8/18/2019 analisis STL
1/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
Diketahui diagram segaris suatu Sistem Tenaga Listrik seperti gambar :
Rating dari Generator dan Transformator adalah :
Generator G1 = 11.5 kV !g1 = " #.$ Ω
Generator G% = &.'.5 kV !g% = " #.$ Ω
Generator G' = &.' kV !g' = " #.' Ω
Transformator Tr 1 = 11.5 (15# kV !Tr 1 = " 1.$ Ω
Transformator Tr % = &.' (15# kV !Tr % = " 1.& Ω
Transformator Tr ' = &.' (15# kV !Tr ' = " 1.% Ω
1. )uatlah dengan *etode *V+
%. ,+ adalah dua nomor terakhir dari stb -#1#/
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
1
TUGAS 2
j(10+9.6)= j19.6Ω
j(1+9.6)= j10.6Ω
8/18/2019 analisis STL
2/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
0aab :
Diasumsikan baha s2stem adalah ' phasa dengan da2a kV+ generator -G1
G%G'/. Dan transformator -Tr 1 Tr % Tr '/ sama 2aitu : 5#### kV+ dengan
tegangan dan kV+ dasar pada bus 1 bus % dan bus ' pada saat ter"adi
gangguan hubung singkat masingmasing 15# kV dan 5#### kV+ maka :
kV dasar lama G1 = kV dasar baru = 11.5 kV
kV dasar lama G% dan G' = kV dasar baru = &.' kV
kV dasar lama saluran = kV dasar baru = 15# kV
3mpedansi dasar didapat :
( ) ( )Ω====
− 645.250
5.11, 2
3
2
11
ϕ MVA
kV dasar tegangan Xg G L L DASAR
( ) ( )Ω====
− 794.050
3.6, 2
3
2
22
ϕ MVA
kV dasar tegangan Xg G L L DASAR
( ) ( ) Ω==== − 794.0503.6,
2
3
2
33
ϕ MVA
kV dasar tegangan Xg G L L DASAR
3mpedansi Transformator sisi tegangan rendah didapat :
( ) ( )Ω====
− 645.250
5.11, 2
3
2
11
ϕ MVA
kV dasar tegangan XTr Tr L L DASAR
( ) ( )Ω====
−
794.050
3.6, 2
3
2
22
ϕ MVA
kV dasar tegangan
XTr Tr L L
DASAR
( ) ( )Ω====
− 794.050
3.6, 2
3
2
33
ϕ MVA
kV dasar tegangan XTr Tr L L DASAR
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
2
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
3/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
3mpedansi perunit :
pu j j
Dasar pedansi
Sebenarnya pedansi XTr Tr
pu j j
Dasar pedansi
Sebenarnya pedansi XTr Tr
pu j j
Dasar pedansi
Sebenarnya pedansi XTr Tr
pu j j
Dasar pedansi
Sebenarnya pedansi Xg G
pu j j
Dasar pedansi
Sebenarnya pedansi Xg G
pu j j Dasar pedansi
Sebenarnya pedansi Xg G
perunit
perunit
perunit
perunit
perunit
perunit
511.1794.0
2.1
Im
Im
01.2794.0
6.1
Im
Im
529.0645.2
4.1
Im
Im
378.0794.0
3.0
Im
Im
504.0794.0
4.0
Im
Im
151.0645.2
4.0
Im
Im
33
22
11
33
22
11
====
====
====
====
====
====
=
LAMA DASAR
BARU DASAR
BARU DASAR
LAMA DASAR
PERUNIT LAMA PERUNIT BARU kV
kV
kV
kV ! !
)erdasarkan persamaan diatas maka impedansi baru perunit s2stem sama dengan
impedansi lama perunit :
+rus Dasar pada rangkaian 11.5 kV
A
I 22.25105.113
500001 ==
+rus Dasar pada rangkaian &.' kV
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
3
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
4/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
A
I I 14.45823.63
5000032 ===
+rus Dasar pada rangkaian 15# kV
A
I I L L 45.1921503
5000021 ===
Tegangan pada titik hubung singkat perunit
puV" 1150
150==
1. Gangguan Hubung Singkat di BUS 1 pada Sisi Tegangan Tinggi (150 kV)
Dari gambar diagram segaris pada s2stem diasumsikan baha gangguan '
phasa ter"adi pada )4S 15# kV -sisi Tegangan Tinggi/ 2ang terletak di )4S 3.
4ntuk menentukan besarn2a gangguan ' phasa tersebut maka terlebih dahulu
dihitung *V+ ubung Singkat pada masingmasing komponen s2stem da2a.
