8 Jenis Gangguan Listrik Beserta Alat Proteksinya

Pada suatu sistem penyaluran listrik mulai dari pembangkit, gardu induk, transmisi, distribusi hingga sampai ke pelanggan terdapat beberapa gangguan listrik yang dapat terjadi.

Beberapa gangguan pada sistem tenaga listrik adalah short circuit (hubung singkat), overload (beban lebih), over voltage (tegangan lebih), under voltage (tegangan rendah) drop voltage (jatuh tegangan), reverse power (daya balik), under frequency (frekuensi rendah) dan over frequency (frekuensi lebih).

Gangguan Sistem Tenaga Listrik

Di dalam artikel kali ini kami akan menjelaskan faktor-faktor penyabab gangguan listrik (faktor internal dan eksternal), gangguan listrik sementara dan permanen. 

Selain itu juga ada penjelasan mengenai jenis jenis gangguan listrik beserta dengan alat proteksi dan cara mengatasinya.

Faktor Faktor Penyebab Gangguan Listrik

Suatu sistem tenaga listrik bisa mengalami gangguan yang disebabkan oleh beberapa faktor. Beberapa faktor yang dapat menyebabkan ganguan listrik terbagi menjadi 3 yaitu faktor manusia, faktor internal dan faktor eksternal.

1. Faktor Manusia

Bentuk penyebab gangguan listrik yang disebabkan oleh manusia adalah berupa kelalaian atau kesalahan dalam memberikan perlakuan pada sistem. Misalnya salah menyambung rangkaian, salah mengoperasikan sistem dan beberapa kesalahan sejenisnya.

2. Faktor Internal

Faktor internal yang menyebabkan gangguan listrik berarti gangguan atau kesalahan yang berasal dari sistem itu sendiri. Minyalnya peralatan atau komponen listrik yang sudah tua dan rusak.

Hal tersebut dapat menyebabkan peralatan listrik tidak bekerja optimal, mengurangnya daya isolasi peralatan dan mengurangnya sensitivitas relay proteksi dalam mengamankan gangguan listrik.

3. Faktor Eksternal

Faktor eksternal yang menyebabkan gangguan listrik berarti gangguan yang berasal di luar lingkungan sistem. Misalnya pohon tumbang akibat cuaca ekstrim, bencana, sambaran petir. 

Selain itu bisa juga disebabkan oleh binatang seperti tikus yang menggigit kabel, ular yang menyebabkan hubung singkat antara fasa dll.

Durasi Atau Lamanya Gangguan Listrik

Secara umum gangguan listrik berdasarakan durasi atau lamanya waktu gangguan dibagi menjadi dua jenis yaitu gangguan sementara (temporer) dan gangguan permanen.

1. Gangguan Sementara

Gangguan sementara atau temporer adalah suatu gangguan listrik yang dapat hilang dan membaik dengan sendirinya atau hanya dengan memutus beberapa bagian yang mengalami gangguan.

Dikatakan sementara karena lama waktu terjadinya gangguan tidak berlangsung lama dan sistem akan kembali normal tanpa adanya petugas yang memperbaiki.

2. Gangguan Permanen

Gangguan permanen atau tetap adalah suatu gangguan listrik yang memerlukan bantuan petugas untuk menghilangkan gangguan tersebut. Gangguan ini akan tetap ada apabila tidak dilakukan perbaikan oleh petugas.

Gangguan ini akan hilang setelah petugas berhasil memperbaiki atau mengganti komponen listrik yang rusak atau yang mengalami gangguan.

Jenis Jenis Gangguan Listrik

Suatu sistem kelistrikan dapat mengalami gangguan yang disebabkan oleh faktor manusia, faktor internal atau faktor eksternal. Berikut ini merupakan jenis jenis gangguan lisrik yang biasa terjadi.

1. Short Circuit (Hubung Singkat)

Gangguan short circuit atau hubung singkat adalah suatu gangguan listrik yang terjadi akibat adanya hubungan antara fasa dengan fasa, fasa dengan netral dan fasa dengan tanah.

