CONTOH APLIKASI IEEE STD.80-2000 (PERANCANGAN SISTEM PEMBUMIAN) 1 Pendahuluan IIIE Std.80-2000 adalah suatu pedoman, terutama berkaitan dengan gardu induk pasangan luar (outdoor) baik konvensional maupun terisolasi gas (GIS, Gas Isolated Substation). Tujuan utama dari pedoman ini memberikan garis – garis besar dan informasi terutama untuk pembumian dalam rancangan gardu induk sehingga diperoleh keamanan bila terjadi gangguan. Dalam bab berikut ini diberikan ilustrasi penggunaan rumus – rumus, tabel – tabel dan grafik untuk sistem pembumian gardu induk. Sasaran spesifik yang ingin dicapai dari contoh-contoh ini adalah untuk memperlihatkan penerapan rumus – rumus utama dari pedoman ini untuk beberapa konsep rancangan awal yang mengarah ke solusi rancangan akhir yang memuaskan. Contoh perhitungan akan diaplikasikan untuk: grid bujur sangkar tanpa batang pembumian, grid bujur
28
Embed
Web view) diasumsikan dan diperkirakan berdasarkan pengukuran aktual dari contoh sebenarnya. Impedansi gangguan sistem ekivalen dan faktor pembagian arus S f ditentukan untuk
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
CONTOH APLIKASI IEEE STD.80-2000 (PERANCANGAN
SISTEM PEMBUMIAN)
1 Pendahuluan
IIIE Std.80-2000 adalah suatu pedoman, terutama berkaitan dengan gardu
induk pasangan luar (outdoor) baik konvensional maupun terisolasi gas (GIS, Gas
Isolated Substation). Tujuan utama dari pedoman ini memberikan garis – garis
besar dan informasi terutama untuk pembumian dalam rancangan gardu induk
sehingga diperoleh keamanan bila terjadi gangguan.
Dalam bab berikut ini diberikan ilustrasi penggunaan rumus – rumus, tabel
– tabel dan grafik untuk sistem pembumian gardu induk. Sasaran spesifik yang
ingin dicapai dari contoh-contoh ini adalah untuk memperlihatkan penerapan
rumus – rumus utama dari pedoman ini untuk beberapa konsep rancangan awal
yang mengarah ke solusi rancangan akhir yang memuaskan.
Contoh perhitungan akan diaplikasikan untuk: grid bujur sangkar tanpa batang
pembumian, grid bujur sangkar dengan batang pembumian, grid empat persegi
dengan batang pembumian, dan grid bentuk L dengan batang pembumian.
Untuk contoh – contoh perhitungan berikut digunakan data – data sebagai
berikut :
- lama waktu gangguan tf = 0,5 detik
- impedansi sistem ekivalen urutan positip Z1 = (4 + j 10) Ω pada sisi 115 kV
- impedansi sistem ekivalen urutan nol Z0 = (10 + j 40) Ω pada sisi 115 kV
- faktor pembagian arus Sf = 0,6
- tegangan fasa – fasa pada lokasi gangguan = 15.000 volt
- tahanan jenis tanah ρ = 400 Ω-m
- tahanan jenis batu koral (crushed rock) ρs = 2500 Ω-m
- ketebalan permukaan batu padat hs = 0,102 m (4 inchi)
- kedalaman penanaman grid h = 0,5 m
- luasan pembumian tersedia A = 63 m x 84 m
- impedansi trafo (Z1 dan Z0) = (0,034 + j 1,014) Ω pada sisi 13 kV
Tahanan jenis batu koral (crushed-rock) diasumsikan dan diperkirakan
berdasarkan pengukuran aktual dari contoh sebenarnya. Impedansi gangguan
sistem ekivalen dan faktor pembagian arus Sf ditentukan untuk lokasi dan tipe
gangguan terburuk, termasuk kemungkinan pengembangan sistem 25 tahun ke
depan. Jadi, tidak ada faktor keamanan tambahan untuk pengembangan sistem.
Diasumsikan juga, gangguan pada gardu induk akan diputuskan oleh pemutus
tenaga dengan otomatis. Jadi, waktu gangguan dan waktu kejut akan sama.
2 Grid Bujur Sangkar Tanpa Batang Pembumian.
Dengan menggunakan prosedur langkah demi langkah (step by step),
evaluasi rancangan dapat dibuat sebagai berikut.
* Langkah ke 1: Data Lapangan
Walaupun pembumian gardu induk dilokasikan dalam suatu empat persegi
panjang dengan ukuran 63 m x 84 m atau 5292 m2, untuk perkiraan rancangan
awal, dapat diasumsikan suatu bujur sangkar 70 m x 70 m tanpa batang
pembumian. Konsekuensinya luas yang dicakup suatu grid A = 4900 m2.
Diasumsikan tahanan jenis tanah rata – rata adalah 400 Ω-m berdasarkan pada
pengukuran tahanan jenis tanah di lokasi gardu induk tersebut.
* Langkah ke 2: Ukuran Konduktor
Dengan mengabaikan tahanan stasion, arus gangguan tanah simetri If ≈ 3I0
dihitung dengan Persamaan
I0 =
E3R f +(R1+R2+R0 )+ j(X1+X2+X0 ) (4.1)
Untuk gangguan pada sisi 115 kV
3I0 =
3 . 15000.√33.( 0)+(4+4+10 )+ j(10+10+40 )
│3I0│= 3180 amp
dan X/R = 3,33
Untuk gangguan sisi 13 kV, impedansi gangguan ekivalen 115 kV harus
ditransformasikan ke sisi 13 kV. Dengan trafo hubungan Δ-Y, hanya impedansi
gangguan urutan positip sisi 115 kV yang ditransformasikan. Hasil