Organisasi arsitektur dan komputer (tgs 4 part 2)

 PIPELINE  DAN  RISC

Pipeline:
Mesin yang  melaksanakan beberapa komputasi yang berbeda secara bersama-sama, namun pada saat itu setiap komputasi akan berada dalam tahapan eksekusi yang berbeda

KATEGORI  PIPELINE

1. Pipeline Unit Arithmetic
•    Berguna untuk operasi vektor

2. Pipeline Unit Instruction
•    Berguna untuk komputer yang mempunyai set instruksi yang sederhana

TEKNIK  DASAR  YANG  DIGUNAKAN  DALAM  MERANCANG  SUPERKOMPUTER  DAN  RISC

1. Pendekodean instruksi pipelined
2. Beberapa unit fungsional pipelined yang beroperasi secara bersamaan
3. Bank memori interleaved tak sinkron
4. Cache instruksi dan data independen
5. Sejumlah bus untuk mentransfer data,  alamat dan signal control

PEMROSESAN VEKTOR LEBIH CEPAT DARIPADA PEMROSESAN SKALAR

1. Berkurangnya kontensi memori karena adanya akses memori yang lebih sedikit
2. Berkurangnya pendekodean instruksi
3. Tingkah lakunya bisa diramalkan, hal ini khususnya penting bagi:
•    Pengindeksan implicit dan akses memori
•    Pencabangan implisit

REDUCED INSTRUCTION SET COMPUTER (RISC)

Fitur Utama:
•    General Purpose Register dalam jumlah yang amat banyak
•    Menggunakan teknologi compiler untuk mengoptimalisasikan penggunaan register
•    Instuction Set yang sedikit dan sederhana
•    Pendekatan umum dalam instruksi pipeline
•    Memimpin untuk: Set eksekusi yang besar dan lebih banyak mode pengalamatan

KARAKTERISTIK  RISC

•    Satu instruksi per siklus
•    Operasi register to register
•    Mode pengalamatan yang sederhana
•    Format instruksi yang sederhana
•    Desain hardwired (tanpa microcode)
•    Format instruksi yang fix
•    Proses compile yang cepat

PIPELINING  PADA  RISC

•    Terdapat berbagai macam instruksi pada register to register
•    Siklus Instruksi memiliki 2 Fase:

1. I : Instruction Fetch (Pengambilan Instruksi)
2. E : Execute (Melakukan operasi ALU dengan register input dan output

•    Operas iLoad dan Store memiliki 3 Fase:

1. I : Instruction Fetch
2. E : Execute (Menghitung alamat memori)
3. D : Memory (Operasi register ke memori atau memori ke register)

OPTIMALISASI  PIPELINE

Percabangan yang dikenal Delay Branch
1. Tidak akan ada efeknya sampai suatu eksekusi instruksi selesai
2. Instruksi percabangan akhirnya mengalami delay

Organisasi arsitektur dan komputer (tgs 4 part 1)

FAMILI  IBM  PC  DAN  TURUNANNYA

•    Komputer personal pertama kali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register , ALU dan unit control komputer
•    IBM  PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC  I/O Channel BUS  atau PC BUS
•    PC  BUS  melengkapi PC dengan 8 jalur data, 20  jalur alamat, sejumlah jalur control dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB

KONFIGURASI  MIKROKOMPUTER  DASAR

•    Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.
•    Chip khusus yang disebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya

KOMPONEN  IBM  PC

1. Sistem Kontrol BUS
2. Sistem Kontrol Intrerrupt
3. Sistem Kontrol RAM dan ROM
4. Sistem Kontrol DMA
5. Timer
6. Sistem Kontrol I/O

SISTEM SOFTWARE

1. Penetapan Alamat Port  I/O
2. Penetapan Vector  Interrupt
3. ROM  BIOS
2. Penetapan Alamat Memori

MANFAAT  ARSITEKTURAL  ARSITEKTUR  PC

1.Kemudahaan penggunaan
2.Daya Tempa
3.Daya Kembang
4.Expandibilitas

Generator Induksi 1 Phasa

Generator sinkron sering disebut juga alternator atau generator induksi. Generator sinkron adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik. Generator sinkron dapat berupa generator sinkron 3 phasa dan generator sinkron 1 phasa tergantung dari kebutuhan.

