Analisa Sistem Tenaga Listrik Mustamin, ST.,MT Pada penyelesaian soal ini kami menggunakan dua metode penyelesaian yaitu : 1. Secara sederhana dengan menggunakan penyederhanaan rangkaian. 2. Secara MVA dengan memisalkan system adalah 3 phasa, MVA Generator dan Transformator sama yaitu 50 kVA. Diketahui diagram segaris suatu Sistem Tenaga Listrik seperti gambar : 1. Buatlah dengan teori Thevenin bila hubung singkat terjadi pada bus 1, bus 2, dan bus 3 (3 soal) a) Arus hubung singkat yang mengalir b) Distribusi arus Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo 1 1
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
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Pada penyelesaian soal ini kami menggunakan dua metode penyelesaian yaitu :
1. Secara sederhana dengan menggunakan penyederhanaan rangkaian.
2. Secara MVA dengan memisalkan system adalah 3 phasa, MVA Generator
dan Transformator sama yaitu 50 kVA.
Diketahui diagram segaris suatu Sistem Tenaga Listrik seperti gambar :
1. Buatlah dengan teori Thevenin bila hubung singkat terjadi pada bus 1, bus 2,
dan bus 3 (3 soal)
a) Arus hubung singkat yang mengalir
b) Distribusi arus
Dari generator ke bus
Antar bus
2. Anggap tegangan di bus tempat hubung singkat 1 pu
3. NA adalah dua nomor terakhir dari stb (0-10)
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
11
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
A.METHODE THEVENIN
Jawab
Representasi system tenaga listrik
Gambar 1
Transformasi nilai-nilai reaktansi pada sisi pembangkit ke sisi transmisi. Nilai
konstanta untuk masing-masing transformator adalah :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
21
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 2
Gambar 3
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
31
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 4
I. Hubung Singkat terjadi pada bus 1
Gambar I.1
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
41
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar I.2
Sehingga Arus yang mengalir dari masing-masing cabang (Cabang 1, Cabang 2 dan
Cabang 3) adalah :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
51
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar I.3
Arus yang mengalir dari masing-masing Generator adalah :
II. Hubung Singkat terjadi pada bus 2
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
61
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
71
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 2.3
Arus yang mengalir pasda bus
Dari gambar 2.2 diperoleh :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
81
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 2.4
Arus yang mengalir dari masing-masing generator
III. Hubung Singkat terjadi pada bus 3
Gambar 3.1
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
91
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
101
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Dari gambar 3.3 diperoleh :
Gambar 3.4
Arus yang mengalir dari masing-masing generator
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
111
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
B. DENGAN METODE MVA
Diketahui diagram segaris suatu Sistem Tenaga Listrik seperti gambar :
Rating dari Generator dan Transformator adalah :
Generator G1 = 11.5 kV, Xg1 = j 0.4
Generator G2 = 6.3.5 kV, Xg2 = j 0.4
Generator G3 = 6.3 kV, Xg3 = j 0.3
Transformator Tr1 = 11.5 /150 kV, XTr1 = j 1.4
Transformator Tr2 = 6.3 /150 kV, XTr2 = j 1.6
Transformator Tr3 = 6.3 /150 kV, XTr3 = j 1.2
1. Buatlah dengan teori Thevenin bila hubung singkat terjadi pada bus 1, bus 2,
dan bus 3 (3 soal)
a) Arus hubung singkat yang mengalir
b) Distribusi arus
Dari generator ke bus
Antar bus
2. Anggap tegangan di bus tempat hubung singkat 1 pu
3. NA adalah dua nomor terakhir dari stb (0-10)
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
121
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Jawab :
Diasumsikan bahwa system adalah 3 phasa dengan daya kVA generator (G1,
G2,G3). Dan transformator (Tr1, Tr2, Tr3) sama yaitu : 50000 kVA, dengan
tegangan dan kVA dasar pada bus 1, bus 2 dan bus 3 pada saat terjadi
gangguan hubung singkat masing-masing 150 kV dan 50000 kVA, maka :
kV dasar lama G1 = kV dasar baru = 11.5 kV
kV dasar lama G2 dan G3 = kV dasar baru = 6.3 kV
kV dasar lama saluran = kV dasar baru = 150 kV
Impedansi dasar Generator didapat :
Impedansi dasar saluran didapat :
Impedansi Transformator sisi tegangan rendah didapat :
Impedansi perunit :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
131
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Berdasarkan persamaan diatas, maka impedansi baru perunit system sama dengan
impedansi lama perunit :
Arus Dasar pada rangkaian 11.5 kV
Arus Dasar pada rangkaian 6.3 kV
Arus Dasar pada line rangkaian 150 kV
Tegangan pada titik hubung singkat perunit
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
141
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
1. Gangguan Hubung Singkat pada BUS 1
Rangkaian ekivalen system untuk gangguan yang terjadi pada BUS 1 dapat
dibuat sebagai berikut :
Gambar 1.1
Sehingga gambar rangkaian diatas dapat disederhanakan menjadi :
Gambar 1.2
Dari gambar 1.2 diatas dapat dicari impedansi Thevenin (ZTH) yaitu :
Untuk ZTH Hubung Singkat di BUS 1
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
151
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Untuk arus Hubung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan
menggunakan Metode Thevenin :
Gambar 1.3
Arus Hubung Singkat pada saat Gangguan terjadi di BUS 1 adalah :
Untuk mencari arus Hubung Singkat dari Generator 1, 2 dan 3 dapat
mengacu pada gambar 1.2.
