LAPORAN PKLI

PEMELIHARAAN LIGHNTING ARRESTER (LA) SEBAGAI

ALAT PROTEKSI PADA GARDU PORTAL DISTRIBUSI 20
kV
di PT. PLN (Persero) Area Medan Rayon Medan Selatan.

Oleh :
Neni Awalia Helmi (5141131012)

PENDIDKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
 BAB 1
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang E. Manfaat Pelaksanaan PKLI

B. Batasan Masalah F. Ruang Lingkup PKLI

C. Rumusan Masalah G. Metode Pengumpulan Data

D.Tujuan Melaksanakan PKLI H. Sistematika Penulisan

 J. Visi PT. PLN (Persero)

I. Sejarah Umum
PT. PLN (Persero) K. Misi PT. PLN (Persero)

L. Struktur Organisasi
 BAB 2
KAJIAN TEORI

A. Umum
Pada sistem tenaga listrik yang besar, atau bilamana PTL terletak jauh dari pemakai,
maka tenangan listrik itu perlu diangkut melalui saluran transmisi, dan tegangannya
harus dinaikkan dari TM menjadi Tegangan Tinggi (TT). Pada jarak yang sangat jauh
malah diperlukan Tegangan Extra Tinggi (TET). Menaikkan tegangan itu dilakukan di
Gardu Induk (GI) dengan mempergunakan transformator penaik (step-up transformator).
Mendekati pusat pemakaian tenaga listrik, yang dapat merupakan suatu industri atau
kota, tegangan tinggi diturunkan menjadi tegangan menengah. Hal ini juga dilakukan
pada suatu Gardu Induk dengan mempergunakan transformator penurun (step-down
transformator). Di Indonesia tegangan menengah adalah 20 kV. Saluran 20 kV ini
menelusuri jalan-jalan di seluruh kota, dan merupakan sistem distribusi primer.
Di tepi-tepi jalan, biasanya berdekatan dengan persimpangan terdapat Gardu Distribusi
(GD). Yang mengubah tegangan menengah menjadi tegangan rendah melalui
transformator distribusi. Melalui tiang-tiang listrik yang terlihat di tepi jalan, tenaga
listrik tegangan rendah disalurkan kepada konsumen. Di Indonesia, tegangan rendah
adalah 220/380 Volt, dan merupakan sistem distribusi sekunder.
B. Gardu Distribusi

Pengertian umum Gardu Distribusi tenaga listrik yang

paling dikenal adalah suatu bangunan gardu listrik berisi atau
terdiri dari instalasi perlengkapan hubung bagi tegangan
menengah (PHB-TM), transformator distribusi (TD) dan
perlengkapan hubung bagi tegangan rendah (PHB-TR) untuk
memasok kebutuhan tenaga listrik bagi para pelanggan baik
dengan tegangan menengah (TM 20 kV) maupun tegangan
rendah (TR 220/380V).
2.2 Alat Proteksi Surja Petir (Lightning Arrester)
2.2.1 Pengertian dan Fungsi LA
Lightning Arresster adalah suatu alat pelindung bagi
peralatan sistem tenaga listrik terhadap surja petir. Alat
pelindung terhadap gangguan surja ini berfungsi melindungi
peralatan sistem tenaga listrik dengan cara membatasi surja
tegangan lebih yang datang dan mengalirkannya ketanah.
Bila surja datang ke Gardu Distribusi, Lightning Arrester
bekerja melepaskan muatan listrik serta mengurangi tegangan
abnormal yang akan mengenai peralatan dalam Gardu
Distribusi.
2.2.2 Prinsip Kerja Lightning Arrester
Pada prinsipnya Lightning Arrester membentuk jalan yang
mudah dilalui oleh petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih
yang tinggi pada peralatan. Pada kondisi normal Lightning
Arrester berlaku sebagai isolasi tetapi bila timbul surja
Lightning Arrester berlaku sebagai konduktor yang berfungsi
melewatkan aliran arus yang tinggi ke tanah. Setelah arus
hilang, Lightning Arrester harus dengan cepat kembali
menjadi isolator.
2.2.3 Konstruksi Lightning Arrester