Dalam penulisan ini generator yang dipakai yaitu generator sinkron 1 phasa. Dalam konstruksinya, generator sinkron 1 phasa sama seperti generator sinkron 3 phasa yang memiliki stator (bagian yang diam)  dan rotor (bagian yang berputar), hanya saja yang membedakannya pada statornya yang hanya memiliki 1 kumparan saja untuk menghasilkan tegangan 1 phasa. Sedangkan pada generator sinkron 3 phasa menggunakan 3 kumparan untuk menghasilkan tegangan 3 phasa.

           

inverter dan inverter 3 fasa

Secara umum inverter merupakan suatu alat yang dipergunakan untuk mengubah tegangan searah menjadi tegangan bolak-balik dan frekuensinya dapat diatur. Inverter ini sendiri terdiri dari beberapa sirkuit penting yaitu sirkuit converter (yang berfungsi untuk mengubah daya komersial menjadi dc serta menghilangkan ripple atau kerut yang terjadi pada arus ini) serta sirkuit inverter (yang berfungsi untuk mengubah arus searah menjadi bolak-balik dengan frekuensi yang dapat diatur-atur). Inverter juga memiliki sebuah sirkuit pengontrol.

Inverter 3 phasa merupakan suatu peralatan yang dapat digunakan untuk mengkonversikan sumber daya 3 phasa menjadi tegangan DC yang kemudian dikonversikan lagi menjadi sumber daya 3 phasa dengan frekuensi yang sesuai. Cara ini bisa dipakai karena diketahui bahwa kecepatan sinkron motor induksi berbanding lurus dengan frekuensi sumber dayanya.

Sumber daya dari PLN mempunyai frekuensi yang konstan, yaitu 50 Hz. Salah satu cara yang efektif untuk menghasilkan tegangan dengan frekuensi yang bisa diatur yaitu dengan jalan membangkitkannya sendiri. Untuk itu diperlukan suatu sumber daya DC.

Sumber daya ini diperoleh dari sumber daya PLN yang disearahkan dengan rectifier. Selanjutnya sumber daya ini ditapis dengan filter DC untuk mendapatkan sumber daya DC yang lebih rata.

Kemudian dengan melalui suatu rangkaian switch (disebut sebagai jembatan inverter) yang bisa dikendalikan sedemikian rupa, sumber daya itu bisa diubah menjadi sumber daya 3 phasa pada ujung beban. Dengan cara mengontrol waktu pensaklaran dari switch-switch tersebut dengan menggunakan sinyal PWM (Pulse Width Modulation)

Dengan menggunakan inverter, maka akan banyak diperoleh keuntungan secara teknis bila dibandingkan dengan cara lain. Beberapa keuntungan tersebut antara lain: mempunyai jangkauan kecepatan yang lebih lebar, mempunyai beberapa pola untuk hubungan tegangan dan frekuensi, mempunyai fasilitas penunjukan meter, mempunyai lereng akselerasi dan deselerasi yang dapat diatur secara independen, kompak, serta sistem lebih aman.

KLASIFIKASI SALURAN TRANSMISI BERDASARKAN TEGANGAN

Selama ini ada pemahaman bahwa yang dimaksud transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dengan menggunakan tegangan tinggi saja. Bahkan ada yang memahami bahwa transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dengan menggunakan tegangan tinggi dan melalui saluran udara (over head line). Namun sebenarnya, transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dari satu tempat ke tempat lainnya, yang besaran tegangannya adalah Tegangan Ultra Tinggi (UHV), Tegangan Ekstra Tinggi (EHV), Tegangan Tinggi (HV), Tegangan Menengah (MHV), dan Tegangan Rendah (LV).

Sedangkan Transmisi Tegangan Tinggi, adalah:
• Berfungsi menyalurkan energi listrik dari satu gardu induk ke gardu induk lainnya.
• Terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang-tiang (tower) melalui isolator-isolator, dengan sistem tegangan tinggi.
• Standar tegangan tinggi yang berlaku di Indonesia adalah : 30 KV, 70 KV dan 150 KV.

