Gardu induk merupakan bagian yang tak terpisahkan dari saluran transmisi distribusi listrik. Dimana suatu system tenaga yang dipusatkan pada suatu tempat berisi saluran transmisi dan distribusi,perlengkapan hubung bagi,transfomator, dan peralatan pengaman serta peralatan control.

1. GARDU INDUK ( SUBSTATION )
ZUL FITRAH NASIR ( 44216003 )
 ISDAYANTI ISKANDAR (44216006
)
 ESRA MARTHIN (44216019)
OLEH :
Jurusan Teknik Mesin
Prodi D4 Teknik Pembangkit Energi
Politeknik Negeri Ujung Pandang
2018
PEMBIMBING :
IR. MAKMUR SAINI.MT, Ph.D

3. Latar Belakang
Pengertian
Gardu
Induk
Fungsi
Gardu
Induk
Jenis
Gardu
Induk
Prinsip Kerja
Gardu Induk
Komponen
Listrik
Gradu indukGangguan
Pengaman
Gardu Induk
Pelaksanaan
Pembangunan
Gardu Induk

4. Pengertian Gardu Induk
Gardu induk merupakan bagian yang tak terpisahkan
dari saluran transmisi distribusi listrik. Dimana suatu
system tenaga yang dipusatkan pada suatu tempat
berisi saluran transmisi dan distribusi,perlengkapan
hubung bagi,transfomator, dan peralatan pengaman
serta peralatan control.
Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem
tenaga listrik. Berarti, gardu induk merupakan sub-sub
sistem dari sistem tenaga listrik.
Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran
(transmisi), gardu induk mempunyai peranan
penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat
dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara
keseluruhan.

5. Fungsi Gardu Induk
Mentransformasikan
daya listrik
Dari tegangan ekstra
tinggi ke tegangan
tinggi (500 KV/150
KV).
Dari tegangan
tinggi ke tegangan
yang lebih rendah
(150 KV/ 70 KV).
Dari tegangan
tinggi ke tegangan
menengah (150 KV/
20 KV, 70 KV/20
KV).
Dengan frequensi
tetap (di Indonesia
50 Hertz).

6. Fungsi Gardu Induk Lanjutan......
Untuk pengukuran,
pengawasan operasi
serta pengamanan
dari sistem tenaga
listrik.
Pengaturan pelayanan beban ke gardu
induk-gardu induk lain melalui
tegangan tinggi dan ke gardu
distribusi-gardu distribusi, setelah
melalui proses penurunan tegangan
melalui penyulang-penyulang
(feeder- feeder) tegangan menengah
yang ada di gardu induk.
Untuk sarana
telekomunikasi (pada
umumnya untuk
internal PLN), yang
kita kenal dengan
istilah SCADA.

7. Jenis-Jenis Gardu Induk
Dilihat dari jenis komponen yang digunakan, secara umum
antara GITET dengan GI mempunyai banyak kesamaan.
Perbedaan mendasar adalah :
• Pada GITET transformator daya yang digunakan berupa 3
buah tranformator daya masing – masing 1 phasa (bank
tranformer) dan dilengkapi peralatan rekator yang berfungsi
mengkompensasikan daya rekatif jaringan.
• Sedangkan pada GI (150 KV, 70 KV) menggunakan
Transformator daya 3 phasa dan tidak ada peralatan
reaktor.

8. Jenis-Jenis Gardu Induk
Berdasarkan besaran
tegangannya, terdiri dari :
. Gardu Induk Transmisi
Yaitu gardu induk yang mendapat daya dari saluran transmisi untuk
kemudian menyalurkannya ke daerah beban (industri, kota, dan
sebagainya). Gardu induk transmisi yang ada di PLN adalah tegangan tinggi
150 KV dan tegangan tinggi 30 KV.
. Gardu Induk Distribusi
Yaitu gardu induk yang menerima tenaga dari gardu induk transmisi dengan
menurunkan tegangannya melalui transformator tenaga menjadi tegangan
menengah (20 KV, 12 KV atau 6 KV) untuk kemudian tegangan tersebut
diturunkan kembali menjadi tegangan rendah (127/220 V atau 220/380 V)
sesuai dengan kebutuhan.

