Sistem pentanahan adalah elemen penting dalam memastikan keselamatan manusia dan

keandalan peralatan listrik di Gardu Induk. Gangguan fasa menuju ground

menyebabkan aliran arus peralatan menuju pentanahan. Hal ini menyebabkan gradien

tegangan yang berbahaya bagi keselamatan personil di switchyard. Di Gardu Induk 150

kV, sistem pentanahan yang digunakan merupakan kombinasi antara grid dan rod,

sesuai dengan standar IEEE Std 80-2013 Guide for Safety in AC Substations Grounding,

yang mensyaratkan nilai resistansi pentanahan maksimum sebesar 1Ω. Penelitian ini

bertujuan untuk mengevaluasi kinerja sistem pentanahan di Gardu Induk 150 kV dan

mengusulkan modifikasi desain resistansi pentanahan menggunakan metode empiris

yang didukung dengan simulasi Finite Element Method atau metode elemen hingga

yang mampu memberikan tampilan profil distribusi medan dalam bentuk 3 dimensi.

Analisis dilakukan dengan mengukur resistivitas tanah, menghitung tegangan sentuh

dan langkah untuk berat badan 50 kg dan 70 kg, tegangan sebenarnya, arus grid, dan

Ground Potential Rise (GPR), serta dilakukan perhitungan manual dan simulasi. Hasil

analisis menunjukkan bahwa desain sistem pentanahan yang ada masih memenuhi

standar IEEE 80-2013 dengan nilai perhitungan manual Rg sebesar 0,4605 Ω, tegangan

sentuh dan langkah sebenarnya masing-masing sebesar 628,15 Volt dan 317,50 Volt.

Selanjutnya modifikasi pada jumlah dan panjang grid-rod dan konfigurasi penanaman

dapat lebih meningkatkan keamanan dan keandalan sistem ditinjau dari aspek nilai

resistansi pentanahan dan tegangan sentuh dan langkah sebenarnya. Dimana hasil desain

sistem pentanahan modifikasi mengalami penurunan nilai perhitungan manual Rg

sebesar 0,4543 Ω, tegangan sentuh dan langkah sebenarnya masing-masing sebesar

570,70 Volt dan 293,23 Volt, dan GPR 5487 Volt. Dengan membandingkan perhitungan

berbagai model konfigurasi sistem pentanahan secara manual dan software simulasi,

penelitian ini memberikan rekomendasi desain yang optimal untuk menurunkan Rg,

tegangan sentuh, tegangan langkah sebenarnya, dan GPR pada Gardu Induk 150 kV

guna meningkatkan efektifitas sistem pentanahan serta melindungi peralatan dan

personel dari risiko tegangan abnormal. Hasil juga memberikan informasi bahwa

semakin panjang dan meningkatnya jumlah konduktor grid-rod dapat menurukan nilai

Rg, Em, Es, dan GPR.

Kata Kunci: Empiris, Finite Element Method, Gardu Induk, Sistem Pentanahan GridRod.