Lightning Arrester di saluran distribusi ataupun di gardu induk, memiliki

konstruksi yang hampir serupa. Komponen utama dari Lightning Arrester
adalah varistor/ komponen aktif yang terbuat dari Zinc Oxide. Varistor ini
berbentuk keping blok, tersusun di dalam housing/ kompartemen yang
terbuat dari porselen ataupun polymer. Selain sebagai penyangga, housing
ini juga befungsi untuk menginsulasi antara bagian bertegangan dan tanah
pada tegangan operasi Lightning Arrester.
Lightning Arrester juga dilengkapi dengan katup pressure relief di kedua
ujungnya. Katup ini befungsi untuk melepas tekanan internal yang
berlebih, pada saat LA dilalui arus surja. Konstruksi lain pendukung LA
terdiri dari: struktur penyangga, grading ring, pentanahan dan alat
monitoring.
2.2.4 Jenis-jenis Lightning Arrester (LA)
a) Lightning Arrester Jenis Oksida Film

b) Lightning Arrester Jenis Thyrite

c) Lightning Arrester Jenis Katub (Valve)

d) Lightning Arrester Jenis Expulsion

2.2.5 Karakteristik Lightning Arrester
1. Dapat melepas tegangan lebih ke tanah tanpa
menyebabkan hubung singkat ke tanah (saturated
ground fault).
2. Dapat memutuskan arus susulan.
3. Mempunyai tingkat perlindungan (protection level)
yang rendah, artinya tegangan percikan sela dan
tegangan pelepasannya rendah.
2.3 Surja Petir
Petir adalah salah satu fenomena alam yang mampu dan sangat
kuat dalam menghancurkan apa saja yang menghalanginya.
Kekuatan petir yang dapat mencapai 30KA60 KA ampere atau
sama dengan daya untuk menyalakan 500 ribu lampu 100W.
Meskipun arus petir hanya sesaat kira-kira selama 200 micro-detik
tapi kerusakan yang ditimbulkan sangat luar biasa. Efek dari
serangan langsung sangat jelas terlihat, mulai dari kerusakan
bangunan, kebakaran sampai bahaya kematian bagi manusia.
Selain itu pada saat petir menyambar akan ada loncatan muatan
listrik ke benda yang bersifat konduktor disekitar pusat hantaman.
Loncatan ini bahkan bisa mengalir kemana-mana hingga puluhan
kilometer.
Gambar 2.9 Sambaran Petir
2.4 Pemeliharaan Jaringan Distribusi
2.4.1 Pengertian Pemeliharaan
Pemeliharaan adalah suatu kegiatan yang dilakukan untuk
merawat ataupun memperbaki peralatan perusahaan agar
keseluruhan komponen peralatan yang terpasang berada
dalam keadaan sebaik mungkin secara fungsional. Pada
hakekatnya pemeliharaan merupakan suatu pekerjaan yang
dimaksudkan untuk mendapatkan jaminan bahwa
sistem/peralatan akan berfungsi secara optimal, umur
teknisnya meningkat dan aman baik bagi personil maupun
bagi masyarakat umum.
2.4.2 Tujuan Pemeliharaan
a) Menjaga agar peralatan/komponen dapat dioperasikan secara optimal
berdasarkan spesifikasinya sehingga sesuai dengan umur ekonomisnya.
b) Menjamin bahwa jaringan tetap berfungsi dengan baik untuk menyalurkan
energi listrik dari pusat listrik sampai ke sisi pelanggan.
c) Menjamin bahwa energi listrik yang diterima pelanggan selalu berada dalam
tingkat keandalan dan mutu yang baik.
d) Mendapatkan jaminan bahwa sistem/peralatan distribusi aman baik bagi
personil maupun bagi masyarakat umum.
e) Untuk mendapatkan efektivitas yang maksimum dengan memperkecil waktu
tak jalan peralatan sehingga ongkos operasi yang menyertai diperkecil.
f) Menjaga kondisi peralatan atau sistem dengan baik, sehingga kualitas
produksi atau kualitas kerja dapat dipertahankan.
g) Mempertahankan nilai atau harga diri peralatan atau sistem, dengan
mencegah timbulnya kerusakan-kerusakan.
h) Untuk menjamin keselamatan bagi karyawan yang sedang bekerja dan
seluruh peralatan dari kemungkinan adanya bahaya akibat kerusakan dan
kegagalan suatu alat.
i) Untuk mempertahankan seluruh peralatan dengan efisiensi yang maksimum.
j) Dan tujuan akhirnya yaitu untuk mendapatkan suatu kombinasi yang
ekonomis antar berbagai faktor biaya dengan hasil kerja yang optimal.
2.4.3 Jenis Pemeliharaan