Gangguan ini akan menyebabkan kenaikan arus yang tinggi dan melewati batas maksimum yang diperbolehkan.

Gangguan short circuit ini dapat diatasi dengan mengguanakan alat proteksi listrik arus lebih. Misalnya pada sistem pembangkit dikenal OCR (Over Current Relay), pada gardu distribusi ada FCO (Fuse Cut Out) dan NH Fuse sedangkan pada instalsi perumahan ada MCB (Miniature Circuit Breaker).

2. Overload (Beban Lebih)

Gangguan overload atau beban lebih adalah suatu gangguan listrik yang terjadi akibat beban mengomsumsi energi listrik melebihi daya yang tersedia. 

Misalnya pada perumahan yang menggunakan beban berupa peralatan listrik dengan total komsumsi daya 1000 watt sedangkan KWh metenya hanya berkapasitas 900 watt maka terjadi beban lebih.

Gangguan beban lebih ini juga akan menyebabkan kenaikan arus yang besar melebihi batas maksimum sistem. Apabila gangguan tidak dihilangkan dan alat proteksi tidak bekerja maka kenaikan arus tersebut dapat merusak peralatan listrik sistem.

Untuk mengatasinya maka digunakan alat proteksi beban lebih yang sama dengan proteksi gangguan hubung singkat, yaitu OCR pada pembangkit, FCO dan NH fuse pada gardu distribusi, MCB pada instalasi perumahan dan TOR (Thermal Overload Relay) pada instalasi motor.

3. Over Voltage (Tegangan Lebih)

Gangguan over voltage atau tegangan lebih adalah suatu gangguan listrik yang terjadi ketika nilai tegangannya melebihi batas maksimum yang diperbolehkan.

Tegangan lebih ini bisa disebabkan oleh pelepasan beban secara besar-besaran dan mendadak akibat adanya gangguan pada sistem. Hal tersebut menyebabkan kenaikan tegangan dari sisi pembangkit.

Untuk mengatasi gangguan over voltage tesebut maka suatu sistem pembangkit harus dilengkapi dengan over voltage relay (OVR) yang mendeteksi adanya tegangan lebih setelah itu membuat generator trip.

4. Under Voltage (Tegangan Rendah)

Gangguan under voltage atau tegangan rendah adalah suatu gangguan listrik yang terjadi ketika nilai tegangannya lebih rendah dari tegangan minimum yang diizinkan.

Tegangan rendah ini bisa disebabkan pengkawatan pada sistem yang tidak baik sehingga mengalami penurunan tegangan pada sistem tersebut.

Untuk mengatasi gangguan under voltage maka suatu sistem kelistrikan harus dilengkapi dengan alat proteksi tegangan rendah berupa Under Voltage Relay yang dapat mendetksi terjadinya tegangan rendah.

Akibat yang ditimbulkan oleh tegangan rendah ini adalah peralatan elektronik bekerja tidak optimal dan membuat umur pakainya berkurang (cepat rusak).

5. Drop Voltage (Tegangan Jatuh)

Drop Voltage atau tegangan jatuh adalah suatu gangguan listrik yang terjadi ketika nilai tegangan di salah satu sisi sistem mengalami penurunan.

Misalnya pada gardu distribusi, diukur nilai tegangannya sebesar 220 Volt namun pada ujung saluran distribusi yang terhubung ke pelanggan nilai tegangan yang terukur turun menjadi 195 Volt (terjadi jatuh tegangan pada ujung saluran listrik).

Gangguan tegangan jatuh ini bisa disebabkan oleh penyaluran listrik yang terlalu panjang (jauh) dan juga bisa disebabkan oleh pembebanan yang belebihan (overload).

Untuk mengatasi gangguan jatuh tegangan ini maka dapat dilakukan dengan cara evaluasi – perencanaan – perbaikan. Misal mengurangi beban pada suatu gardu distribusi atau penyaluran listrik ke pelanggan tidak terlalu jauh dari gardu distribusi.