Beberapa hal yang perlu diketahui:
• Transmisi 30 KV dan 70 KV yang ada di Indonesia, secara berangsur-angsur mulai ditiadakan (tidak digunakan).
• Transmisi 70 KV dan 150 KV ada di Pulau Jawa dan Pulau lainnya di Indonesia. Sedangkan transmisi 275 KV dikembangkan di Sumatera.
• Transmisi 500 KV ada di Pulau Jawa.

Di Indonesia, kosntruksi transmisi terdiri dari :
• Menggunakan kabel udara dan kabel tanah, untuk tegangan rendah, tegangan menengah dan tegangan tinggi.
• Menggunakan kabel udara untuktegangan tingg dan tegangan ekstra tinggi.

Berikut ini disampaikan pembahasan tentang transmisi ditinjau dari klasifikasi tegangannya:

1. SALURAN UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI (SUTET) 200 KV – 500 KV

• Pada umumnya digunakan pada pembangkitan dengan kapasitas di atas 500 MW.
• Tujuannya adalah agar drop tegangan dan penampang kawat dapat direduksi secara maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan efisien.
• Permasalahan mendasar pembangunan SUTET adalah: konstruksi tiang (tower) yang besar dan tinggi, memerlukan tapak tanah yang luas, memerlukan isolator yang banyak, sehingga pembangunannya membutuhkan biaya yang besar.
• Masalah lain yang timbul dalam pembangunan SUTET adalah masalah sosial, yang akhirnya berdampak pada masalah pembiayaan, antara lain: Timbulnya protes dari masyarakat yang menentang pembangunan SUTET, Permintaan ganti rugi tanah untuk tapak tower yang terlalu tinggi tinggi, Adanya permintaan ganti rugi sepanjang jalur SUTET dan lain sebagainya.
• Pembangunan transmisi ini cukup efektif untuk jarak 100 km sampai dengan 500 km.

2. SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI (SUTT) 30 KV – 150 KV

• Tegangan operasi antara 30 KV sampai dengan 150 KV.
• Konfigurasi jaringan pada umumnya single atau double sirkuit, dimana 1 sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan 3 atau 4 kawat. Biasanya hanya 3 kawat dan penghantar netralnya digantikan oleh tanah sebagai saluran kembali.
• Apabila kapasitas daya yang disalurkan besar, maka penghantar pada masing-masing phasa terdiri dari dua atau empat kawat (Double atau Qudrapole) dan Berkas konduktor disebut Bundle Conductor.
• Jika transmisi ini beroperasi secara parsial, jarak terjauh yang paling efektif adalah 100 km.
• Jika jarak transmisi lebih dari 100 km maka tegangan jatuh (drop voltaje) terlalu besar, sehingga tegangan diujung transmisi menjadi rendah.
• Untuk mengatasi hal tersebut maka sistem transmisi dihubungkan secara ring system atau interconnection system. Ini sudah diterapkan di Pulau Jawa dan akan dikembangkan di Pulau-pulau besar lainnya di Indonesia.

3. SALURAN KABEL TEGANGAN TINGGI (SKTT) 30 KV – 150 KV

SKTT dipasang di kota-kota besar di Indonesia (khususnya di Pulau Jawa), dengan beberapa pertimbangan :
• Di tengah kota besar tidak memungkinkan dipasang SUTT, karena sangat sulit mendapatkan tanah untuk tapak tower.
• Untuk Ruang Bebas juga sangat sulit dan pasti timbul protes dari masyarakat, karena padat bangunan dan banyak gedung-gedung tinggi.
• Pertimbangan keamanan dan estetika.
• Adanya permintaan dan pertumbuhan beban yang sangat tinggi.

Jenis kabel yang digunakan:
• Kabel yang berisolasi (berbahan) Poly Etheline atau kabel jenis Cross Link Poly Etheline (XLPE).
• Kabel yang isolasinya berbahan kertas yang diperkuat dengan minyak (oil paper impregnated).

