STUDI HUBUNG SINGKAT UNTUK GANGGUAN DUA FASA ANTAR SALURAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK

STUDI HUBUNG SINGKAT UNTUK GANGGUAN DUA FASA ANTAR SALURAN 

PADA SISTEM TENAGA LISTRIK

Studi hubung-singkat dilakukan untuk menentukan besarnya arus yang mengalir melewati sistem tenaga listrik pada berbagai jarak waktu setelah gangguan terjadi. Besarnya arus yang mengalir melewati sistem tenaga
listrik setelah gangguan berubah menurut waktu sampai mencapai kondisi tetap. Selama kondisi gangguan, sistem proteksi diperlukan untuk mendeteksi, menghilangkan dan mengisolasi gangguan tersebut. Hal ini dapat dilakukan pada bermacam-macam gangguan (tiga fasa simetris, fasa ke fasa, dua fasa ke tanah, dan satu fasa ke tanah) pada lokasi yang berbeda dari keseluruhan sistem.
Setiap kesalahan dalam suatu rangkaian yang menyebabkan terganggunya aliran arus yang normal disebut gangguan. Sebagian besar dari gangguan-gangguan yang terjadi pada saluran transimisi tegangan 115 KV atau lebih disebabkan oleh petir yang mengakibatkan terjadinya percikan bunga api (flashover) pada isolator. Tegangan tinggi yang ada di antara penghantar dan menara atau tiang penyangga yang diketanahkan (grounded) menyebabkan terjadinya ionisasi. Ini memberikan jalan bagi muatan listrik yang diinduksi (diimbas) oleh petir untuk mengalir ke tanah. Dengan terbentuknya jalur ionisasi ini, impedansi ke tanah menjadi rendah. Ini memungkinkan mengalirnya arus fasa dari penghantar ke tanah dan melalui tanah menuju “netralnya” transformator atau generator yang diketanahkan sehingga terjadilah rangkaiian tertutup. 

Oleh karena letaknya yang tersebar di berbagai daerah maka saluran transmisi mengalami gangguan-gangguan baik yang yang disebabkan oleh alam maupun oleh sebab-sebab lain :

Pada saluran transmisi diatas 187 KV jumlah gangguannya adalah 1.1 per 100 Km per tahun, 

pada 110 – 154 KV adalah 2.4 per 100 Km pertahun, 

pada   44 –   77 KV adalah 5.8 per 100 Km pertahun, 

pada   33 KV ke bawah adalah 1.0 per 100 km per tahun.
Hampir semua gangguan pada saluran 187 KV ke atas disebabkan oleh petir dan lebih dari 70% dari semua gangguan pada saluran 110 – 154 KV disebabkan karena gejala-gejala alamiah seperti petir, salju, es, angin, banjir, gempa, dsb.
Gejala-gejala alamiah lain yang terjadi pada saluran 60 KV adalah gangguan oleh binatang seperti burung dsb. Dari jenis-jenis gangguan yang terjadi, yang paling besar jumlahnya adalah hubung singkat satu fasa dengan tanah. Alat yang paling banyak menderita kerusakan adalah isolator.
Jenis gangguan dibagi menjadi dua kategori yaitu:a. Gangguan simetris
b. Gangguan tak simetris
Salah satu contoh gangguan simetris adalah gangguan tiga fasa simetris yang mana terjadi pada saat ketiga fasanya terhubung singkat melalui atau tanpa impedansi. Gangguan tak simetris terdiri dari gangguan hubung singkat tak simetris, gangguan tak simetris melalui impedansi dan penghantar terbuka. Gangguan hubung singkat tak simetris terjadi sebagai gangguan tunggal saluran ke tanah, gangguan antar saluran, serta gangguan ganda ke tanah. Bila hubungsingkat dibiarkan berlangsung agak lama pada suatu sistem tenaga listrik maka pengaruh-pengaruh yang tidak diinginkan dapat terjadi :
1. Berkurangnya batas-batas kestabilan untuk suatu sistem tenaga listrik
2. Rusaknya peralatan yang berada dekat dengan gangguan yang disebabkan oleh arus yang besar, arus   

    yang tidak seimbang atau tegangan-tegangan rendah yang ditimbulkan oleh hubungsingkat.
3. Ledakan-ledakan yang mungkin terjadi pada peralatan yang mengandung minyak isolasi sewaktu 

    terjadinya hubung singkat dan yang mungkin menimbulkan kebakaran sehingga dapat membahayakan 

    orang yang menanganinya dan merusak peralatan-peralatan lain.
4. Terpecah-pecahnya keseluruhan daerah pelayanan sistem tenaga listrik itu oleh suatu rentetan tindakan 

    pengamanan yang diambil oleh sistem-sistem pengamanan yang berbeda.