Presentasi ini membahas tentang gardu induk, termasuk pengertian dan fungsinya, jenis-jenisnya berdasarkan pelayanan, penempatan, isolasi, dan bentuk rangkaian relnya. Juga dibahas fasilitas dan peralatan gardu induk seperti transformator utama, rel daya, dan peralatan penghubung. Dijelaskan pula prinsip kerja, gangguan-gangguan pengaman, isolasi, serta transformator utama dalam gardu induk. "

1. Welcome to persrntation transmisi &
Distribution
Gardu induk (subStation)

2. The persentation is
Sujadi idrus Ilham amir
PEMBIMBING : IR. MAKMUR SAINI . MT

3. Pengertian dan Fungsi Gardu Induk
Pengertian Gardu Induk
• Gardu Induk adalah suatu instalasi yang
terdiri dari rel daya, peralatan bagi trafo,
reactor, peralaatan ukur dan pengaman yang
merupakan bagian dari suatu sistem tenagha
listrik. Sebenarnya suatu gardu induk adalah
suatu pusat dengan beban pada suatu
daerah tertentu. Dari gardu induk inilah
disambung beban konsumen yang
disambung melalui saluran atau jaringan
distribusi.

4. Fungsi Gardu Induk
• gardu induk berfungsi untuk mengatur
pola pembangkitan tenaga listrik yaitu
tentang pengaturan jumlah tenaga yang
harus dibangkitkan pada suatu pusat listrik
sumber energi, dan fungsi yang lain dari
Gardu Induk adalah menurunkan
tegangan dari tegangan tinggi ke
tegangan menengah dengan peralatan
utamanya adalah “step down transformer”.

5. JENIS – JENIS GARDU INDUK
• A BERDASARKAN PELAYANANNYA
Gardu Transmisi mulai TET,
TT dan gardu distribusi yaitu
pada tegangan menengah.

6. Menurut Penempatannya
• Jenis Pasangan Luar
GI jenis pasangan luar terdiri dari
peralatan tegangan tinggi pasangan luar,
misalnya transformator utama, peralatan
penghubung ( switchgear ) dan
sebagainya, yang mempunyai peralatan
control pasangan dalam seperti meja
penghubung ( switch – board ) dan batere.

7. Menurut Penempatannya (2)
• Jenis Pasangan Dalam
Dalam GI jenis pasangan dalam ini, baik
peralatan tegangan tinggi seperti trafo
utama, peralatan penghubung maupun
peralatan kontrolnya seperti meja
penghubung dan sebagainya, terpasang di
dalam. Meskipun ada sejumlah kecil
peralatan dipasang di luar GI ini disebut
juga sebagai jenis pasangan – dalam.

8. Menurut Penempatannya (3)
• Jenis Bawah Tanah
Dalam GI jenis ini hampir semua peralatan
terpasang dalam bangunan bawah –
tanah. Alat pendinginnya biasanya terletak
di atas tanah. Kadang – kadang alat
kontrolnya juga ada di atas tanah.

9. Menurut Penempatannya (4)
• Jenis Mobil
GI jenis mobil diperlengkapi dengan
peralatan di atas kereta hela ( trailer ) atau
semacam truck. GI mobil ini dipakai dalam
keadaan ada gangguan di suatu GI, guna
pencegahan beban lebih berkala dan guna
pemakaian sementara di tempat
pembangunan.

10. Menurut Isolasinya
1. Gardu induk menggunakan udara guna
mengisolir bagian-bagian yang
bertegangan dan bagian bertegangan
dengan bagian yang tidak
bertegangan/tanah.
2. Gardu Induk berisolasi gas. Isolasi gas
yang dipergunakan adalah gas SF6 pada
tekanan tertentu (5 kg/cm²).

11. Menurut Bentuk Rangkaian Relnya
• Ril Tunggal
Ril tunggal adalah sistim ril yang paling
sederhana, karena hanya memerlukan sedikit
peralatan dan ruang maka segi ekonomis ini
sangat menguntungkan.
Gambar 1. Ril Tunggal

12. Menurut Rangkaian Relnya (2)
• Ril Ganda
Ril ganda terdiri dari dua ril, tiga ril atau empat ril
( kedua jenis terakhir ini tidak lazim dipakai ).
menunjukan ril – tangkap standar, dengan
pemutus beban penghubung ril yang dipasang
di antara kedua ril tadi.
Gambar 2. Ril Rangkap
Standar