)esar *V+ ubung Singkat masingmasing komponen adalah sebagai berikut :
Perhitungan Untuk Generator dalam MVA (G)
Generator 1
MVA !
MVA MVA
pu
DASARG 12.331
151.0
50
"1 ===
Generator %
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
4
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
5/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
MVA !
MVA MVA
pu
DASARG 21.99504.0
50
"2 ===
Generator '
MVA !
MVA
MVA pu
DASAR
G 27.132
378.0
50
"3 ===
Perhitungan Untuk Transformator dalam MVA (T)
Transformator 1
MVA !
MVA
MVA pu
DASART 52.94529.0
50
"1 ===
Transformator %
MVA !
MVA MVA
pu
DASART 87.24
01.2
50
"2 ===
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
5
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
6/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
Transformator '
MVA !
MVA MVA pu
DASART 09.33
511.1
50"3
===
Perhitungan Untuk Saluran Transmisi dalam MVA (L)
Saluran Transmisi Generator 1 6 Generator % -L1/
( ) !
MVA MVA
pu
DASAR L 1
18
150 2
"1 ===
Saluran Transmisi Generator 1 6 Generator ' -L%/
( ) !
MVA MVA
pu
DASAR L 25
9
150 2
"2 ===
Setelah nilai masingmasing *V+ ubung Singkat didapatkan maka nilainilai
tersebut disusun dalam bliok diagram *V+ -Gambar 1.1/. 4ntuk menghitung
besarn2a *V+ gangguan hubung singkat ' phasa di )4S 1 -15# kV/ dapat
dilakukan dengan menggabungkan nilainilai tersebut se7ara seri maupun
parallel.
Rel 8edomanG1 T1 L1 T% G%
F
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
6
TUGAS 2
''1.1% 9$.5% 1%5# %$.; 99.%1
8/18/2019 analisis STL
7/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
L% T' G'
Gambar 1.1
8enggabungan dengan 7ara seri ataupun parallel dari diagram pada Gambar 1.1
diatas sebagai berikut :
1. *V+1 -G1 seri dengan T1/
MVA
MVA T G 53.7352.9412.333
52.9412.3331,1 =
+=
2. *V+% -G% T% seri dengan L1/
MVA
MVA
MVA
MVA
LT G
T G
57.19125088.19
125088.19
88.1987.2421.99
87.2421.99
1,2,2
2,2
=+
=
=+
=
3. *V+' -G' T' seri dengan L%/
MVA
MVA
MVA MVA
LT G
T G
19.26250047.26
250047.26
47.2609.3327.13209.3327.132
2,3,3
3,3
=+
=
=+
=
Dari pen2ederhanaan pada diagram pada Gambar 1.1 maka diperoleh diagram
pen2ederhanaan *V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman
*V+1 *V+%
F*V+'
Gambar 1.%
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
7
TUGAS 2
%5## 1'%.%;''.#9
;'.5'. 19.5;
%&.19
8/18/2019 analisis STL
8/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
Dari diagram pada Gambar 1.% dapat disederhanakan men"adi :
1. *V+$ -*V+% parallel dengan *V+'/
MVA MVA MVA MVA 76.4519.2657.19324 =+=+=
Setelah Diagram pada Gambar 1.% disederhanakan maka diperoleh diagram
*V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman *V+1
8/18/2019 analisis STL
9/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
2. Gangguan Hubung Singkat pada BUS 2
Dari gambar diagram segaris pada s2stem diasumsikan baha gangguan '
phasa ter"adi pada )4S 15# kV -sisi Tegangan Tinggi/ 2ang terletak di )4S %.
4ntuk menentukan besarn2a gangguan ' phasa tersebut maka terlebih dahulu
dihitung *V+ ubung Singkat pada masingmasing komponen s2stem da2a.
)esar *V+ ubung Singkat masingmasing komponen adalah sebagai berikut :
Perhitungan Untuk Generator dalam MVA (G) Generator 1
MVA !
MVA MVA
pu
DASARG 12.331
151.0
50
"1 ===
Generator %
MVA !
MVA MVA
pu
DASARG 21.99
504.0
50
"2 ===
Generator '
MVA !
MVA MVA
pu
DASARG 27.132
378.0
50
"3 ===
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
9
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
10/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
Perhitungan Untuk Transformator dalam MVA (T)
Transformator 1
MVA !
MVA MVA
pu
DASART 52.94
529.0
50
"1 ===
Transformator %
MVA !
MVA MVA
pu
DASART 87.24
01.2
50
"2 ===
Transformator '
MVA !