9. Berdasarkan Pemasangan Peralatan
 Gardu Induk Pasangan Luar
Gardu Induk semacam ini biasa disebut dengan gardu induk
konvensional. Merupakan gardu induk yang sebagian besar
komponennya di tempatkan di luar gedung, kecuali komponen
kontrol, sistem proteksi dan sistem kendali serta komponen
bantu lainnya, ada di dalam gedung. Sebagian besar gardu induk
di Indonesia adalah gardu induk konvensional. Untuk daerah-
daerah yang padat pemukiman dan di kota-kota besar di Pulau
Jawa, sebagian menggunakan gardu induk pasangan dalam,
yang disebut Gas Insulated Substation atau Gas Insulated
Switchgear (GIS).

10. Berdasarkan Pemasangan Peralatan Lanjutan..
 Gardu Induk Pasangan Dalam
Merupakan gardu induk yang hampir semua komponennya
(switchgear, busbar, isolator, komponen kontrol, komponen kendali,
cubicle, dan lain-lain) dipasang di dalam gedung. Kecuali transformator
daya, pada umumnya dipasang di luar gedung. Gardu Induk semacam
ini biasa disebut Gas Insulated Substation (GIS). GIS merupakan bentuk
pengembangan gardu induk, yang pada umumnya dibangun di daerah
perkotaan atau padat pemukiman yang sulit untuk mendapatkan lahan.
 Gardu Induk kombinasi pasangan luar dan pasangan dalam
Adalah gardu induk yang komponen switchgear-nya
ditempatkan di dalam gedung dan sebagian komponen switchgear
ditempatkan di luar gedung, misalnya gantry (tie line) dan saluran
udara tegangan tinggi (SUTT) sebelum masuk ke dalam switchgear.
Transformator daya juga ditempatkan di luar gedung.

11. Berdasarkan Fungsi Gardu Induk
 Gardu Induk Penaik Tegangan
Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan,
yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan
sistem. Gardu Induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. Karena
output voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus
disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi,
tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan
tinggi.
 Gardu Induk Penurun Tegangan
Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan,
dari tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan
menengah atau tegangan distribusi. Gardu Induk terletak di daerah
pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban)
dilayani.

12. Berdasarkan Fungsi Gardu Induk Lanjut..
 Gardu Induk Pengatur Tegangan
Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga
listrik. Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan jatuh
(voltage drop) transmisi yang cukup besar. Oleh karena diperlukan alat penaik
tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan
normal.
 Gardu Induk Pengatur Beban
Berfungsi untuk mengatur beban. Pada gardu induk ini terpasang beban
motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor
berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau
menjadi beban, dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan
air kembali ke kolam utama.
 Gardu Induk Distribusi
Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke
tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.

13. Berdasarkan Isolasi Yang Digunakan
Gardu Induk yang menggunakan
Isolasi Udara
• Merupakan gardu induk yang
menggunakan isolasi udara
antara bagian yang
bertegangan yang satu dengan
bagian yang bertegangan
lainnya. Gardu Induk ini
berupa gardu induk
konvensional memerlukan
tempat terbuka yang cukup
luas.
Gardu Induk yang menggunakan
Isolasi Gas SF 6
• Gardu induk ini menggunakan
gas SF 6 sebagai isolasi antara
bagian yang bertegangan yang
satu dengan bagian lain yang
bertegangan, maupun antara
bagian yang bertegangan
dengan bagian yang tidak
bertegangan. Gardu induk ini
juga disebut Gas Insulated
Substation atau Gas Insulated
Switchgear (GIS).

14. Berdasarkan Sistem Rel ( Busbar)
 Gardu Induk Sistem Ring Busbar
Merupakan gardu induk yang busbarnya berbentuk ring. Pada
gardu induk jenis ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung
(terhubung) satu dengan lainnya dan membentuk ring (cincin).
 Gardu Induk Sistem Single Busbar
Merupakan gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar.
Pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang
berada pada ujung (akhir) dari suatu sistem transmisi.

15. Berdasarkan Sistem Rel ( Busbar)
 Gardu Induk Sistem Double Busbar
Merupakan gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar.
Gardu induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi
terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan
perubahan sistem (manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada
umumnya yang banyak digunakan.

