Menentukan Kebetuhan Peralatan Listrik Berdasarkan KHA (Kemampuan Hantar Arus)

Menentukan Kebetuhan Peralatan Listrik Berdasarkan KHA (Kemampuan Hantar Arus)

Assalamualaikum wr. wb
Hallo pengunjung setia blogger saya yang tujuan utamanya adalah share a knowledge yang saya punya dan sekaligus membuka forum diskusi bagi teman teman sekalian, khususnya di dunia kelistrikan. Kali ini saya akan membahas tentang cara menentukan peralatan yang digunakan untuk konsumsi daya tertentu, dalam hal ini bagaimana merencanakan suatu peralatan dengan spesifikasi yang tepat, sehingga tidak adanya pembelian yang over spec.

Pertama - tama, kita harus mengetahui berapa total daya kebutuhan kita yang akan disambung di grid dalam hal ini pemilik T&D terbanyak di Indonesia adalah PLN. Anggap saja kita disuatu jabatan yang salah satu tanggung jawabnya adalah seorang engineer, menentukan spesifikasi, menentukan kebutuhan baik secara teknis maupun finansial. Misal anda bekerja di pabrik A, ternyata setelah dikalkulasi dari konsumsi daya dari total peralatan adalah 20 MVA.

Apa yang harus kita lakukan?? Menentukan daya kontrak dalam hal ini PLN, biasanya ini dikategorikan sebagai golongan konsumen I3 dengan level tegangan di 20 kV sebelumnya tegangan 20 kV umumnya adalah tegangan operasi phase to phase. Maka kita harus menghitung arus nominal 20 MVA di sisi tegangan 20 kV. Bagaimana caranya?? Caranya adalah dengan menggunakan rumus daya sederhana, dalam hal ini daya semu.

Sehingga didapatkan bahwa I nominalnya adalah sebesar 578,03 A. atau jika kita mau menggunakan tegangan phase to neutral dari 20 kV adalah sekitar 11,56 kV sehingga perhitungan pun berubah. Total daya kita harus bagi 3 dahulu kemudian dikarenakan fokus kita menggunakan tegangan line to netral sehingga rumusnya adalah sebagai beirkut :

Maka dari kita harus menyiapkan switchgear 20 kV baik metal clad maupun metal enclose disesuaikan dengan kebijakan, finansial dan rencana ke depan seperti apa. Dengan nominal arus tersebut kita bisa membeli untuk penggunaan switchgear 20 kV nya menggunakan rating arus 630 A, dan untuk menentukan Isc kita harus melakukan kajian terlebih dahulu karena akan menentukan jenis switchgear yang akan kita gunakan nantinya, baik 10 kA, 16 kA, 20 kA, 25 kA dan lain sebagainya disesuaikan dengan Isc yang ada dengan melakukan simulasi di ETAP ataupun by data dari manufaktur terkait equipment di produksinya dan entah juga PT A ini akan membangun pembangkit atau tidak ke depannya, dikarenakan tarif energi listrik di golongan I3 dan I4 jauh harganya, sehingga jika ke depan akan dilakukan ekspansi baiknya dilakukan perhitungan Isc agar peralatan eksisting tidak butuh dilakukan uprating.

Hal kedua setelah switchgear kita bisa cek pemakaian kabel yang akan digunakan, baik switchgear maupun kabel akan bergantung bagaimana line up dari peralatan 20 kV kita nantinya.

Bagaimana sudah ada gambarankah atas penjelasan di atas?? Coba saya kasih gambaran berupa single line diagram sederhana saja

Misalkan Kubikel yang di atas adalah milik penyuplai listrik dalam hal ini biasanya adalah PLN, kemudian kabel outgoing hingga ke beban adalah tanggung jawab konsumen. Pemakaian di bawah ada sekitar 3 trafo distribusi dengan kapasitas 630 kVA, berapa kapasitas kabel, switchgear yang kita gunakan sebagai incoming feeder 20 kV kita?
Sederhananya rumus sudah dituliskan pada gambar, kalikan 3 kapasitas trafo dikarenakan kapasitas mereka identik sehingga total trafo yang digunakan adalah 1.890 kVA dengan menggunakan rumus yang di atas kita dapatkan bahwa arus nominalnya adalah 54,624 A. Sehingga kita mencari peralatan 20 kV dengan rating arus minimal di atas arus nominal atau untuk ambil safety design kita kalikan In dengan faktor kali 1,2x nya sehingga didapatkan 65,5488 A. Kita cari dipasaran dengan kapasitas itu baik switchgear maupun kabelnya.

Pastikan juga spare apabila terjadi penambahan beban tapi semua tergantung dari kebijakan perusahaan apakah mau uprating saat ada penambahan atau sudah membuat spare agar suatu saat ada penambahan beban line up 20 kV sudah ready.

Pembahasan kali ini kita hanya membahas masalah penentuan KHA baik swichgear dan kabel, banyak hal yang harus disiapkan apabila mau membangun suatu pabrik baru atau mengkaji baik melakukan power quality analysis baik THD (Total Harmonic Distorstion), seberapa besar VAR dari peralatan yang akan digunakan dan lain sebagainya karena itu juga akan mempengaruhi line up kita.

Untuk melihat KHA dari peralatan dapat dilihat di katalog masing - masing produk
1. Switchgear
Berikut saya coba tampilkan salah satu katalog produk switchgear, air insulated switchgear

2. Kabel
Berikut saya coba lampirkan kabel 12/ 20 kV dengan tipe N2XSEBY dari salah satu pabrikan

3. Busbar
Berikut saya coba tampilkan tabel untuk menentukan KHA atau ampacity busbar dari salah satu produk. Untuk menentukan cukup ukur tebal dan lebar dari busbar

Gambar di atas untuk menentukan bagaimana memilih peralatan dengan KHA yang kita butuhkan, kemudian saya coba sedikit menyinggung permasalah proteksi, adapun penyederhanaan gambar kaitan proteksi yang digunakan pada kubikel yang memiliki proteksi dengan menggunakan CB (Circuit Breaker) bukan LBS Fuse

Saat terjadi gangguan pada sisi load maka arus gangguan akan dibaca oleh CT yang mengkonversi kan arus tinggi menjadi arus yang lebih kecil yang kemudian dikomunikasikan ke peralatan proteksi kita dan kemudian didefinisikan apakah over current atau short circuit yang kemudian akan memberikan signal berupa kontak ke auxiliary yang ada di CB untuk men-trip kan atau memutuskan koneksi ke beban.

Gimana temen - temen sekalian sudah mulai faham kah? apa masih sedikit kebingung cara menentukannya??
Apabila ingin diskusi lebih lanjut dapat langsung menanyakan baik komen ataupun menghubungi penulis. Terima kasih semoga bermanfaat, indahnya berbagi untuk sukses berjamaah.