MVA MVA pu
DASART 09.33
511.1
50"3
===
Perhitungan Untuk Saluran Transmisi dalam MVA (L)
Saluran Transmisi Generator 1 6 Generator % -L1/
( ) !
MVA MVA pu
DASAR L 1
18150
2
"1 ===
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
10
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
11/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
Saluran Transmisi Generator 1 6 Generator ' -L%/
( ) !
MVA MVA
pu
DASAR L 25
9
150 2
"2 ===
Setelah nilai masingmasing *V+ ubung Singkat didapatkan maka nilainilai
tersebut disusun dalam bliok diagram *V+ -Gambar %.1/. 4ntuk menghitung
besarn2a *V+ gangguan hubung singkat ' phasa di )4S % -15# kV/ dapatdilakukan dengan menggabungkan nilainilai tersebut se7ara seri maupun
parallel.
Rel 8edoman
G1 T1 L1 T% G%
F
L% T' G'
Gambar %.1
8enggabungan dengan 7ara seri ataupun parallel dari diagram pada Gambar %.1
diatas sebagai berikut :
1. *V+1 -G1 seri dengan T1/
MVA
MVA T G 53.7352.9412.333
52.9412.3331,1
=+
=
2. *V+% -G% seri dengan T% /
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
11
TUGAS 2
''1.1% 9$.5% 1%5# %$.; 99.%1
%5## 1'%.%;''.#9
8/18/2019 analisis STL
12/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
MVA
MVA T G 88.1987.2421.99
87.2421.992,2 =
+=
3. *V+' -G' T' seri dengan L%/
MVA
MVA
MVA
MVA
LT G
T G
19.26250047.26
250047.26
47.2609.3327.132
09.3327.132
2,3,3
3,3
=+
=
=+
=
$. Line Transmisi 1 -L1/ = 1%5# *V+
Dari pen2ederhanaan pada diagram pada Gambar %.1 maka diperoleh diagram
pen2ederhanaan *V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman
*V+1 L1 *V+%
F*V+'
Gambar %.%
Dari diagram pada Gambar %.% dapat disederhanakan men"adi :
1. *V+$ -*V+1 parallel dengan *V+'/
MVA MVA MVA MVA 72.9919.2653.73314 =+=+=
Setelah Diagram pada Gambar %.% disederhanakan maka diperoleh diagram
*V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
12
TUGAS 2
;'.5'. 1%5#
%&.19
19.
8/18/2019 analisis STL
13/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
*V+$ L1 *V+%
F
Gambar %.'
Dari diagram *V+ pada Gambar %.' dapat disederhanakan lagi sebagai berikut :
1. *V+5 -*V+$ seri dengan L1/
MVA
MVA 35.92125072.99
125072.995
=+
=
Setelah Diagram pada Gambar %.' disederhanakan maka diperoleh diagram
*V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman
*V+5 *V+%
FGambar %.$
Dari hasil pen2ederhanaan diagram *V+ seperti terlihat pada gambar %.$ maka
nilai *V+ ubung Singkat ' phasa di )4S % -15# kV/ dapat dihitung dengan
7ara sebagai berikut :
MVA
MVAdengan para##e# MVA MVA $
23.11288.1935.92
253
=+=
=ϕ
+rus ubung Singkat ' phasa pada saat Gangguan ter"adi di )4S % adalah :
A%pere A%pere
I S& 43298.431
1503
100023.112→==
+rus ubung Singkat pada saat Gangguan ter"adi di )4S % dengan
menggunakan metode theenin adalah :
A%pere
kV tegangan padadasar Arus I I " "
4.43245.192247.2
150
==
=
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
13
TUGAS 2
1%5#99.;% 19.
9%.'5 19.
8/18/2019 analisis STL
14/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
3. Gangguan Hubung Singkat Pada BUS 3
Dari gambar diagram segaris pada s2stem diasumsikan baha gangguan '
phasa ter"adi pada )4S 15# kV -sisi Tegangan Tinggi/ 2ang terletak di )4S '.
4ntuk menentukan besarn2a gangguan ' phasa tersebut maka terlebih dahulu
dihitung *V+ ubung Singkat pada masingmasing komponen s2stem da2a.
)esar *V+ ubung Singkat masingmasing komponen adalah sebagai berikut :
Perhitungan Untuk Generator dalam MVA (G)
Generator 1
MVA !
MVA MVA
pu
DASARG 12.331
151.0
50
"1 ===
Generator %
MVA !
MVA MVA pu
DASARG 21.99
504.0
50"2
===
Generator '
MVA !