Inti (core) kabel dan pertimbangan pemilihan:
• Single core dengan penampang 240 mm2 – 300 mm2 tiap core.
• Three core dengan penampang 240 mm2 – 800 mm2 tiap core.
• Pertimbangan fabrikasi.
• Pertimbangan pemasangan di lapangan.

Kelemahan SKTT:
• Memerlukan biaya yang lebih besar jika dibanding SUTT.
• Pada saat proses pembangunan memerlukan koordinasi dan penanganan yang kompleks, karena harus melibatkan banyak pihak, misal : pemerintah kota (Pemkot) sampai dengan jajaran terbawah, PDAM, Telkom, Perum Gas, Dinas Perhubungan, Kepolisian, dan lain-lain.

Panjang SKTT pada tiap haspel (cable drum), maksimum 300 meter. Untuk desain dan pesanan khusus, misalnya untuk kabel laut, bisa dibuat tanpa sambungan sesuai kebutuhan.

Pada saat ini di Indonesia telah terpasang SKTT bawah laut (Sub Marine Cable) dengan tegangan operasi 150 KV, yaitu:
• Sub marine cable 150 KV Gresik – Tajungan (Jawa – Madura).
• Sub marine cable 150 KV Ketapang – Gilimanuk (Jawa – Bali).

Beberapa hal yang perlu diketahui:
• Sub marine cable ini ternyata rawan timbul gangguan.
• Direncanakan akan didibangun sub marine cable Jawa – Sumatera.
• Untuk Jawa – Madura, saat ini sedang dibangun SKTT 150 KV yang dipasang (diletakkan) di atas Jembatan Suramadu.

4. SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH (SUTM) 6 KV – 30 KV

• Di Indonesia, pada umumnya tegangan operasi SUTM adalah 6 KV dan 20 KV. Namun secara berangsur-angsur tegangan operasi 6 KV dihilangkan dan saat ini hampir semuanya menggunakan tegangan operasi 20 KV.
• Transmisi SUTM digunakan pada jaringan tingkat tiga, yaitu jaringan distribusi yang menghubungkan dari Gardu Induk, Penyulang (Feeder), SUTM, Gardu Distribusi, sampai dengan ke Instalasi Pemanfaatan (Pelanggan/ Konsumen).
• Berdasarkan sistem pentanahan titik netral trafo, efektifitas penyalurannya hanya pada jarak (panjang) antara 15 km sampai dengan 20 km. Jika transmisi lebih dari jarak tersebut, efektifitasnya menurun, karena relay pengaman tidak bisa bekerja secara selektif.
• Dengan mempertimbangkan berbagai kondisi yang ada (kemampuan likuiditas atau keuangan, kondisi geografis dan lain-lain) transmisi SUTM di Indonesia melebihi kondisi ideal di atas.

5. SALURAN KABEL TEGANGAN MENENGAH (SKTM) 6 KV – 20 KV

Ditinjau dari segi fungsi , transmisi SKTM memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTM. Perbedaan mendasar adalah, SKTM ditanam di dalam tanah.

Beberapa pertimbangan pembangunan transmisi SKTM adalah:
• Kondisi setempat yang tidak memungkinkan dibangun SUTM.
• Kesulitan mendapatkan ruang bebas (ROW), karena berada di tengah kota dan pemukiman padat.
• Pertimbangan segi estetika.

Beberapa hal yang perlu diketahui:
• Pembangunan transmisi SKTM lebih mahal dan lebih rumit, karena harga kabel yang jauh lebih mahal dibanding penghantar udara dan dalam pelaksanaan pembangunan harus melibatkan serta berkoordinasi dengan banyak pihak.
• Pada saat pelaksanaan pembangunan transmisi SKTM sering menimbulkan masalah, khususnya terjadinya kemacetan lalu lintas.
• Jika terjadi gangguan, penanganan (perbaikan) transmisi SKTM relatif sulit dan memerlukan waktu yang lebih lama jika dibandingkan SUTM.
• Hampir seluruh (sebagian besar) transmisi SKTM telah terpasang di wilayah PT. PLN (Persero) Distribusi DKI Jakarta & Tangerang.