Arus Hubung Singkat dari Generator 1 :
Arus Hubung Singkat dari Generator 2 dan Generator 3 adalah :
Arus Hubung Singkat dari Generator 2 (G2) :
Arus Hubung Singkat dari Generator 3 (G3) :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
161
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Dengan mengacu pada gambar 1.1, maka arus Hubung Singkat dari
Generator 1 ke Bus 1, Generator 2 ke Bus 2, Generator 3 ke Bus 3, dari
Bus 2 ke Bus 1 dan dari Bus 3 ke Bus 1 dapat dicari dengan mengalikan arus
Hubung Singkat Per Unit dengan Arus Dasar.
Maka Arus Hubung Singkat yang mengalir adalah :
Generator 1 ke Bus 1
Generator 2 ke Bus 2
Generator 3 ke Bus 3
Bus 2 ke Bus 1
Bus 3 ke Bus 1
2. Gangguan Hubung Singkat pada BUS 2
Rangkaian ekivalen system untuk gangguan yang terjadi pada BUS 2 dapat
dibuat sebagai berikut :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
171
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 2.1
Sehingga gambar rangkaian diatas dapat disederhanakan menjadi :
Gambar 2.2
Dari gambar 2.2 diatas dapat dicari impedansi Thevenin (ZTH) yaitu :
Untuk ZTH Hubung Singkat di BUS 2
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
181
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Arus Hubung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan
menggunakan Metode Thevenin :
Gambar 1.3
Arus Hubung Singkat pada saat Gangguan terjadi di BUS 2 adalah :
Untuk mencari arus Hubung Singkat dari Generator 1, 2 dan 3 dapat
mengacu pada gambar 2.2.
Arus Hubung Singkat dari Generator 2 :
Arus Hubung Singkat dari Generator 1 dan Generator 3 adalah :
Arus Hubung Singkat dari Generator 1 (G1) :
Arus Hubung Singkat dari Generator 3 (G3) :
Dengan mengacu pada gambar 2.1, maka arus Hubung Singkat dari
Generator 1 ke Bus 1, Generator 2 ke Bus 2, Generator 3 ke Bus 3, dari
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
191
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Bus 1 ke Bus 2 dan dari Bus 3 ke Bus 1 dapat dicari dengan mengalikan arus
Hubung Singkat Per Unit dengan Arus Dasar.
Maka Arus Hubung Singkat yang mengalir adalah :
Generator 1 ke Bus 1
Generator 2 ke Bus 2
Generator 3 ke Bus 3
Bus 1 ke Bus 2
Bus 3 ke Bus 1
3. Gangguan Hubung Singkat Pada BUS 3
Rangkaian ekivalen system untuk gangguan yang terjadi pada BUS 3 dapat
dibuat sebagai berikut :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
201
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Gambar 3.1
Sehingga gambar rangkaian diatas dapat disederhanakan menjadi :
Gambar 3.2
Dari gambar 3.2 diatas dapat dicari impedansi Thevenin (ZTH) yaitu :
Untuk ZTH Hubung Singkat di BUS 3
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
211
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Arus Hubung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan
menggunakan Metode Thevenin :
Gambar 1.3
Arus Hubung Singkat pada saat Gangguan terjadi di BUS 3 adalah :
Untuk mencari arus Hubung Singkat dari Generator 1, 2 dan 3 dapat
mengacu pada gambar 3.2.
Arus Hubung Singkat dari Generator 3 :
Arus Hubung Singkat dari Generator 1 dan Generator 2 adalah :
Arus Hubung Singkat dari Generator 1 (G1) :
Arus Hubung Singkat dari Generator 2 (G2) :
Dengan mengacu pada gambar 3.1, maka arus Hubung Singkat dari
Generator 1 ke Bus 1, Generator 2 ke Bus 2, Generator 3 ke Bus 3, dari
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
221
Analisa Sistem Tenaga ListrikMustamin, ST.,MT
Bus 1 ke Bus 3 dan dari Bus 2 ke Bus 1 dapat dicari dengan mengalikan arus