Pemeliharaan Rutin (Preventive

Maintanance)

Pemeliharaan Korektif (Corrective

Maintanance)

Pemeliharaan Khusus/Darurat (Emergency

Maintanance)
 BAB 3
PENGALAMAN LAPANGAN DAN
PEMBAHASAN

Jumlah panjang Jaringan Distribusi di daerah pelayanan PT.

PLN (Persero) Area Binjai Rayon Binjai Kota.

SALURAN DISTRIBUSI (Kilo Meter)

SUB
UNIT TEGANGAN MENENGAH TEGANGAN RENDAH
PELAYANAN
SUTM 20 KV SKTM 20 KV SUTR 380 V SKTR 380 V

RAYON BINJAI KOTA 129.306 9.287 174.771 -

 Jumlah banyak tiang pada sub unit daerah pelayanan PT. PLN
(Persero) Area Binja Rayon Binjai Kota.

SUB Jumlah Tiang SUTM (Batang) Jumlah Tiang SUTR (Batang)

UNIT Besi Kayu Beton Total Besi Kayu Beton Total
PELAYANAN

RAYON
BINJAI KOTA 254 73 1.912 2.239 436 384 819 1.639
 Jumlah tiang Gardu Distribusi sub unit pelayanan di PT. PLN
(Persero) Area Binjai Rayon Binjai Kota

JENIS GARDU DISTRIBUSI

NO. NAMA FEEDER JUMLAH
CANTOL PORTAL

1. BG. 1 23 51 74
2. BG. 2 14 39 53
3. BG. 4 21 51 72
4. BN. 1 8 17 25
5. BN. 3 15 56 71
6 BN. 6 25 51 76
TOTAL 371
3.1.1 Spesifikasi LA yang digunakan
Jenis : METAL OXIDE
Model / type : HY10WS 24
Rated Voltage : 24 kV
Freq : 50 / 60 Hz
Ambient Temp : 320 C
Standard : IEC 60099-4
Serial No : A615003180
 Gambar 3.1 Lightning Arrester jenis metal oxide.

Gambar 3.1 Lightning Arrester jenis metal oxide.

 Pengalaman Lapangan (Pemeliharaan Lightning
Arrester pada Gardu Distribusi)

1) No. Gardu : HP 84
Alamat : PSR V CINA
Feeder : MG.6
Jenis Tiang : Portal
Jenis LA: Metal Oxide
2) No. Gardu : HP 16
Alamat : Jalan. Teuku Amir Hamzah
Feeder : BN. 3
Jenis Tiang : Portal
Jenis LA: Metal Oxide
3) No. Gardu : BJ 141
Alamat : Jalan. Sudirman
Feeder : BG. 1
Jenis Tiang : Portal
Jenis LA: Metal Oxide
4) No. Gardu : BJ 24
Alamat : Jalan. Tusam
Feeder : BG.4
Jenis Tiang : Portal
Jenis LA: Metal Oxide
 A. Pemeliharaan Rutin (Preventive Maintanance)

