih switching < BIL peralatan, dan
Tegangan lebih sementara Tegangan ketahanan jala-jala,

maka PERALATAN KITA SUDAH TERPROTEKSI DARI TEGANGAN IMPULS PETIR, TEGANGAN SWITCHING ATAUPUN TEGANGAN TEMPORER.

Sekian.

Salam, Harry Panjaitan
Teknik Tenaga Listrik ITB