6. SALURAN UDARA TEGANGAN RENDAH (SUTR) 40 VOLT – 1000 VOLT

Transmisi SUTR adalah bagian hilir dari sistem tenaga listrik pada tegangan distribusi di bawah 1000 Volt, yang langsung memasok kebutuhan listrik tegangan rendah ke konsumen. Di Indonesia, tegangan operasi transmisi SUTR saat ini adalah 220/ 380 Volt.

Radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah dibatasi oleh:
• Susut tegangan yang disyaratkan.
• Luas penghantar jaringan.
• Distribusi pelanggan sepanjang jalur jaringan distribusi.
• Sifat daerah pelayanan (desa, kota, dan lain-lain).
• susut tegangan yang diijinkan adalah + 5% dan – 10 %, dengan radius pelayanan berkisar 350 meter.

Saat ini transmisi SUTR pada umumnya menggunakan penghantar Low Voltage Twisted Cable (LVTC).

7. SALURAN KABEL TEGANGAN RENDAH (SKTR) 40 VOLT – 1000 VOLT

Ditinjau dari segi fungsi, transmisi SKTR memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTR. Perbedaan mendasar adalah SKTR di tanam didalam di dalam tanah. Jika menggunakan SUTR sebenarnya dari segi jarak aman/ ruang bebas (ROW) tidak ada masalah, karena SUTR menggunakan penghantar berisolasi.

Penggunaan SKTR karena mempertimbangkan:
• Sistem transmisi tegangan menengah yang ada, misalnya karena menggunakan transmisi SKTM.
• Faktor estetika.

Oleh karenanya transmisi SKTR pada umumnya dipasang di daerah perkotaan, terutama di tengah-tengah kota yang padat bangunan dan membutuhkan aspek estetika.

Dibanding transmisi SUTR, transmisi SKTR memiliki beberapa kelemahan, antara
lain:
• Biaya investasi mahal.
• Pada saat pembangunan sering menimbulkan masalah.
• Jika terjadi gangguan, perbaikan lebih sulit dan memerlukan waktu relatif lama untuk perbaikannya.

Peralatan listrik pada Gardu Induk

v  Transformator

Trafo 3 fasa beratnya kira-kira 80% dari trafo 1 fasa,trafo 3 fasa juga lebih menguntungkan dalam hal pondasi,pengawatan,dan ruang yang diperlukan.

Oto trafo ialah dimana lilitan primer dan sekunder mempunyai bagian yang sama. Trafo ini dipakai bila kedua sisi primer dan sekundernya dihubungkan pada system yang ditanahkan langsung.

Kelebihan dari oto trafo ialah, harganya murah,effisiensi tinggi, regulasi baik, ukurannya kecil dan arus bangkitnya kecil.

Kelemahan dari oto trafo ialah, apabila ada ganguan pada suatu rangkaian maka akan mempengaruhi rangkaian yang lainnya.

Cara mengubah tegangan pada trafo yaitu dengan cara,mengubah tap berbeban atau dengan memasang pengatur tegangan berbeban.

v  Pengubah Fasa

Alat-alat pengubah fasa yaitu;

a.      Kondensator penuh

  kondensator sinkron

  kondensatot asinkron

b.      Kapasitor shunt

  kapasitor 1 fasa

  kapasitor 3 fasa

c.       Reactor shunt

  reactor berinti besi dengan celah udara

  reactor berinti udara

v  Peralatan Penghubung

Macam-macam pemutus beban yaitu;

a.      Pemutus beban minyak jenis tanki

b.      Pemutus beban minyak volume kecil

c.       Pemutus beban udara

d.      Pemutus beban semburan udara

e.       Pemutus beban gas SF6

f.       Pemutus beban hembusan magnetis

g.      Pemutus beban hampa/vacuum

v  Panel Kontrol dan Kotak Hubung Tertutup

Jenis-jenis panel control yaitu;

a.      Panel control utama

b.      Panel rele

c.       Panel pemakaian sendiri

Lemari Hubung (cubicle) terbuat untuk kelas 3-30 kV dan dipakai untuk pusat beban atau pusat daya. Karakteristiknya adalah bahwa ;