16. Berdasarkan Sistem Rel ( Busbar) Lanjutan...
 Gardu Induk Sistem Satu Setengah (on half) Busbar
Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Pada
umumnya gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit
tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar. Dalam segi
operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi
pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan system (manuver
system). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang
terpasang secara deret (seri).
CT
PT
LA
REL A
REL B
PMT A1
PMT AB1
PMT B1
PMT A2
PMT AB2
PMT B2

17. Prinsip Kerja Gardu Induk
Dari jaringan tegangan tinggi ( JTT ) yang diterima
arrester pada sisi input, disetiap fasa melewati alat
pengaman yang harus dipasang seperti tabung pengaman,
CB kemudian masuk ke DS dan kedalam busbar, dari busbar
melewati melewati satu DS lagi kemudian melewati CB dan
diterima arrester dan masuk ke trafo stepdown ( arrester
disini sebagai pelindung trafo ), setelah keluar dari trafo
menuju ketabung pelindung atau sela batang dan melewati
arrester kemudian ke CB dan pada posisi output
dilanjutkan ke jaringan tegangan menengah ( JTM ).

18. Line Diagram Gardu Induk

19. Komponen Listrik Gardu Induk
1. SWITCH YARD (SWITCHGEAR)
Adalah bagian dari gardu induk yang dijadikan sebagai tempat
peletakan komponen utama gardu induk.
Pemahaman tentang switch yard, pada umumnya adalah :
 Jika komponen utama gardu induk terpasang di
area terbuka yang luas, maka disebut switch yard.
 Jika komponen utama gardu induk terpasang di
area terbatas (sempit) dan di dalam gedung, maka
disebut switchgear.
 Sebenarnya yang dimaksud switchgear, adalah
peralatan yang ada di switch yard.

20. Komponen Listrik Gradu induk
2. TRANSFORMATOR DAYA
Berfungsi mentranformasikan daya listrik, dengan merubah
besaran tegangannya, sedangkan frequensinya tetap.
Tranformator daya juga berfungsi untukpengaturantegangan.
Transformator daya dilengkapi dengan trafo
pentanahan yang berfungsi untuk
mendapatkan titik neutral dari trafo
daya. Peralatan ini disebut Neutral
CurrentTransformer (NCT). Perlengkapan
lainnya adalah pentanahan trafo, yang
disebut Neutral Grounding Resistance
(NGR).

21. Komponen Listrik Gradu induk
3. NEUTRAL GROUNDING RESISTANCE (NGR)
NGR adalah Komponen yang dipasang antara titik neutral trafo
dengan pentanahan. Berfungsi untuk memperkecil arus
gangguan yang terjadi.
Diperlukan proteksi yang praktis dan biasanya tidak terlalu
mahal, karena karakteristik relay dipengaruhi oleh sistem
pentanahan neutral.

22. Komponen Listrik Gradu induk
4. CIRCUIT BREAKER (CB)
Adalah peralatan pemutus, yang
berfungsi untuk memutus rangkaian
listrik dalam keadaan berbeban
(berarus).
CB dapat dioperasikan pada saat
jaringan dalam kondisi normal
maupun pada saat terjadi gangguan.
Karena pada saat bekerja, CB
mengeluarkan (menyebabkan
timbulnya) busur api, maka pada CB
dilengkapi dengan pemadam busur
api. Pemadam busur api berupa :
 Minyak (OCB).
 Udara (ACB).
 Gas (GCB).

23. Komponen Listrik Gradu induk
5. DISCONNECTING SWITCH (DS)
Adalah peralatan pemisah, yang
berfungsi untuk memisahkan
rangkaian listrik dalam keadaan tidak
berbeban.
Karena DS hanya dapat dioperasikan
pada kondisi jaringan tidak
berbeban, maka yang harus
dioperasikan terlebih dahulu
adalah CB. Setelah rangkaian diputus
oleh CB, baru DS dioperasikan.

24. Komponen Listrik Gradu induk
6. LIGHTNING ARRESTER (LA)
Berfungsi untuk melindungi
(pengaman) peralatan listrik di
gardu induk dari tegangan lebih
akibat terjadinya sambaran petir
(lightning surge) pada kawat
transmisi, maupun disebabkan oleh
surya hubung (switching surge).
Dalam keadaan normal (tidak terjadi
gangguan), LA bersifat isolatif atau
tidak bisa menyalurkan arus listrik.
Dalam keadaan terjadi gangguan
yang menyebabkan LA bekerja, maka
LA bersifat konduktif atau
menyalurkan arus listrik ke bumi.

