PENGARUH FRONT TIME TERHADAP KARAKTERISTIK PERLINDUNGAN ARESTER ZnO DAN SiC 18 KV

RIKY DWI PURIYANTO, Prof. Dr. Ir. T. Haryono, M.Sc.

2013 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Arester silicon carbide (SiC) dan metal oxide (ZnO) merupakan alat pelindung peralatan tegangan tinggi dari bahaya tegangan lebih (surja) salah satunya adalah petir dengan menghasilkan tegangan residu sebagai keluaran. Panjang pendeknya saluran yang dilewati gelombang surja petir dapat memberikan pengaruh terhadap bentuk gelombang surja itu sendiri, salah satunya adalah perubahan nilai waktu muka (front time) gelombang surja. Oleh karena itu perlu diketahui bagaimana pengaruh front time terhadap tegangan residu arester SiC dan ZnO serta bagaimana perbandingan hasil tegangan residu antara arester SiC dan ZnO. Penelitian ini dilakukan melalui pengujian skala laboratorium menggunakan beberapa peralatan utama seperti pembangkit tegangan tinggi, pembangkit tegangan impuls, dan osiloskop. Modifikasi nilai induktor pada rangkaian pembangkit tegangan impuls dilakukan untuk memperoleh nilai front time yang berbeda-beda yang merepresentasikan nilai front time petir (<45μs). Pengaruh induktor terhadap hasil gelombang impuls menjadi dasar pengujian terhadap arester. Tegangan masukan yang digunakan divariasi untuk mendapatkan nilai gelombang impuls yang sebanding (60 kV dan 100 kV). Dari hasil pengujian diketahui bahwa perubahan nilai front time memberikan pengaruh terhadap kedua arester, SiC dan ZnO. Semakin tinggi nilai front time, tegangan residu arester SiC akan semakin menurun dengan rata-rata nilai tegangan residu 33.51 kV pada tegangan masukan 60 kV dan 39.91 kV pada tegangan masukan 100 kV. Pada arester ZnO kenaikan nilai front time mengakibatkan penurunan tegangan residu sampai nilai waktu puncak 17 μs. Nilai rata-rata tegangan residu arester ZnO adalah 39.97 kV pada tegangan masukan 60 kV dan 42.15 kV pada tegangan masukan 100 kV. Seluruh hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai tegangan residu arester SiC lebih rendah daripada arester ZnO.

Silicon carbide (SiC) and metal oxide (ZnO) arrester are protection equipment of high voltage system against overvoltage due to lightning. Lightning produces more electric charge in some electric power line. Lightning surge which flow through long electric power line can modify lightning waveform, one of which is the change in the value of front time. Therefore, it is important to know the effect of front time to the arresters residual voltage of two different kind of arresters. The research was conducted through laboratory-scale testing using major equipment such as high voltage generator, impulse voltage generator, and oscilloscope. Modified value of the inductor in impulse voltage generator circuit produce different value of the front time of lightning (< 45μs). Then input voltage having different value of front time were applied to both arresters. We must vary input voltage to get comparable amplitude of impulse voltage (60 kV and 100 kV). According to the test, it is known that variation of front time gave effect to both arrester, SiC and ZnO. In SiC arrester, the higher value of the front time resulted in a decrease in the value of residual voltage. The average value of residual voltage was 33.51 kV for 60 kV input voltage and 39.91 kV for 100 kV input voltage. In ZnO arrester, the higher value of front time resulted in a decrease in the value of residual voltage until reaching the peak time of 17 microseconds. The average value of ZnO arrester residual voltage was 39.97 kV for 60 kV input voltage and the 42.15 kV for 100 kV input voltage. The entire test result indicated SiC arrester residual voltage value lower than ZnO arrester.

Kata Kunci : arester, silicon carbide, SiC, metal oxide, ZnO, front time