SISTEM TRANSMISI TENAGA LISTRIK 5 SISTEM TRANSMISI TENAGA LISTRIK 5

AST 5

1. Sabtu, 28 Maret 2020 1 BAB V PEMODELAN SISTEM Oleh : Khairuddin Karim POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK S1-TERAPAN JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

2. Diagram Segaris ( one line diagram ) Simbol-simbol komponen sistem tenaga yang dipergunakan untuk diagram segaris

3. Diagram segaris suatu sistem tenaga yang sederhana terdiri dari dua simpul (rel atau bus atau gardu induk) dapat dilihat pada gambar berikut:

4. Diagram Impedans dan Reaktans Diagram impedans yang diberikan pada gambar diatas tergantung penggunaanya, jika dipergunakan untuk analisis aliran beban, apalagi dengan bantuan program komputer maka gambar tersebut sudah dapat digunakan

5. 5 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) No Besaran Simbol Dimensi/ukuran 1 Tegangan V Volt, kV 2 Arus I Amper 3 Daya Semu S VA, KVA, MVA 4 Daya Aktif P Watt, KW, MW 5 Daya Reaktif Q VAR, KVAR, MVAR 6 Impedans Z Ohm 7 Reaktans X Ohm Dimensi/ukuran symbol dari besaran besaran listrik

6. 6 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu)

7. 7 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Sistem Satu Fasa a. Harga basis daya semu = (VA) B volt amper b. Harga basis tegangan = V B volt Harga dua basis yang lain dapat dihitung dari kedua harga basis yang telah diasumsikan tersebut, cara menghitungnya adalah sebagai berikut: Harga basis arus = Harga basis impedans = ohm (

8. 8 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Nilai Impedansi per-unit

9. 9 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Jika diketahui nilai impedans yang sebenarnya = Z(ohm), maka harga impedans tersebut dalam pu adalah sebagai berikut:

10. 10 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Sistem Tiga Fasa Basis Arus Basis Impedansi

11. 11 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Sistem Tiga Fasa Impedansi per-unit

12. 12 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Sistem Tiga Fasa Mengubah Harga Basis dari Kuantitas Perunit

13. 13 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Contoh Reaktans subtransien (X”) dari sebuah generator diketahui sama dengan 0,25 perunit (pu) berdasarkan harga basis dari rating yang tertera pada platnama generator yaitu 18kV, 500 MVA. Sedangkan harga basis untuk perhitungan adalah 20 kV, 100 MVA. Hitung X” berdasarkan harga basis yang baru. Penyelesaian:

14. 14 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Berdasarkan persamaan sebelumnya Atau dengan cara lain

15. 15 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Contoh Sebuah generator tiga fasa 20 kV, 300 MVA mempunyai reaktans I sub-transien sebesar 20%. Generator ini mencatu beberapa motor serempak melalui suatu saluran transmisi sepanjang 64 km (40 mil) yang mempunyai transformator pada kedua ujungnya seperti diperlihatkan pada diagram segaris pada gambar 3 .4. Motor yang semuanya mempunyai rating 13,2 kV, dilukiskan sebagai dua buah motor ekivalen saja. Netral dari salah satu motor tersebut, M1, dihubungkan ke tanah melalui reaktansi. Netral motor ke dua, M2, tidak dihubungkan ke tanah (suatu keadaan yang tidak biasa). Masukan nominal untuk M1 dan M2 berturut-turut adalah 200 MVA dan 100 MVA. Untuk kedua motor itu, X” = 20 %. Transformator tiga fase T1 mempuyai rating 350 MVA, 230/20 kVdengan reaktansi bocor sebesar 10%. Transformator T2 terdiri dari tiga buah transformator fasa tnnggal masing-masing dengan rating 1127/13,2 kV, 100 MVA dengan reaktansi bocor sebesar 10%. Reaktans i seri saluran transmisi adalah 0,5 ohm/km. Gambarkan diagram reaktans dengan semua reaktansnya dalam besaran pu. Pergunakan rating generator untuk basis perhitungan .

16. 16 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu)

17. 17 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Penyelesaian: Rating tiga fasa dari transformator T2 adalah 3 x 100 MVA = 300 MVA, dan perbandingan tegangan antara salurannya adalah  3 x 127 /13,2 kV = 230 /13,2 kV . Sebagai basis perhitungan adalah rating generator yakni 300 MVA sebagai basis daya, 20 kV sebagai basis tegangan, sehingga seluruh sistem harus mempergunakan basis daya yang baru sebesar 300 MVA tersebut, sedangkan basis tegangannya harus memperhatikan perbandingan transformasi dari transformator. Pada saluran transmisi basis dayanya 300 MVA sedangkan basis tegangannya sebesar 230 kV dengan T1 mempunyai rating 230/20 kV. Pada rangkaian motor, basis dayanya 300 MVA sedangkan basis tegangannya adalah 230 x ( 13,2 / 220 ) = 13,8 kV . Basis tegangan ini telah dicantumkan pada Gambar diatas reaktans transformator yang disesuaikan dengan harga basis yang baru:

18. 18 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Transformator T1: X = 0,1 x 300 / 350 = 0,0857 pu Transformator T2: X = 0,1 x ( 13,2 /13,8) 2 = 0,0915 pu Basis impedans saluran transmisi adalah (230)2/300 = 176,3 ohm, sehingga reaktans saluran dalam pu adalah (0,5 x 64)/176,3 = 0,1815 pu Reaktans motor M1 = 0,2 (300/200) x (13,2/13,8) 2 = 0,2745 pu Reaktans motor M2 = 0,2 (300/100) x (13,2/13,8) 2 = 0,5490 pu

19. 19 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Diagram reaktans yang diminta adalah :

20. 20 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Tugas Data sistem seperti berikut: Generator 1 : 20 MVA, 18 kV, X” = 20% Generator 2 : 20 MVA, 18 kV, X” = 20% Motor Serempak 3 : 30 MVA, 13,8kV, X” = 20% Transformator Y-Y tiga fasa : 20 MVA, 138 Y /20 Y kV, X” = 10% Transformator Y-  tiga fasa : 15 MVA, 138 Y /13,8 kV, X” = 10% Gambarkan diagram reaktans untuk system tenaga seperti yang terliha t pada Gambar di bawah , dimana semua reaktans dalam sistem pu, pergunakan satu basis (dasar), 50 MVA, 138 kV, pada saluran 40 ohm, untuk seluruh sistem .

21. 21 Perhitungan Dalam Sistem Perunit (pu) Tugas

22. 22 TERIMA KASIH