a.      Bagian yang bertegangan tidak boleh terbuka

b.      Ganguan tidak akan meluas sebab rangkaiannya terbagi dalm satuan-satuan

c.       Luas instalasi kecil dan pemasangan perluasaan dan pemindahan instalasi mudah

d.      Keandalannya tinggi karena pemasangan yang sempurna di pabrik

v  Arrester

Arrester bekerja melepaskan muatan listrik serta mengurangi tegangan abnormal yang akan mengenai peralatan dalam GI itu. Arrester harus mempunyai ketahanan termis yang cukup terhadap energy dari arus susulan ini.

Persyaratan yang harus dipenuhi oleh arrester adalah sebagai berikut;

a.      Tegangan percikan dan tegangan pelepasannya, yaitu tegangan pada terminalnya pada waktu pelepasan, harus cukup rendah, sehingga dapat mengamankan isolasi peralatan.

b.      Arrester harus mampu memutuskan arus dinamik, dan dapat bekerja terus seperti semula.

Gardu induk

Gardu Induk merupakan simpul didalam sistem tenaga listrik, yang terdiri dari susunan dan rangkaian sejumlah perlengkapan yang dipasang menempati suatu lokasi tertentu untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik, menaikkan dan menurunkan tegangan sesuai dengan tingkat tegangan kerjanya, tempat melakukan kerja switching rangkaian suatu sistem tanaga listrik dan untuk menunjang keandalan sistem tenaga listrik terkait.

A. Pengertian Gardu Induk

• Gardu Induk adalah suatu instalasi listrik mulai dari TET (Tegangan Ekstra Tinggi), TT (Tegangan Tinggi) dan TM (Tegangan Menengah) yang terdiri dari bangunan dan peralatan listrik.

·         Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari system penyaluran (transmisi).

·         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.

·         Dalam pembahasan ini difokuskan pada masalah gardu induk yang pada umumnya terpasang di Indonesia, pembahasannya bersifat praktis (terapan) sesuai konsttruksi yang terpasang di lapangan.

B. Fungsi Gardu Induk

·         Fungsi Gardu Induk adalah untuk menyalurkan tenaga listrik (kVA, MVA) sesuai dengan kebutuhan pada tegangan tertentu. Daya listrik dapat berasal dari Pembangkit atau dari gardu induk lain

·         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).

·         Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari system 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.

C. Jenis Gardu Induk
Menurut Pelayanannya

• Gardu Transmisi, yaitu gardu induk yang melayani untuk TET dan TT
• Gardu Distribusi, yaitu gardu induk yang melayani untuk TM

Menurut Penempatannya

• Gardu induk pasangan dalam (Indoor Substation)
• Gardu induk pasangan luar (Outdoor Substation)
• Gardu induk sebagian pasangan luar (Combine Outdoor Substation)
• Gardu induk pasangan bawah tanah (Underground Substation)
• Gardu induk pasangan sebagian bawah tanah (Semi Underground Substation)
• Gardu induk mobi (Mobile Substation)

 Menurut Isolasinya

• Gardu induk yang menggunakan udara guna mengisolir bagian-bagian yang bertegangan dan bagian bertegangan lainnya dan dengan bagian yang tidak bertegangan/tanah.
• Gardu induk yang menggunakan gas guna mengisolir bagian-bagian yang bertegangan dan bagian bertegangan lainnya dan dengan bagian yang tidak bertegangan/tanah. Isolasi gas yang digunakan adalah gas SF6 pada tekanan tertentu.