13. Lanjutan
sistim dua ril standar bila kelak jumlah sirkuit
hubungan menjadi besar.
Gambar 3. Ril Rangkap ( Sistim
Inspeksi )

14. Menurut Rangkaian Relnya (3)
• Ril Gelang
adalah sebuah contoh ril gelang. Ril
gelang hanya memerlukan ruang yang
kecil dan baik untuk pemutusan sebagian
dari pelayanan dan pemeriksaan pemutus
beban
Gambar 4. Ril Gelang

15. Fasilitas dan Peralatan gardu Induk
• Transformator Utama
Pada GI transformator merupakan salah satu komponen
utama yang memegang peranan penting karena trafo ini
pada GI digunakan untuk menurunkan tegangan dari
JTT ke JTM ( 60 – 20 kV ). Transformator dengan
tegangan di atas 60 kV, titik netralnya kebanyakan
ditanahkan secara langsung dengan maksud untuk
menghemat biaya operasi. Untuk trafo dengan tegangan
di bawah 60 kV, titik netralnya kebanyakan ditanahkan
melalui impedansi berupa tahanan atau kumparan
dengan tujuan menghasilkan arus gangguan hubung
tanah yang cukup besar agar relai hubung tanah bekerja

16. Fasilitas dan Peralatan gardu Induk
(2)
Rel Daya ( Busbar )
Dalam GI, rel daya digunakan sebagai tempat menghubungkan beberapa
rangkaian dan peralatan. Corak dasar dari hubungan rangkaian dalam GI
ditentukan oleh sistim rilnya. Adapun jenis – jenis dari rel, yaitu:
1. Rel Plat
Keuntungan:sederhana dalam sistim penyambungan.
Kerugian:korona sangat besar dan hanya dipakai untuk rel tegangan
Gambar Rel Plat

17. Fasilitas dan Peralatan gardu Induk
(3)
Rel Pipa
Keuntungan:- baik ditinjau dari segi korona dan efek kulit - ringan
Kerugian:- lebih kaku dari rel plat
- bahaya patah bila tegangan dalam pipa melampaui
tegangan maksimum yang diperbolehkan.Rel jenis ini hanya dipakai
untuk jarak pendek.
Gambar Rel Pipa

18. Fasilitas dan Peralatan gardu Induk
(4)
Rel Pilin
Rel ini terdiri dari konduktor pilin. Khusus untuk rel daya
yang panjang. Untuk daya yang sangat besar dan pada
tegangan yang sangat tinggi dipergunakan konduktor
berkas ( bundled conductor ). Rel ini dipasang pada
isolator rantai.
Gambar Rel Pilin

19. Fasilitas dan Peralatan gardu Induk
(5)
Peralatan penghubung antara lain :
1. Pemutus daya (Circuit Breaker)
2. Saklar pemisah (Disconnection Switch)
3. Saklar beban (Load Switch)
4. Sekring tenaga (Power Fuse)

20. 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 ke dalam busba, dari busbar
melewati satu DS lagi kemudian melewati
CBdan diterima arrester dan masuk ke trafo step
down (arrester di sini berfungsi sebagai
pelindung trafo ), setelah keluar dari trafo
menuju ke tabung pelindung atau sela batang
dan melewati arrester kemudian ke CB dan
pada sisi output dilanjutkan ke JTM.

21. Gangguan – gangguan pengaman
Gardu Induk
1. Gangguan tegangan lebih kilat
. Sambaran langsung ke kawat fasa
. Sambaran ke tanah atau benda-benda disekitar saluran dan
menimbulkan induksi pada saluran transmisi.
. Sambaran ke kawat tanah
2. Tegangan Lebih Switching (TLS)
. Penyambunga / pemutus saluran daya
. Pemutus arus gangguan (hubung singkat)
. Penutupan kembali pemutus daya dengan cepat
3. Tegangan lebih temporer (TLT)
Terjadi akibat switching misalnya : pelepasan suatu beban
yang cukup besar sehingga tegangan untuk suatu waktu
tertentu naik sebelum sistem pembangkit mengatur kembali
tegangan tersebut

22. GAMBAR BAGAN SATU KUTUB
GI 150 KVKBSEN 1KBSEN 2
CAPACITORT
TRAFO 1 30MVA
K OPEL
TRAFO 2 60MVA
PKLON. 2 PKLON. 1REEL 20Kv TRAFO 1 REEL 20Kv TRAFO 2
BUS 1
BUS 2
PT
CT

