Mengenal GIS (GAS INSULATED SWITCHGEAR)
Gas Insulated Switchgear atau Gas Insulated Substation biasa disebut dengan istilah GIS, merupakan sebuah sistem penghubung
dan pemutus jaringan listrik yang dikemas dengan menggunakan gas SF6
bertekanan sebagai material isolasi elektrik dan pemadaman busur api.
GIS sendiri merupakan salah satu
klasifikasi gardu induk yang menggunakan isolasi Gas. Berdasarkan lokasi
peletakannya, GIS terbagi menjadi dua, yaitu di dalam ruangan (indoor)
dan di luar ruangan (outdoor). GIS biasa ditempatkan pada perkotaan
karena luas wilayah yang terpakai lebih kecil dibandingkan dengan yang
konvensional.
Pada GIS terdapat bermacam jenis
peralatan seperti pemutus tenaga, busbar, pemisah, pemisah tanah, trafo arus
dan trafo tegangan yang ditempatkan didalam kompartemen yang terpisah –
pisahdan diisi gas SF6. Kekuatan dielektrik Gas SF6 yang
lebih tinggi dari pada udara, menyebabkan jarak konduktor yang diperlukan akan
lebih kecil. Maka ukuran setiap peralatan dapat dikurangi, yang menyebabkan
ukuran secara keseluruhan menjadi lebih kecil.
Berdasarkan hasil kajian PLN dan mengacu
pada hasil kajian Konwledge Sharing and Research (KSANDR) Belanda, GIS
dibagi menjadi 5 subsistem berdasarkan fungsinya, yaitu:
· Subsistem Primary
Subsistem primary berfungsi
untuk menyalurkan energi listrik dengan nilai losses yang masih
diijinkan.
· Subsistem Secondary
Subsistem secondary berfungsi
men-trigger subsistem driving untuk mengaktifkan subsistem mechanical
pada waktu tepat.
· Subsistem Dielectric
Subsistem dielectric berfungsi
untuk memadamkan busur api dan mengisolasikan active part.
· Subsistem Driving mechanism
Subsistem driving mechanism
adalah mekanik penggerak yang menyimpan energi untuk menggerakkan kontak utama
(PMT, PMS) pada waktu yang diperlukan. Jenis – jenis driving mechanism
terdiri dari :
o
Pneumatic
Merupakan penggerak yang menggunakan
tenaga udara bertekanan.
o
Hydraulic
Merupakan penggerak yang menggunakan
tenaga minyak hidrolik bertekanan.
o
Spring
Merupakan penggerak yang menggunakan
energi yang disimpan oleh pegas.
· Subsistem Mechanical
Subsistem mechanical adalah
peralatan penggerak yang menghubungkan subsistem driving mechanism
dengan kontak utama peralatan PMT dan PMS untuk mentransfer driving energy
menjadi gerakan pada waktu yang diperlukan
Sulfur Hexafluoride (SF6)
Isolasi berfungsi untuk memisahkan
bagian – bagianyang mempunyai beda potenstial agar diantara bagian –
bagiantersebut tidak terjadi lompatan listrik atau percikan. Sulfur
Hexafluoride (SF6) merupakan sebuah bahan isolasi berwujud gas
yang terbentuk antara sulphur dan fluorine dengan reaksi eksotermis seperti
persamaan berikut :
S + 3 F2à SF6 + 262 kKal
Secara umum sulfur heksa fluorida (SF6)
murni adalahsenyawa yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak
beracun serta memiliki kerapatan lima kali lipat dari udara. Molekul SF6
memiliki enam atom fluorine dan terdapat sebuah atom sulphur di tengah
molekulnya. Molekul SF6 ditunjukkan seperti gambar 2. berikut :
2.1 Sifat Gas SF6
Hingga saat ini sebanyak 80% gas SF6 dari yang diproduksi di
seluruh dunia dipakai sebagai media isolasi dalam sistem kelistrikan. Hal ini
disebabkan sifat-sifat sebagai berikut:
a. Hanya
memerlukan energi yang rendah untuk memadamkan arc (busur api). Pada
prinsipnya, SF6 sebagai pemadam busur api tidak memerlukan energi
untuk mengkompresikannya, namun karena pengaruh panas busur api yang terjadi.
b. Tekanan SF6
sebagai pemadam busur api maupun sebagai pengisolasi dapat dengan mudah
dideteksi
c. Penguraian pada waktu memadamkan busur api maupun pembentukannya kembali
setelah pemadaman adalah menyeluruh
d. Isolasi yang
baik, karena relatif mudah terionisasi sehingga membuat konduktivitas tetap
rendah. Hal ini mengurangi kemungkinan busur api tidak stabil, dengan demikian
pemotongan arus dapat terjadi.
e. Karakteristik gas SF6 adalah elektronegatif sehingga penguraiannya
menjadikan dielektriknya naik secara bertahap
f. Memiliki viskositas yang rendah sehingga dapat mengisi volume dari perangkat
secara menyeluruh, stabil (tidak mudah bereaksi) dan penghantar panas yang
baik.
2.2 Karakteristik dan Spesifikasi Gas SF6
Sebagai bahan isolasi,gas SF6
memiliki karakteristik yang dapat dilihat pada tabel 1.
berikut :
Tabel 1. Karakteristik
Gas SF6
No.
|
Indikator
|
Nilai
|
1.
|
Konstanta Thermal
|
500 oC
|
2.
|
GWP (Global Warming Potential)
|
23.900
|
3.
|
Lifetime di atmosphere
|
3500 Tahun
|
4.
|
Tegangan Tembus
|
75 kV/cm
|
5.
|
Konduktivitas Panas
|
1,9 x 10-5 W/m
|
Pada aplikasinya sebagai isolasi, spesifikasi
gas SF6 terbagi menjadi dua berdasarkan gas yang telah digunakan dan
gas yang belum pernah digunakan, yaitu Gas SF6 baru (New-SF6)
dan Gas SF6 yang digunakan (SF6-Used).Dikatakan
spesifikasi New-SF6 , karena speksifikasi tersebut merupakan spesifikasi
yang akan digunakan pertama kali pada suatu perangkat, sedangkan spesifikasi SF6-Used
merupakan spesifikasi gas SF6 saat gas tersebut digunakan.
Reference:
Ariawan, Putu
Rusdi.2009.BAHAN ISOLASI.Jimbaran-Bali: Tugas Bahan Listrik Jurusan Teknik Elektro
FT Universitas Udayana.
Bimantara,
Aditya.2010.Studi Tentang Sistem Interlocking Pada Gas Insulated Switchgear 500
kV di PLTU Paiton Unit 7 dan 8.Surabaya: Tugas Akhir Jurusan Elektro Industri
PENS-ITS.
Rieder,
Ludwig.2011.Acquisition of the permission to carry out the Recovery of
SF6-gas.DILO Presentation for training.
Tim Penyusun
Petunjuk Batasan Operasi Dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga
Listrik.2010.GIS Compartment.Jakarta:PT. PLN (Persero).
Ditulis
oleh Idwan Kelvin, sebagai bahan Seminar Pra-Skripsi Jurusan
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok. Dilakukan di PLN
P3B JB APP Pulogadung.
Sumber :
http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2014/05/gas-insulated-switchgear_6.html