MVA MVA
pu
DASARG 27.132378.0
50
"3 ===
Perhitungan Untuk Transformator dalam MVA (T)
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
14
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
15/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
Transformator 1
MVA !
MVA MVA pu
DASART 52.94
529.0
50"1
===
Transformator %
MVA !
MVA MVA
pu
DASART 87.24
01.2
50
"2 ===
Transformator '
MVA !
MVA MVA pu
DASART 09.33
511.1
50
"3 ===
Perhitungan Untuk Saluran Transmisi dalam MVA (L)
Saluran Transmisi Generator 1 6 Generator % -L1/
( ) !
MVA MVA pu
DASAR L 1
18
150 2
"1 ===
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
15
TUGAS 2
8/18/2019 analisis STL
16/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
Saluran Transmisi Generator 1 6 Generator ' -L%/
( ) !
MVA MVA
pu
DASAR L 25
9
150 2
"2 ===
Setelah nilai masingmasing *V+ ubung Singkat didapatkan maka nilainilai
tersebut disusun dalam bliok diagram *V+ -Gambar '.1/. 4ntuk menghitung
besarn2a *V+ gangguan hubung singkat ' phasa di )4S ' -15# kV/ dapatdilakukan dengan menggabungkan nilainilai tersebut se7ara seri maupun
parallel.
Rel 8edoman
G1 T1 L1 T% G%
L% T' G'
F
Gambar '.1
8enggabungan dengan 7ara seri ataupun parallel dari diagram pada Gambar '.1
diatas sebagai berikut :
1. *V+1 -G1 seri dengan T1/
MVA
MVA T G 53.7352.9412.331
52.9412.3311,1 =
+=
%. *V+% -G% T% seri dengan L1 /
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
16
TUGAS 2
''1.1% 9$.5% 1%5# %$.; 99.%1
%5## 1'%.%;''.#9
8/18/2019 analisis STL
17/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
MVA MVA
MVA
MVA
LT G
T G
57.19125088.19125088.19
88.1987.2421.99
87.2421.99
1,2,2
22
=+=
=+
=
'. *V+' -G' seri dengan T'/
MVA
MVA T G 47.2609.3327.132
09.3327.1323,3
=+
=
$. Line Transmisi % -L%/ = %5## *V+
Dari pen2ederhanaan pada diagram pada Gambar '.1 maka diperoleh diagram
pen2ederhanaan *V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman
*V+1 *V+%
L% *V+'
F
Gambar '.%
Dari diagram pada Gambar '.% dapat disederhanakan men"adi :
1. *V+$ -*V+1 parallel dengan *V+%/
MVA MVA MVA MVA 10.9357.1953.73214 =+=+=
Setelah Diagram pada Gambar '.% disederhanakan maka diperoleh diagram
*V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
17
TUGAS 2
;'.5'.
%&.$;%5##
19.5;
8/18/2019 analisis STL
18/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
*V+$ L% *V+'
F
Gambar '.'
Dari diagram *V+ pada Gambar '.' dapat disederhanakan lagi sebagai berikut :
1. *V+5 -*V+$ seri dengan L%/
MVA
MVA 76.89250010.93
250010.935 =
+=
Setelah Diagram pada Gambar '.' disederhanakan maka diperoleh diagram
*V+ sebagai berikut :
Rel 8edoman
*V+5 *V+'
F
Gambar '.$
Dari hasil pen2ederhanaan diagram *V+ seperti terlihat pada gambar '.$ maka
nilai *V+ ubung Singkat ' phasa di )4S ' -15# kV/ dapat dihitung dengan7ara sebagai berikut :
MVA
MVAdengan para##e# MVA MVA $
23.11647.2676.89
253
=+=
=ϕ
+rus ubung Singkat ' phasa pada saat Gangguan ter"adi di )4S ' adalah :
A%pere A%pere
I S& 44736.447
1503
100023.116→==
+rus ubung Singkat pada saat Gangguan ter"adi di )4S ' adalah :
A%pere
kV tegangan padadasar Arus I I " "
56.44745.192325.2
150
==
=
>?S3*84L+, :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
18
TUGAS 2
%5##9'.1# %&.$;
9.;& %&.$;
8/18/2019 analisis STL
19/19
Analisa Sistem Tenaga Listrik
Hairul Abdul Rahman
1. Dari asil perhitungan ubung Singkat pada )4S 1 dengan menggunakan
*etode Theenin dan *enggunakan *etode *V+ hasil 2ang diperoleh
sama begitupula dengan hasil perhitungan untuk )4S % dan )4S '.
T k ik El kt U i it H l Ol
19
TUGAS 2