 Menurut rel

• Gardu induk dengan satu rel (single busbar)
• Gardu induk dengan dua rel (double busbar)
• Gardu induk dengan dua rel sistem 1,5 PMT (one and half circuit breaker)

D. Sistem hubungan rangkaian Gardu Induk

Pada umumnya bentuk/susunan dari GI ditentukan oleh :
1. Jumlah jaringan suplai (incoming networks)
2. Jumlah trafo daya
3. Jumlah jaringan primer / jaringan pelayanan (outgoing networks)
4. Jumlah PMS dan PMT

Ada beberapa macam system susunan busbar yang dipergunakan pada GI :
1. Sistem Susunan busbar tunggal
2. Sistem Susunan busbar ganda
3. Sistem Susunan busbar gelang
4. Sistem Susunan busbar ganda dengan satu setengah Pemutus Daya

E. Peralatan listrik pada Gardu Induk

1.      Busbar atau Rel
Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik.

2.       Ligthning Arrester
biasa disebut dengan Arrester dan berfungsi sebagai pengaman instalasi (peralatan listrik pada instalasi Gardu Induk) dari gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir (ligthning Surge) maupun oleh surja hubung ( Switching Surge ).

3.      Transformator instrument atau Transformator ukur
Untuk proses pengukuran digardu induk diperlukan tranformator instrumen. Tranformator instrument ini dibagi atas dua kelompok yaitu:

- Transformator Tegangan, adalah trafo satu fasa yang menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan rendah yang dapat diukur dengan Voltmeter yang berguna untuk indikator, relai dan alat sinkronisasi.

- Transformator arus, digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus yang mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan untuk arus yang mengalir besar, maka harus dilakukan pengukuran secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus (sebutan untuk trafo pengukuran arus yang besar). Disamping itu trafo arus berfungsi juga untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi.

- Transformator Bantu (Auxilliary Transformator), trafo yang digunakan untuk membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Dan merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motor-motor listrik 3 fasa yang digunakan pada motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pemasok utama sumber tenaga cadangan seperti sumber DC, dimana sumber DC ini merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untuk proteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC.

4.       Sakelar Pemisah (PMS) atau Disconnecting Switch (DS)
Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang tidak berbeban. Mengenai Sakelar pemisah akan dibahas pada postingan selanjutnya.

5.      Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker (CB)
Berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian pada saat berbeban (pada kondisi arus beban normal atau pada saat terjadi arus gangguan). Pada waktu menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6.

6.      Sakelar Pentanahan
Sakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang berfungsi untuk menghilangkan/mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS dan PMT sudah membuka)

7.      Kompensator
Kompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau kapasitor shunt dan reaktor shunt.

8.      Rele Proteksi dan Papan Alarm (Announciator)
Rele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan suatu peralatan listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya kerusakan peralatan akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil mungkin. Kesemua manfaat tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga listrik dengan mutu dan keandalan yang tinggi. Sedangkan papan alarm atau announciator adalah sederetan nama-nama jenis gangguan yang dilengkapi dengan lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan, sehingga memudahkan petugas untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis gangguan yang terjadi.

F. Isolasi dalam Gardu Induk

• Gardu induk yang menggunakan udara guna mengisolir bagian-bagian yang bertegangan dan bagian bertegangan lainnya dan dengan bagian yang tidak bertegangan/tanah.
• Gardu induk yang menggunakan gas guna mengisolir bagian-bagian yang bertegangan dan bagian bertegangan lainnya dan dengan bagian yang tidak bertegangan/tanah. Isolasi gas yang digunakan adalah gas SF6 pada tekanan tertentu.

G. Kontrol pengawasan dan pengamanan gardu induk

·         Panel control berfungsi untuk mengetahui (mengontrol) kondisi gardu induk dan merupakan pusat pengendali lokal gardu induk.

Didalamnya berisi sakelar, indikatorindikator, meter-meter, tombol-tombol komando operasional PMT, PMS dan alat ukur besaran listrik, serta announciator. Berada satu ruangan dengan tempat operator bekerja.

·         Panel proteksi berfungsi untuk memproteksi (melindungi sistem jaringan gardu induk) pada saat terjadi gangguan maupun karena kesalahan operasi.

Didalamnya berisi peralatan-peralatan elektro dan elektronik, dan lain-lain yang bersifat presisi.

Untuk mempertahankan kondisi ideal dan presisi panel proteksi, maka diperlukan alat pendingin dengan suhu tertentu dan harus kontinyu.

Setiap relay yang terpasang dan panel proteksi, diberi nama relay sesuai fungsinya.