1. Melakukan pemeriksaan kebersihan Lightning Arrester.

- Ada atau tidaknya polutan/lumut pada badan Lightning Arrester.
2. Melakukan pemeriksaan seluruh sambungan Lightning Arrester.
- Memastikan sambungan Line therminal LA ke penghantar Jaringan
Tegangan Menengah (JTM) tersambung.
- Memastikan sambungan Earth therminal LA ke elektroda pentanahan
tersambung.
3. Melakukan pemeriksaan bagia luar komponen Lightning Arrester secara
visual (pengamatan).
- Memastikan tidak ada baud/mur yang longgar.
- Memastikan tidak ada baud/mur yang terkena korosi.
4. Melakukan pemeriksaan pentanahan Lightning Arrester secara visual.
- Memastikan elektroda pentanahan tersambung.
- Memastikan elektroda pentanahan tidak patah.
- Memastikan elektroda pentanahan tidak terkena korosi.
 Check list inspeksi rutin Lightning Arrester

NOMOR GARDU : HP 84 TANGGAL INSPEKSI : 18 Januari 2016

INSTRUKSI : Check seluruh bagian sesuai item
KETERANGAN : B = Baik, SB = Sangat Baik, TB = Tidak Baik
NO. ITEM SB B TB KETERANGAN
1. Kebersihan Permukaan Insulator LA:
- Adanya polutan atau lumut.
2. Komponen LA :
- Baud atau mur yang longgar/lepas.
- Baud atau mur yang terkena korosi
3. Sambungan LA :
- Line therminal LA
- Earth therminal LA
4. Pentanahan LA :
- Elektroda tersambung
- Elektroda Patah
- Elektroda korosi
 Check list inspeksi rutin Lightning Arrester

NOMOR GARDU : HP 16 TANGGAL INSPEKSI : 19 Januari 2016

INSTRUKSI : Check seluruh bagian sesuai item
KETERANGAN : B = Baik, SB = Sangat Baik, TB = Tidak Baik
NO. ITEM SB B TB KETERANGAN
1. Kebersihan Permukaan Insulator LA:
- Adanya polutan atau lumut.
2. Komponen LA :
- Baud atau mur yang longgar/lepas.
- Baud atau mur yang terkena korosi

3. Sambungan LA :
- Line therminal LA
- Earth therminal LA

4. Pentanahan LA : Elektroda
- Elektroda tersambung pentanahan tidak
- Elektroda Patah tersambung ke
- Elektroda korosi kabel grounding
LA.
 Check list inspeksi rutin Lightning Arrester

NOMOR GARDU : BJ 141 TANGGAL INSPEKSI : 20 Januari 2016

INSTRUKSI : Check seluruh bagian sesuai item
KETERANGAN : B = Baik, SB = Sangat Baik, TB = Tidak Baik
NO. ITEM SB B TB KETERANGAN
1. Kebersihan Permukaan Insulator LA: Ada bagian LA
- Adanya polutan atau lumut. yang putus.
2. Komponen LA :
- Baud atau mur yang longgar/lepas.
- Baud atau mur yang terkena korosi
3. Sambungan LA :
- Line therminal LA
- Earth therminal LA

4. Pentanahan LA :
- Elektroda tersambung
- Elektroda Patah
- Elektroda korosi
 Check list inspeksi rutin Lightning Arrester

NOMOR GARDU : BJ 24 TANGGAL INSPEKSI : 21 Januari 2016

INSTRUKSI : Check seluruh bagian sesuai item
KETERANGAN : B = Baik, SB = Sangat Baik, TB = Tidak Baik
NO. ITEM SB B TB KETERANGAN
1. Kebersihan Permukaan Insulator LA:
- Adanya polutan atau lumut.
2. Komponen LA :
- Baud atau mur yang longgar/lepas.
- Baud atau mur yang terkena korosi
3. Sambungan LA :
- Line therminal LA
- Earth therminal LA

4. Pentanahan LA :
- Elektroda tersambung
- Elektroda Patah
- Elektroda korosi
 B. Pemeliharaan Khusus/Darurat (Emergency
Maintanance)

Proses pemasangan ulang kabel pentanahan Lightning Arrester

yang sudah putus.
C. Pemeliharaan Korektif (Corrective Maintanance)

Ada dua yang dilakukan di lapangan :