23. Gambar : Serandang Gardu Induk
150 KV

24. TRAFO 1. 30MVA 150 / 22Kv UNINDO

25. TRAFO 2 60MVA 150 / 20 KV UNINDO

26. CIRCUIT T RANSFORMER 150 KV P 2 PHASA

27. Line diagram Gardu Induk
ARRESTER
ARRESTER
CBCBCB
CB
DSDS
DS DS CBMC
B
BUSBAR
TRAFO
TRAFO
ARRESTER ARRESTER
ARRESTER ARRESTER
TABUNG
PELINDUNG
TABUNG
PELINDUNG
SELA
BATANG
SELA
BATANG
SELA
BATANG
SELA
BATANG
JTM
JTM
JTT
JTT

28. Serandang Gardu Induk tipe 220 kV

29. Lanjutan : serandang Gardu Induk
220 kV

30. Serandang Gardu Induk Tipe 110 kV

31. Serandang Gardu Induk 330 kV

32. LV – Conection Kiosk Compact
Substation

33. Lanjutan LV Conection Kiosk
Compact Substation

34. Macam – Macam Jenis Gardu
Induk Beserta Kota dan Negaranya

35. Gardu Induk di Brazil

36. Gardu Induk di Sudan

37. Gardu Induk di Philipina

38. Gardu Induk di Abu Dhabi

39. Gardu Induk di Kairo

40. Gardu Induk di Tronton

41. Gardu Induk di Brazil

42. Gardu Induk di Venezuela

43. Gardu Induk di Mexico

44. Gardu Induk di Rumania

45. Gardu Induk di Rusia

46. Gardu Induk di Uni Emerat Arab

47. Gardu Induk di Swedia

48. Gardu Induk di Thailand

49. Tipe Gardu Induk

50. Gardu Induk Power Plant

51. Main Grid Substation

52. Gardu Induk Distribusi

53. Gardu Induk Filler Trafo

54. Spesifikasi Gardu Induk

55. Skema Gambar Di gardu Induk

56. Rangkaian Pemutus daya Dalam
Gardu Induk
Rangkaian Pemutus Daya Dengan Media
Minyak (Oil Circuit Breaker)
- Pemutus daya dengan minyak volume besar
Gbr. 3.5 Pemutus daya dengan minyak volume besar

57. Rangkaian Pemutus daya Dalam
Gardu Induk (2)
• Pemutus daya dengan minyak volume kecil
Pemutus daya dengan minyak volume kecil

58. Rangkaian Pemutus daya Dalam
Gardu Induk (3)
2. Rangkaian Pemutus Daya Dengan Media Udara (Air Circuit
Breaker )
- PD udara hembus (compressed air circuit breaker)
Udara tekanan tinggi dihembuskan ke busur api melalui nozzel
pada kontak pemisah. Ionisasi media diantara kontak dipadakan oleh
hembusan udara setelah pemadaman busur api dengan udara tekanan
tinggi, udara ini juga berfungsi mencegah restriking voltage
(tegangan pukul).
- PD hampa udara (Vacuum Circuit Breaker)
PD jenis hampa udara belum banyak digunakan. Kontak-kontak
pemutus dari PD ini terdiri dari kontak tetap dan kontak bergerak
yang ditempatkan dalam ruang hampa udara. Ruang hampa udara ini
mempunyai kekuatan dielektrik (dielektrik strength) yang tinggi dan
media pemadam busur api yang baik

59. Rangkaian Pemutus daya Dalam
Gardu Induk (4)
3. Rangkaian Pemutus Daya Dengan Media Gas
Media gas yang digunakan pada tipe PD ini adalah
gas SF6 (sulphur hexaflouride).
Sifat-sifat gas SF6 murni ialah tidak berwarna, tidk
berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar.
Pada temperatur diatas 150°C gas SF6 mempunyai
sifat tidak merusak metal, plastik dan bermacam-
macam bahan yang umumnya digunakan dalam
pemutus daya tegangan tinggi.

60. Isolasi Dalam Gardu Induk
Klasifikasi dan Besarnya Tegangan Abnormal
Yang harus diperhitungkan dalam merencanakan GI
secara umum dapat diikhtisarkan berdasarkan adanya
gelombang petir, tegangan frekuensi, dan surja
hubung.
1 Gelombang Sambaran Petir
Sambaran langsung yang mengenai ril dan peralatan
dalam GI adalah yang paling hebat diantara
gelombang berjalan lainnya yang akan dating ke GI.
Ia menyebabkan tegangan lebih (over voltage) sangat
tinggi yang tidak mungkin dapat ditahan oleh isolasi
yang ada.

