Electronic Theses and Dissertation

Transformator merupakan peralatan utama yang harus dilindungi. Lightning arrester digunakan sebagai peralatan proteksi yang menyalurkan tegangan surja ke sistem pentanahan sebelum merusak isolasi transformator. Penempatan lightning arrester yang tidak sesuai dapat menyebabkan kenaikan tegangan lebih yang tiba pada transformator melampaui Basic Insulation Level (BIL) yang diizinkan. Penelitian ini dilakukan pada Gardu Induk 150 kV Ulee Kareng, dengan objek transformator daya berkapasitas 60 MVA, dan BIL sebesar 650 kV, yang dilindungi oleh lightning arrester tipe ABB PEXLIM Q144-YV170E dengan tegangan kerja impuls sebesar 577 kV. Penelitian ini bertujuan menghitung jarak maksimum lightning arrester terhadap transformator, serta menganalisis besar kenaikan tegangan lebih yang tiba pada transformator untuk memastikan tegangan tersebut tetap berada di bawah BIL, dengan menggunakan metode pantulan berulang (lattice diagram). Jarak lindung maksimum lightning arrester dihitung mengacu pada SPLN T5.007:2014. Hasil perhitungan menunjukkan jarak lindung maksimum yang diizinkan adalah 10,95 meter, sedangkan jarak aktual pemasangan di lapangan adalah 3,2 meter, sehingga masih berada dalam batas aman. Dengan perhitungan metode pantulan berulang dapat diketahui bahwa tegangan surja akan selalu naik jika lightning arrester tidak terpasang, dimana pada t = 10 μdetik dengan nilai e_{t=10}\ = 790,14 kV. Arrester memercik pada 577 kV, setelah lightning arrester memercik tegangan surja dapat diredam dengan baik oleh lightning arrester, dimana pada t = 8,43 μdetik dengan nilai e_{t=8,43\ }= 576,47 kV. Tegangan tiba pada transformator akan selalu naik jika arrester tidak terpasang, dimana pada t = 12 μdetik dengan nilai e_{t=12}= 912,35 kV. Setelah lightning arrester terpasang, tegangan surja dapat diredam dengan baik oleh lightning arrester, dimana pada t = 10,43 μdetik dengan nilai e_{t=10,43\ }= 720,47 kV, dan menurun pada t = 12,43 μdetik dengan nilai e_{t=12,43}= 528,59 kV. Tegangan puncak tersebut masih berada di bawah batas toleransi perlindungan sebesar 20% di atas BIL yaitu 780 kV, sehingga lightning arrester pada Gardu Induk 150 kV Ulee Kareng terbukti mampu membatasi tegangan lebih akibat surja petir di bawah batas toleransi yang diizinkan, sehingga transformator tetap terlindungi secara optimal.
Kata kunci: lightning arrester, BIL, SPLN T5.007:2014.

The transformer is the main equipment in a substation that must be protected against overvoltages caused by lightning surges. A lightning arrester functions as a protective device by diverting surge voltage to the grounding system before it can damage the transformer insulation. Improper placement of a lightning arrester may cause the overvoltage reaching the transformer to exceed the allowable Basic Insulation Level (BIL). This study was conducted at the 150 kV Ulee Kareng Substation, using a 60 MVA power transformer with a Basic Insulation Level (BIL) of 650 kV, protected by an ABB PEXLIM Q144-YV170E lightning arrester with an impulse protective voltage of 577 kV. The objectives of this study are to determine the maximum allowable distance between the lightning arrester and the transformer and to analyze the magnitude of the overvoltage arriving at the transformer to ensure that it remains below the transformer BIL using the repeated reflection (lattice diagram) method. The maximum protective distance of the lightning arrester was determined based on SPLN T5.007:2014. The calculation results indicate that the maximum allowable protective distance is 10.95 m, while the actual installation distance is 3.2 m, which is still within the permissible limit. The repeated reflection analysis shows that the surge voltage continuously increases when no lightning arrester is installed, reaching 790.14 kV at t = 10 μs. The lightning arrester operates at 577 kV, and after its operation, the surge voltage is effectively suppressed, reaching 576.47 kV at t = 8.43 μs. The voltage arriving at the transformer also continues to increase in the absence of the lightning arrester, reaching 912.35 kV at t = 12 μs. After the lightning arrester is installed, the surge voltage is effectively reduced to 720.47 kV at t = 10.43 μs and further decreases to 528.59 kV at t = 12.43 μs. The peak voltage remains below the protection tolerance limit of 20% above the transformer BIL 780 kV. Therefore, the lightning arrester installed at the 150 kV Ulee Kareng Substation is proven to effectively limit lightning surge overvoltages below the allowable protection limit, thereby providing adequate protection for the transformer. Keywords: lightning arrester, BIL, SPLN T5.007:2014