Catatan : Perbedaan antara jatuh tegangan dengan tegangan rendah. Jatuh tegangan adalah ketika nilai tegangan menjadi rendah setelah semua atau sebagian besar beban sudah terpasang. Namun untuk tegangan rendah adalah nilai tegangannya menjadi rendah sejak dari sumber sehingga meskipun bebannya tidak tepasang ataupun terpasang maka nilai tegangannya tetap rendah.

6. Reverse Power (Daya Balik)

Reverse power atau daya balik adalah suatu gangguan listrik yang membuat generator menjadi motoring, sehingga generator beralih fungsi menjadi motor yang sebelumnya menghasilkan energi listrik berubah menjadi beban yang memakai listrik.

Gangguan reverse power terjadi pada sistem kelistrikan terintegrasi (Interconnected System) yang membuat suatu generator menjadi motor dan generator yang lain mengalami beban lebih (overload).

Untuk mengatasi gangguan daya balik ini maka dapat dilakukan dengan pemasangan alat proteksi berupa Reverse Power Relay. Alat tersebut akan mendeteksi adanya daya balik sehingga memisahkan generator yang mengalami gangguan dengan sistem.

7. Under Frequency (Frekuensi Rendah)

Gangguan under frequency atau frekuensi rendah adalah suatu gangguan listrik yang terjadi ketika nilai frekuensi sistem mengalami penurunan melewati nilai minimum yang diperbolehkan. Berdasarkan SPLN nilai minimum frekuensi di Indonesia adalah 49,5 Hz

Penyebab under frequency ini adalah adanya ketidakseimbangan beban dan pembangkit. Ketidakseimbangan tersebut terjadi apabila konsumsi daya pada beban lebih tinggi dibandingkan daya yang dihasilkan oleh pembangkit.

Untuk mengatasi gangguan under frequency ini maka dapat dilakukan denga pemasangan alat proteksi yang bernema Under Frequnecy Relay (UFR) yang akan memutuskan sistem apabila terjadi frekuensi rendah.

8. Over Frequency (Frekuensi Lebih)

Gangguan over frequency atau frekuensi lebih adalah suatu gangguan listrik yang terjadi ketika nilai frekuensi sistem mengalami kenaikan melewati nilai frekuensi maksimum yang diperbolehkan. Berdasarkan SPLN nilai maksimum frekuensi di Indonesia adalah 50,5 Hz

Penyebab over frequency ini adalah adanya ketidakseimbangan beban dan pembangkit. Ketidakseimbangan tersebut terjadi apabila daya yang dihasilkan pembangkit lebih besar dibandingkan komsumsi daya pada sisi beban.

Untuk mengatasi gangguan over frequency ini maka dapat dilakukan dengan pemasangan alat proteksi yang bernema Over Frequnecy Relay (OFR) yang akan memutuskan sistem apabila terjadi frekuensi lebih.

Baca Juga : 5 Komponen Utama Sistem Proteksi Tenaga Listrik

Jadi itulah penjelasan mengenai faktor internal dan eksternal penyebab gangguan listrik, Penjelasan mengenai gangguan listrik sementara dan permanen. Penjelasan mengenai jenis jenis gangguan listrik beserta dengan alat proteksi dan cara mengatasinya.

Sekian dulu penjelasan dari kami semoga dapat bermanfaat bagi kalian semua terima kasih.

Referensi : 

Aryanto, Tofan, Sutarno, Said Sunardiyo. “Frekuensi Gangguan Terhadap Kinerja Sistem Proteksi di Gardu Induk 150 KV Jepara,” Jurnal Teknik Elektro, vol. 5, no. 2, Desember. 2013.

Sakti, K.P Bhrama, A.A. Gede Maharta Pemayun, I Gede Dyana Arjana. “Studi analisis UFR (Under Frequnecy Relay) Pada Gardu Induk Pesanggaran,” Jurnal SPEEKTRUM, vol. 6, no. 2, Juni. 2019.

Hadi, Abdul, Edy Ervianto. “Studi Pelepasan Beban Dengan Menggunakan Relai Frekuensi Kurang Pada Sistem Tenaga Listrik,” Jurnal Jom FTEKNIK, vol. 3, no. 2, Oktober. 2016.