61. Isolasi Dalam Gardu Induk (2)
2. Tegangan Abnormal dengan Frekuensi Rendah
Tegangan abnormal dengan frekuensi rendah ini bermacam-macam
:
• Tegangan akibat efek piranti.
• Tegangan yang terjadi akibat beban lepas (load rejection)
• Penguatan terdiri dari generator
• Kenaikan tegangan dari fasa yang sehat pada waktu ada
gangguan 1-fasa ke tanah pada sistem.
• Tegangan abnormal karena lepas sikron
• Tegangan abnormal pada waktu hilang gangguan 1-fasa ke
tanah pada sisi dengan pembumian Petersen atau sistem
dengan pembumian Petersen yang mempunyai saluran
tranmisi pada satu tiang bersama-sama dengan sistem lain
yang mengalam I gangguan 1-fasa ke tanah.
• Tegangan abnormal yang disebabkan oleh osilasi harmonis
dari rangkaian yang terganggu atau karena kejenuhan inti
transformator dan sebagainya.

62. Isolasi Dalam Gardu Induk (3)
3.Surja Hubung
Mekanisme pokok dari terjadinya surja
hubungan adalah :
– Peristiwa pukulan kembali didalam pemutusan arus
kepositif dari saluran transmisi tanpa beban atau
kaster tenaga.
– Peritiwa terpotongnya arus pembangkitan pada
transformator tenaga.
– Penutupan kembali dengan cepat.
– Penutupan yang tak serentak pada saklar pemutus
tenaga 3-fasa.

63. Trafo Utama Dalam Gardu Induk
• Transformator Utama
Menurut Prof .Ir.Abdul Kadir (1989 : 7). yang
menyebutkan bahwa “Transformator merupakan suatu
komponen/alat yang terdiri dari dua atau lebih kumparan
yang dihubungkan oleh medan magnetic bersama
(mutual magnetic field), Bila satu di antara kumparan ini,
yang primer dihubungkan dengan sumber tegangan
bolak-balik, akan ditimbulkan fluks bolak-balik yang
amplitudonya bergantung pada tegangan primer dan
jumlah lilitannya. Fluks bersama akan akan
menghubungkan kumparan yang lain , yang sekunder,
dan akan menginduksikan tegangan didalamnya yang
nilainya bergantung dengan jumlah lilitan skunder.

64. Jenis – jenis transformator
• Trafo penaik tegangan (step up) atau disebut
juga dengan Trafo Daya, untuk menaikkan
tegangan pembangkitan menjadi tegangan
transmisi.
• Trafo penurun tegangan (step down) atau
disebut juga dengan trafo distribusi, untuk
menurunkan tegangan transmisi menjadi
tegangan distribusi.
• Trafo Instrumen, untuk pengukuran yang terdiri
dari trafo tegangan dan trafo arus, dipakai untuk
menurunkan tegangan dan arus agar dapat
masuk ke meter-meter pengukuran.

65. Jenis – jenis transformator
Distribusi
• Hubungan Bintang-Bintang (Y/Y)
3 V/ a
Gambar Hubungan Y-Y

66. Jenis – jenis transformator
Distribusi (2)
• Hubungan bintang/delta (Y/ )
Gambar Hubungan Y-

67. Jenis – jenis transformator
Distribusi (3)
• Hubungan delta/bintang ( /Y)
V
Gambar 4.7 Hubungan - Y

68. Jenis – jenis transformator
Distribusi (4)
• Hubungan delta-delta ( / )
v
v
vv
vv
Gambar Hubungan -

69. Trafo berdasarkan konstruksi
• Core type (jenis inti), yaitu bila kedudukan kumparan mengelilingi inti
dimana kumparan dapat berbentuk bundar dan dapat berbentuk segiempat.
Trafo ini untuk jenis daya dan tegangan yang tinggi
Gambar Transformator Jenis Inti (Core Type)

70. Trafo berdasarkan konstruksi (2)
• Shell type (jenis cangkang/ kulit)
v
v
v
H1
H2X2
X1
Gambar Transformator Jenis Cangkang/ jenis kulit (Shell Type)

71. Trafo berdasarkan sistem
pendinginan
• Trafo pendinginan alami
• Trafo pendinginan buatan

72. Komponen-Komponen Transformator
Utama Gardu Induk
• Inti besi
• Kumparan trafo / belitan trafo
• Kumparan tertier
• Minyak trafo
• Bushing
• Tangki dan Konservator

