GARDU INDUK GIS ( Gas Insulated Switcgear )

 GARDU INDUK

Pengertian dan Fungsi GI

        Gardu induk merupakan suatu instalasi listrik yang berfungsi untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik dalam kuantitas yang besar. Gardu Induk merupakan salah satu komponen yang penting dalam penyaluran tenaga listrik. Secara umum gardu induk berfungsi sebagai penghubung pelayanan tenaga listrik ke konsumen, menerima dan menyalurkan tenaga listrik dengan daya dan tegangan tertentu.

        Fungsi gardu induk secara lebih lengkap lagi adalah sebagai berikut :

1. Mentransformasikan daya listrik 
2. Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari sistem tenaga listrik
3. Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi lain setelah melalui penurunan tegangan 
4. Sebagai sarana telekomunikasi ( internal PLN ) melalui SCADA

        Gardu induk memiliki beberapa jenis yang dapat dibedakan berdasarkan besaran tegangan, pemasangan peralatan, fungsi, isolasi yang digunakan dan sistem rel atau busbar. Salah satu jenis gardu induk yang ada adalah gardu induk GIS ( Gas Isulated Switchgear )

Gardu Induk GIS

Pengertian Gardu Induk GIS

        Gardu ini menggunakan system GIS (Gas Insulated Switchgear) merupakan gardu induk yang semua peralatan swifchgearnya mempunyai isolasi gas SF-6, karena dikemas dalam tabung kompartemen. Gardu Induk tipe GIS merupakan sebuah gardu induk yang hampir seluruh komponennya misalnya seitchgear, busbar, isolator, komponen kontrol, komponen kendali, dan cubicle dipasang di dalam gedung. Selain itu terdapat pula gardu induk tipe semi GIS atau bisa juga disebut gardu induk kombinasi pasang luar dan pasang dalam. Pada tipe semi GIS beberapa peralatan ada yang dipasang di luar gedung (konvensional) dan sebagian di dalam gedung. 

Kelebihan dan Kekurangan GIS

        Sistem peralatan yang ada di GIS mempunyai keunggulan jika dibandingkan dengan GI Konvensional. Peralatan GIS berada ditabung kompartemen dengan isolasi gas SF6 lebih tahan terhadap gangguan, desain dan pemasangan lebih ringkas dan rapi, hanya membutuhkan sedikit lahan. Selain itu, kelebihan lain dari gardu induk GIS dibanding gardu induk konventional adalah :

1. Membutuhkan luas lahan yang lebih sedikit, yaitu hanya 6% dari luas lahan gardu induk konventional
2. Mampu menghasilkan kapasitas daya sebesar 3 x 60 MVA bahkan bisa ditingkatkan sampai dengan 3 x 100 MVA
3. Jumlah penyulang keluaran ( output feeder ) sebanyak 24 penyulang ( feeder ) dengan tegangan kerja masing - masing 20 KV
4. Bisa dipasang di tengah kota yang padat pemukiman
5. Lebih memiliki nilai estetika dan arsitektural

         Namun, disamping itu GIS ini juga memiliki kelemahan yakni apabila terjadi gangguan, sulit mendeteksi dan mengetahui bagian tepatnya peralatan yang mengalami gangguan, lebih rumit untuk proses pemeliharaannya serta membutuhkan waktu yang lama apabila melakukan maintenance. 

Bagian - Bagian GIS

   1. Switchyard

                 Switchyard merupakan bagian dan gardu induk yang dijadikan sebagai tempat peletakan komponen utama gardu induk. Kompenen yang diletakkan pada switchyard antara lain LA, Wave trap, CVT, CT, DS Earthing.

    2. Switchgear 
                Switchgear merupakan tempat peletakan komponen gardu_ induk. Biasanya digunakan untuk gardu induk dengan luas lahan yang relatif kecil. Komponen yang diletakkan didalam kompartemen dengan isolasi gas SF6 antara lain DS Line, CT (Current Transformer), CB (Circuit Breaker), dan DS Bus.

    3. Busbar

               Busbar merupakan titik temu trafo-trafo tenaga SUTT, SKTT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan daya listrik. Beberapa jenis busbar yang ada adalah sistem ring busbar, sistem single busbar, sistem double busbar, dan sistem satu setengah (on half ) busbar.

 

    4. LA ( Lighting Arester )

             Berfungsi untuk melindungi (pengaman) peralatan listrik di gardu induk dari tegangan lebih akibat terjadinya sambaran petir (/ightning surge) pada kawat transmisi, maupun disebabkan oleh surya hubung (switching surge). Dalam keadaan normal (tidak terjadi gangguan), LA bersifat isolatif atau tidak bisa menyalurkan arus listrik. Dalam keadaan terjadi gangguan yang menyebabkan LA bekerja, maka LA bersifat konduktif atau menyalurkan arus listrik ke bumi. Pada LA ini dilengkapi dengan counter yang berfungsi mencatat berapa kali peralatan telah disambar petir/ mengalami lonjakan tegangan lebih.