1. Melakukan pengukuran tahanan elektroda pentanahan

dengan menggunakan Digital Earth Resistance Tester.
2. Melakukan pembersihan badan Lightning Arrester yang
ditemukan berlumut saat melakukan pemeliharan inspeksi
rutin.
Gambar 3.9 Proses pengukuran tahanan tanah dengan
menggunakan Digital Earth Resistant Tester.
Hasil Pengukuran tahanan pentanahan Lightning
Arrester

JARAK
NOMOR KONDISI ELEKTRODA TAHANAN KETERANG
GARDU TANAH BANTU (m) () AN

HP 84 Rawa 6 3,67 -
HP 16 Tanah Berbatu 6 2,9 -
BJ 141 Tanah Liat 6 4,2 -
BG 24 Tanah Berbatu 6 1,8 -
 Pembahasan

a) Pemeliharaan Rutin (Preventinve Maintenance)

1. Melakukan Pemeriksaan Kebersihan Lightning Arrester (LA).

Kebersihan adalah salah satu faktor yang berperan penting untuk kestabilan fungsi
alat proteksi. Karena LA yang dipakai dilapangan berbahan polymer (karet)
sehingga rawan terjadi polutan/lumutan yang dapat menyebabkan kerusakan
seperti pelapukan benda. Maka perlu dilakukan pemeriksaan kebersihan rutin dan
dilanjutkan dengan pembersihan langsung (pemeliharaan korektif) untuk
memperpanjang umur pakai Ligtning Arrester.

2. Melakukan Pemeriksaan Seluruh Sambungan Lightning Arrester.

Pemeriksaan ini sangat mempengaruhi faktor kinerja Lightning Arrester di Gardu
Distribusi, karena walaupun konduktor Lightning Arrester sudah baik namun ada
sambungan yang terputus seperti sambungan ke tanah maka jika terjadi gangguan
surja petir, Lightning Arrester tidak dapat mengalirkan tegangan lebih dari petir ke
bumi dan akan menyerang rangkaian distribusi yang ada( komponen
meledak/rusak).
 3. Melakukan Pemeriksaan Bagian Luar Kompone LA (Memastikan tidak ada
baud/mur yang longgar atau terkenan korosi)
Kelonggaran baut/mur pada sambungan bisa berakibat fatal jika di biarkan. Karena
lama kelamaan bisa mengakibatkan terlepasnya sambungan (kabel). Kalau sudah
begini apabila datang sambaran petir LA tidak dapat mebuangnya ke tanah
sehingga membuat sistem menjadi rusak. Sementara korosi juga perlu di
perhatikan, baud/mur yang dipaka untuk mengikat sambungan terbuat dari bahan
besi yang mudah sekali terkena korosi. Jika terjadi korosi pada baud/mur
sambungan LA kemungkinan baud/mur tersebut bisa pecah dan hancur sehingga
kabel terlepas. Di saat sambaran petir datang LA tidak dapat lagi membuang ke
tanah dan mengakibatkan kerusakan pada sistem distribusi. Pemeriksaan ini
terlihat tidak penting namun dapat menimbulkan akibat yang buruk jika tidak
diperhatikan.

4. Melakukan pemeriksaan pentanahan LA (Elektroda tersambung, tidak patah,

dan tidak terkena korosi)
Pemeriksaan ini sangat perlu dilakukan karena bisa berakibat fatal pada sistem
distribusi. Lightning Arrester tidak dapat mengalirkan tegangan lebih petir ketanah
jika elektroda pentanahannya tidak tersambung/patah. Elektroda yang dipakai
adalah tembaga. Karena tembaga merupakan bahan yang sulit untuk terkena korosi
dan tidak mudah patah sehingga meminimalisir kerugian untuk penggantian
elektroda baru.
b) Pemeliharaan Korektif (Corrective Maintanance)
Pemeliharaan Korektif yang dilakukan selama di lapangan adalah melakukan
pengukuran tahanan pentanahan. Salah satu faktor utama dalam setiap usaha
pengamanan rangkaian listrik adalah pentanahan. Apabila suatu tindakan
pengamanan yang baik dilaksanakan maka harus ada sistem pentanahan yang
dirancang dengan baik dan benar. Ketentuan nilai tahanan pentanahan tidak boleh
lebih dari 5 ohm, semakin kecil nilai tahanan tersebut maka semakin baik pulak
kinerjanya untuk mengamankan peralatan. Hasil yang didapat dilapangan dalam
contoh 4 (empat) Gardu Distribusi ialah 3,67 , 2,9 , 4, 2 , 1,8 maka nilai
tersebut dapat dikatakan baik.