25. Komponen Listrik Gradu induk
7. CURRENT TRANSFORMER (CT)
Berfungsi merubah besaran arus dari
arus yang besar ke arus yang kecil
ataumemperkecil besaran arus listrik
pada sistem tenaga listrik, menjadi
arusuntuk sistem pengukurandan
proteksi.
Mengisolasi rangkaian sekunder
terhadap rangkaian primer, yaitu
memisahkan instalasi pengukuran
dan proteksi tegangan tinggi.

26. Komponen Listrik Gradu induk
8. POTENTIAL TRANSFORMER (PT)
Berfungsi untuk merubah besaran
tegangan dari tegangan tinggi ke
tegangan rendah atau memperkecil
besaran tegangan listrik pada sistem
tenaga listrik, menjadi besaran
tegangan untuk pengukuran dan
proteksi.
Mengisolasi rangkaian sekunder
terhadap rangkaian primer, dengan
memisahkan instalasi pengukuran
dan proteksi tegangan tinggi.

27. Komponen Listrik Gradu induk
9. REL (BUSBAR)
Berfungsi sebagai titik pertemuan/ hubungan (connecting) antara
transformator daya, SUTT, SKTT serta komponen listrik lainnya
yang ada pada switch yard.
Komponen rel (busbar) antara lain :
 Konduktor (AAAC, HAL, THAL, BC, HDCC).
 Insulator String & Fitting (Insulator,Tension Clamp, Suspension
Clamp, Socket Eye, Anchor Sackle, Spacer).

28. Komponen Listrik Gradu induk
10. GEDUNG KONTROL (CONTROL BUILDING)
Pada gedung kontrol inilah operator
bekerja mengontrol dan mengoperasikan
komponen-komponen yang ada di gardu
induk.
Berfungsi sebagai pusat aktifitas
pengoperasian gardu induk.

29. Komponen Listrik Gradu induk
11. PANEL KONTROL (CONTROL PANEL))
Berfungsi untuk mengetahui (mengontrol)
kondisi gardu induk dan merupakan pusat
pengendali lokal gardu induk.
Didalamnya berisi sakelar, indikator-
indikator, meter-meter, tombol-tombol
komando operasional PMT, PMS dan alat
ukur besaran listrik, serta announciator.
Berada satu ruangan dengan tempat
operator bekerja.

30. Komponen Listrik Gradu induk
12. CUBICLE 20 KV (HV CELL 20 KV)
Adalah sistem switchgear untuk tegangan
menengah (20KV) yang berasal dari output trafo
daya, yang selanjutnya diteruskan ke konsumen
melalui penyulang (feeder) yang tersambung
(terhubung) dengan cubicle tersebut.
Dari penyulang (feeder) inilah listrik disalurkan
(didistribusikan) ke pusat-pusat beban.
Komponen dan rangkaian cubicle, antara lain
 Panel penghubung (couple).
 Incoming cubicle.
 Circuit breaker (CB) dan
Current Transformer (CB).
 Komponen Proteksi dan
pengukuran.
 Bus sections.
 Feeder atau penyulang.

31. Komponen Listrik Gradu induk
13. SISTEM PROTEKSI
Sistem proteksi adalah suatu sistem pengaman terhadap peralatan listrik, yang
diakibatkan adanya gangguan teknis, gangguan alam, kesalahan operasi
dan penyebab yang lainnya.
Beberapa peralatan listrik pada gardu induk yang perlu diamankan adalah :
 Transformator Daya.
 Rel (busbar).
 Penghantar :
 Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT).
 Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT).
 Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET).
 Penyulang 20 KV.

32. Komponen Listrik Gradu induk
14. PROTEKSI BUSBAR & PROTEKSI PENYULANG 20 KV
Proteksi Busbar :
Untuk mengamankan busbar terhadap gangguan yang
terjadi, digunakan relay differential.
Proteksi Penyulang 20 KV, digunakan :
 Relay Arus Lebih.
 Relay Arus Lebih Berarah.
 Relay Hubung Tanah.