    5. CVT ( Capacitor Voltage Transformer )

            CVT (Capacitor Voltage Transformer) atau Transformator Tegangan Kapasitif adalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang berupa Transformator satu fasa step down yang dirangkai dengan pembagi tegangan kapasitif yang mentransformasi tegangan pada jaringan tegangan tinggi ke suatu sistem tegangan rendah yang layak untuk perlengkapan indikator, alat ukur, rele, dan alat sinkronisasi. CVT dipilih karena lebih ekonomis membuat pembagi tegangan kapasitif daripada membuat Transformator dengan belitan tegangan tinggi.

    6. Wave trap

             Wave trap merupakan komponen yang bertungsi sebagai filter, terdiri dari komponen L-C yang dirangkai paralel. Wave trap ini digunakan untuk meredam frekuensi sedemikianrupa, sehingga frekuensi tinggi yang membawa informasi tidak disalurkan atau mengalir ke peralatan gardu induk.

    7. Transformator tenaga

             Transformator tenaga digunakan untuk mentranformasikan daya Llistrik, dengan cara merubah besaran tegangannya. sedangkan frekuensinya tetap. Transformator daya juga berfungsi untuk pengaturan tegangan. Pada Transformator tenaga ini terdini lilitan primer dan lilitan sekunder. Berfungsi untuk menurunkan tegangan (step down) dan menyalurkannya ke tiang-tiang distribusi.

    8.  DS (Disconnecting Switch)

            Merupakan suatu alat untuk memisahkan tegangan pada peralatan instansi tegangan tinggi. Pada gardu induk ini terdiri dari 3 pemisah yaitu : 

•  DS Earthing

               Berfungsi menghilangkan / mentanahkan tegangan induksi. DS Farthing pada GIS ini terleltak pada Switchyard. 

• DS Line

           Berfungsi mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instansi lain yang bertegangan dari Line. DS Line ini hanya dapat dibuka dan ditutup pada rangkaian yang tidak berbeban.

• DS Bus

           DS BUS Berfungsi mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau  instansi lain yang bertegangan antara bus dengan Line. Sama halnya seperti DSE,  DS BUS ini hanya dapat dioperasikan pada saat keadaan tanpa beban. Terletak  didalam kompartemen. 

    9. CT (Current Transformer)

                Current Transformer merupakan salah satu komponen yang digunakan untuk pengukuran arus yang besamya ratusan ampere lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Trafo arus juga digunakan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi.

    10. CB (Circuit Breaker)

              CB merupakan salah satu kKomponen gardu induk yang berfungsi menghubungkan dan memutus arus beban atau arus gangguan. Pada CB ini dilengkapi dengan pemadam busur api, karena saat menghubungkan dan memutus arus beban akan terjadi suatu fenomena tegangan lebih dan busur api. CB ini dapat operasikan saat keadaan tanpa beban maupun berbeban.

    11.  Trafo (PS) Pemakaian Sendiri

            Trafo pemakaian sendiri pada GIS ini digunakan untuk menyuplai kebutuhan gardu induknya.

    12.  Indikator Gas

               Indikator ini terdapat diatas peralatan yang ada diruang kompartemen, yang berfungsi sebagai indikator gas SF6 yang ada didalam pipa. Apabila berwara hijau masih dalam kondisi aman, apabila menunjukkan wama kuning petugas HAR (Pemeliharaan) bersiap-siap mengisi kembali gas ke dalam pipa. 

Single Line Diagram

                Salah satu gardu induk yang menerepkan sistem gardu induk GIS adalah GIS RANDU GARUT 150 KV Semarang. GIS RANDU GARUT 150 KV SEMARANG menggunakan sistem double busbar yang fungsinya untuk backup dan keandalan dari sistem tenaga listrik. Sehingga apabila terjadi pemelihaaran gardu induk tidak menggangu sistem. GIS RANDU GARUT 150 KV SEMARANG terdin dari 6 bay. Setiap bay terdiri dari berbagai komponen perlatan gardu induk seperti LA (Lightning Arester), CVT(Capasiter Voltage Transformer), Wave trap, Disconnecting Earthing Switch, DS Line, Current Transformer, Circuit Breaker, DS BUS. Berikut merupakan contoh single line diagram GIS RANDU GARUT 150 KV Semarang :

Referensi :

Putri, A. W., Frans E. S., Dhanu H. W. T., Ikhlas R., 2017, Makalah Kunjungan GIS Randu Garut                     150 KV, Universitas Diponegoro, Semarang. 

Artikel ini merupakan pemenuhan tugas mata kuliah Perlengkapan Sistem Tenaga

Firmansyah Abada_Teknik Elektro_Universitas Sebelas Maret