c) Pemeliharaan Khusus/Darurat (Emergency Maintanance)

Saat melakukan pemeliharaan rutin ditemukan masalah putusnya/tidak tersambung
kabel grounding LA ke elektroda pentanahan. Maka dari itu kami melakukan
pemsangan ulang kabel tersebut. Pemasangan ini bersifat keharusan (sangat
penting). Apabila tidak segera dilakukan, ketika terjadi sambaran petir LA tidak
dapat mebuang tegangan lebih petir tersebut ke bumi sehingga akan mengakibatkan
menyerang sistem jaringan distribusi. Sesuai dengan definisinya bahawa
pemeliharaan khusus/darurat adalah pemeliharaan yang tidak terduga/mendadak
dan tidak direncanakan namun harus dilakukan sesegera mungkin.
 BAB 4
KESIMPULAN
KESIMPULAN :
1.Program pemeliharaan Lightning Arrester dikelompokkan menjadi 3 (tiga) kelompok yaitu :
(a) Pemeliharaan rutin (Preventive Maintanance), (b) Pemeliharaan korektif (Corrective
Maintanance), (c) Pemeliharaan Khusus (Emergency Maintanance). Pemeliharaan rutin
(Preventive Maintanance) adalah pemeliharaan/pemeriksaan jaringan secara visual
(inspeksi/pengamatan) untuk kemudian diikuti dengan pelaksanaan pemeliharaan lainnya
dengan rekomendasi dari hasil inspeksi. Pemeliharaan Korektif (Corrective Maintanance)
adalah suatu kegiatan pemeliharaan yang terencana diantaranya adalah pekerjaan
perubahan/penyempurnaan yang dilakukan pada jaringan untuk memperoleh keandalan yang
lebih baik (dalam batas pengertian operasi) tanpa mengubah kapasitas semula. Pemeliharaan
Khusus (Emergency Maintenance) disebut juga pemeliharaan darurat adalah pekerjaan
pemeliharaan yang dimaksud untuk memperbaiki kerusakan yang di sebabkan oleh bencana
alam seperti gempa bumi, banjir, dan lain-lain. Dengan demikian sifat pekerjaan pemeliharaan
untuk keadaan ini adalah mendadak dan perlu segera di laksanakan, dan pekerjaan tidak di
rencanakan.
2.Manfaat dari pemeliharaan Lightning Arrester adalah dapat memantau kualitas dari Lightning
Arrester dan mengantisipasi apabila terjadi masalah/kerusakan yang tidak terduga di lapangan.
Sehingga Lightning Arrester dapat bekerja optimal mengamankan tiang Gardu Distribusi
terhadap tegangan lebih petir. Pemeliharaan ini juga dapat meminimalisir kerugian material
perusahaan, karena dengan adanya pemeliharaan ini tingkat kerusakan pada Lightning Arrester
sehingga perusahaan tidak perlu menggantinya dengan yang baru.
SARAN :
1. Dalam melakukan pemeliharaan alangkah lebih baiknya harus lebih teliti jangan
sampai terjadi kesalahan pemeriksaan.
2. Dalam lembar inspeksi pemeliharaan seharusnya bagian-bagian yang dilakukan
pemeliharaan harus tertulis secara lengkap dan jelas.
3. Dalam menjalankan kegiatan perawatan baik yang berhubungan dengan peralatan-
peralatan maupun yang tidak sebaiknya menggunakan perlengkapan keamanan
yang sesuai.
SEKIAN & TERIMA KASIH