33. Gangguan dan Pengaman Gardu Induk
Tegangan Lebih
Kilat
• Sambaran
langsung ke kawat
fasa
• Sambaran ke
tanah atau benda-
benda di sekitar
saluran dan
menimbulkan
induksi di saluran
transmisi
• Sambaran ke
kawat tanah
Tegangan Lebih
Swithing ( TLS )
• Penyambungan atau
pemutus saluran
daya
• Pemutus arus
gangguan ( hubung
singkat )
• Penutupan kembali
pemutus daya
dengan cepat
Tengangan Lebih
temporer ( TLT )
• Terjadi akibat
switching
misalnya :
pelepasan suatu
beban yang cukup
besar sehingga
tegangan untuk
suatu waktu naik
sebelum sistem
pembangkit
mengatur kembali
tegangan
tersebut.

34. Hubungan Kerja Gardu Induk
Hubungan kerja antara JTT
denagan GI
• Hubungan kerja anatara JTT dengan
Gi dapat dilihat pada saat terjadi
gangguan maka suplay daya yang
akan disalurkan pada GI tidak
maksimal sehingga GI kekurangan
daya dan bekerja tidak optimal.
• begitu pula sebaliknya, bila pada GI
terjadi gangguan dari dalam (
seperti kerusakan sistem proteksi )
maka pada JTT akan mengalami
pengiriman daya yang tidak
optimal.
Hubungan kerja antara JTM
dengan Gi
• Hubungan kerja antara JTM dengan
GI juga dapat dilihat bila terjadi
gangguan pada GI ataupun JTM.
Dimana apabila terjadi gangguan
pada GI seperti gangguan tegangan
lebih sehingga daya yang di salurkan
ke JTM tidak maksimal.
• sedangkan bila terjadi gangguan
pada JTM maka akan berdampak
pula pada GI seperti penyaluran
daya tidak akan maksimal.

35. Pelaksanaan Pembangunan Gardu Induk
1. PERSIAPAN PEKERJAAN
2. PELAKSANAAN PEKERJAAN SIPIL & MEKANIKAL
3. PEMASANGAN TRAFO, NEUTRAL CURRENT TRANSFORMER (NCT) & NEUTRAL
GROUNDING RESISTANCE (NGR)
4. PEMASANGAN DISCONNECTING SWITCH (DS), CIRCUIT BREAKER (CB) & REL
(BUSBAR)
5. PEMASANGAN LIGHTNING ARRESTER (LA), CURRENT TRANSFORMER (CT) & CAPASITOR
VOLTAGE TRANSFORMER (CVT)
6. PEMASANGAN PANEL KONTROL (CONTROL PANEL) & PANEL RELAY (RELAY PANEL)
7. PEMASANGAN SEL TEGANGAN MENENGAH (CUBICLE) 20 KV
8. PEMASANGAN PENTANAHAN (GROUNDING) DAN KAWAT TANAH (GROUND WIRE)
9. PEMASANGAN PANEL AC/ DC DAN BATTERY
10. PENGGELARAN (PENARIKAN) KABEL KONTROL DAN PENGKABELAN (WIRING)
11. PEKERJAAN PENINGKATAN KAPASITAS (UP - RATING) GARDU INDUK
12. TAHAPAN DAN RUANG LINGKUP PEKERJAAN UP-RATING GARDU INDUK
13. PEKERJAAN FINISHING

36. Kesimpulan
Gardu induk merupakan bagian yang tak
terpisahkan dari saluran transmisi distribusi listrik.
Dimana suatu system tenaga yang dipusatkan pada suatu
tempat berisi saluran transmisi dan
distribusi,perlengkapan hubung bagi,transfomator, dan
peralatan pengaman serta peralatan control.
Ada beberapa jenis gardu induk :
1. Gardu induk berdasarkan besar tegangannya.
2. Berdasarkan pemasangan peralatan.
3. Berdasarkan fungsinya.
4. Berdasarkan isolasi yang digunakan.
5. Bedasarkan sistem rel (busbar).
Komponen Listrik Gradu induk

37. Kesimpulan Dan Saran lanjutan..
Komponen Listrik Gradu induk :
1. Switch yard
2. Transformator Daya.
3. Netral grounding resistance
4. Circuit Breaker (CB).
5. Disconnecting Switch (DS).
6. Lightning Arrester (LA).
7. Current Transformer (CT).
8. Potential Transformer (PT).
9. Rel (BUSBAR)
10.Gedung kontrol
11.Panel kontrol
12.Cubicle 20 KV (HV CELL 20 )
13.Sistem proteksi
14.Proktesi busbar dan proteksi penyulang 20 KV
15.Dan lain sebagainya.

38. SEKIAN DAN TRIMAKASIH...