73. Komponen Pengaman trafo
• Relay differensial
• Relay arus lebih (over current relay/OCR)
• Relay Bucholz

74. Komponen Pendingin Trafo
• Joke
• Komponen Bushing
• Komponen Bantalan Trafo
• Komponen Bak Trafo Berfungsi sebagai tempat penampungan
minyak trafo
Gambar Bentuk fisik Trafo Gardu induk

75. Macam Macam Transformator
Utama Di Gardu Induk

76. Gambar Generator Transformator
350 MVA 354 / 21 kV

77. Gambar Generator Transformator
795 MVA

78. Transformator Tipe Dry Resibloc

79. Area Pusat Tenaga Transformator

80. Pusat tenaga Transformator

81. Gambar Transformator 1 fasa 15 MVA dan Generator Step up
Transformator 220 MVA 15,75 / 220 kV

82. Gambar Transformator Utama dan
Spesifikasinya

83. Area Transformator Terbesar di
dunia

84. Transformator Distribusi

85. Skema gambar transformator
Distribusi

86. Liquid Filled Transformator –
Padmonted dan spesifikasinya

87. Unit Substation Transformer

88. Unit Tegangan Rendah Gardu
Induk

89. Liquid Filled Transformer dan
spesifikasinya

90. Dry Type Transformer

91. Spesifikasi Dry type Transformer

92. Area Power transformer

93. Spesifikasi Power Transformer

94. Bagian bagian Di transformator

95. Space Saving 132 kV Gardu Induk

96. Tipe Gardu Induk dalam Ruangan

97. Gambar Konvensional Line Bay
Gardu Induk

98. Hubungan Kerja Gardu Induk
Hubungan Kerja JTT dan GI
Hubungan kerja antara JTT dengan GI dapat dilihat
pada saat terjadi gangguan. Dimana apa bila pada
JTT terjadi gangguan maka suplay daya yang akan
disalurkan pada GI tidak maksimal sehingga GI
kekurangan daya dan bekerja tidak optimal.
Begitupula sebaliknya, bila pada Gi mengalami
gangguan dari dalam ( seperti kerusakan sistim
proteksi ) maka pada JTT juga akan mengalami
pengiriman daya yang tidak optimal.

99. Hubungan Kerja Gardu Induk (2)
Hubungan Kerja JTM dan GI
Hubungan kerja antara GI dan JTM juga dapat dilihat
bila terjadi gangguan pada GI ataupun JTM. Dimana
apabila terjadi gangguan pada GI seperti gangguan
tegangan lebih sehingga daya yang tersalurkan ke
JTM tidak maksimal.
Sedangkan bila terjadi gangguan pada JTM maka
akan berdampak pula pada GI seperti penyaluran
daya tidak akan maksimal sampai pada

100. PERHITUNGAN DAN
PERENCANAAN GARDU INDUK
Perencanaan
Rencana Dasar
. (A) Hubungan rangkaian utama
• (b) Sistim pemakaian sendiri.
• (c) Kapasitas pembawa arus dari ril-rilnya.
• (d) Kapasitas pemutusan dari pemutus beban.
• (e) Jenis perighantar ril: ril tegang (strain bus) atau
ril kaku (rigid bus).
• (f) Tahanan pengetanahan yang diperlukan.
• (g) Keadaan udara, ialah suhu maksimum dan
minimum, ketinggian terhadap permukaan laut,
kecepatan angin, pengaruh kontaminasi

101. Rencana Detail
• Gedung-Gedung Pembantu
• Bangunan Baja Pasangan-Luar
• Ruang Transformator dan Ruang Peralatan
Pembantu
• Ruang Kontrol dan Ruang Relay
• Gedung dan Fasilitas Pembantu
• Pemilihan Lokasi
• Tata Peralatan dan Gedung
• Luasnya tanah

102. Syarat-Syarat Perencanaan
• Pengujian
• Pemasangan Peralatan dan Penarikan
Kabel Atas-Tanah
• Pengujian
• Perhitungan Tegangan
• Besar Kolom dan Belandar

103. SEKIAN DULU YA …….!
TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA FRIEND YG CAKEP N YG CANTIK
SALAM SOLIDARITY FOREVER
STRONG…………………!
SALAM SOLIDARITY FOREVER
STRONG…………………!
Sujadi idrus Ilham amir