LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TRANSMISI DAN DISTRIBUSI PENGENALAN PROGRAM ETAP
Disusun oleh : Teddy Irawan 17506134038
Dosen Pengampu : Ardy Seto Priambodo, S.T., M.Eng.
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2019
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA LAPORAN PRAKTEK TEKNIK TRANSMISI DAN DISTRIBUSI Sem. IV
PENGENALAN PROGRAM ETAP
JOB SHEET I A.
B.
Tgl.25-01-2019
TUJUAN PRAKTIKUM 1.
Dapat memahami cara pengoperasian program software ETAP.
2.
Dapat menggambar diagram segaris sistem tenaga listr ik dan setting beberapa komponennya pada software ETAP.
3.
Dapat menjalankan simulasi aliran daya (Load Flow) untuk menganalisis turun tegangan dan rugi daya yang terjadi pada sistem yang dibuat.
GAMBAR SISTEM
POWER GRID
BUS BAR
TRANSFORMATOR
BUS BAR
STATIC LOAD
Komponen Sistem Tenaga Listrik yang digunakan. 1.
Power Grid merupakan sumber tegangan yang ideal, artinya sumber tegangan yang mampu mensuplai daya dengan tegangan tetap sekalipun daya yang diserap cukup besar. Power Grid dapat berupa sebuah generator yang besar, atau sebuah Gardu Induk yang merupakan bagian dari sebuah sistem tenaga listrik interkoneksi yang cukup besar.
2.
Transformator atau trafo adalah sebuah alat untuk menaikkan atau menurunkan tegangan sistem. Spesifikasi yang pokok pada sebuah trafo adalah:
3.
4.
Tegangan primer dan sekunder trafo. Impedansi trafo yang merupakan gabungan antara resistansi kawat dan reaktansi kumparan trafo. Tap trafo yang dapat digunakan untuk mengubah perbandingan antara kumparan primer dengan kumparan sekunder dari perbandingan semula.
Busbar atau sering disingkat bus, yaitu tempat penyambungan beberapa komponen sistem tenaga listrik (saluran transmisi, jaringan distribusi, Power Grid, beban atau generator). Level tegangan bus disesuaikan disesuaikan dengan level tegangan yang dihubungkan dengan bus tersebut. Beban yaitu peralatan listrik yang memanfaatkan atau menyerap daya dari j aringan. Salah satu jenis beban sistem tenaga te naga listrik adalah Static load, merupakan beban yang tidak banyak mengandung motor listrik, sehingga tidak banyak mempengaruhi tegangan sistem ketika start. Spesifikasi yang pokok pada sebuah Static Load adalah kapasitas daya dan faktor daya atau cos Ɵ.
Daya listrik dan faktor daya. Pada listrik arus bolak-balik dikenal tiga besaran daya yang biasanya disebut segitiga daya yang digambarkan dengan sebuah segitiga siku-siku, yaitu:
Daya aktif atau daya nyata, merupakan daya yang diserap beban yang selanjutnya diubah menjadi energi lain. Daya aktif mempunyai satus watt (W). Daya aktif ini digambarkan sebagai sisi mendatar segitiga daya. Daya reaktif, merupakan daya yang diserap beban yang mengandung lilitan yang selanjutnya diubah menjadi medan magnet pada motor atau trafo. Daya reaktif mempunyai satuan volt-amper-reaktif (VAR). Daya aktif ini digambarkan sebagai sisi tegak segitiga daya. Daya semu, merupakan gabungan atau penjumlahan kedua besaran da ya tersebut. Daya semu mempunyai satus volt-amper (VA). Daya aktif ini digambarkan sebagai sisi miring segitiga daya. Daya inilah yang harus dikirim oleh sumber ke beban melalui saluran atau jaringan.
Daya semu (S) satuan VA
Daya reaktif (Q) satuan VA
Ɵ Daya aktif (P) satuan W Hubungan ketiga besaran daya tersebut dinyatakan dengan: 2 = 2 + 2 atau sering dinyatakan dalam bentuk S = P + j Q
Pada segitiga daya, antara daya semu (S) dan daya aktif (P) akan membentuk sudut tertentu (Ɵ), yang besarnya dipengaruhi oleh nilai masing -masing daya tersebut. Sudut inilah yang menjadikan adanya nilai faktor daya atau cos Ɵ yang merupakan
perbandingan antara daya aktif dengan daya semu. Daya semu (S) inilah yang mempengaruhi nilai arus yang mengalir pada jaringan. Hubungan antara tegangan dan arus jaringan adalah: Daya semu = tegangan sistem x arus yang mengalir pada jaringan atau S=VxI Daya aktif = daya semu x faktor daya atau P = S x cos Ɵ
C.
DATA PENGAMATAN 1.
LANGKAH PERCOBAAN 1 Untuk Percobaan 1, data komponen sistem tenaga listrik yang di-setting sbb.:
a. Power Grid 150 kV b. Bus Bar 150 kV; initial : 100% V, angle 0; c.
Transformator Step-down 150/20 kV; Kapasitas 50 MVA
d. Bus Bar 20 kV; initial 100% V, angle 0; power faktor atau faktor daya (pf) 90% e. Static Load 40 MVA; power
2.
LANGKAH PERCOBAAN 2
Setelah percobaan 1 selesai, ubahlah data-data yang ada pada percobaan 1 dengan data yang ada pada percobaan 2, lalu lakukan simulasi dan percatatan data. Lakukan analisis turun tegangan dan rugi daya seperti pada percobaan 1. Data Percobaan 2:
a. Power Grid 150 kV b. Bus Bar 150 kV; initial : 100% V, angle 0; c. Transformator Step down 150/20 kV; 50 MVA d. Bus Bar 20 kV; initial 100% V, angle 0; e. Static Load 10 MVA; pf 90%
3.
LANGKAH PERCOBAAN 3
Lakukan percobaan 3 ini mirip dengan perobaan 2 dengan menggunakan data percobaan 3. Lakukan analisis turun tegangan dan rugi daya seperti pada percobaan 1. Data Percobaan 3
a. Power Grid 150 kV b. Bus Bar 150 kV; initial : 100% V, angle 0; c. Transformator Step down 150/20 kV; 20 MVA d. Bus Bar 20 kV; initial 100% V, angle 0; e. Static Load 10 MVA; pf 90%
D.
DATA PENGAMATAN LEMBAR PENGAMATAN PRAKTIKUM 1
1.
Transformator : 50 MVA ; load 40 MVA
Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Busbar 1 (atas) Busbar 2 (bawah)
Tegangan (kV) 150 19.275
Daya keluar busbar (kW) 33533 33438
Pengamatan arus dan losses pada trafo dan beban Komponen Transformator
Arus (A) 148.4
Losses (kW) 95.7
1112.9
Static Load
Transformator : 50 MVA ; load 10 MVA
2.
Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Busbar 1
(atas)
Busbar 2
(bawah)
Tegangan (kV) 150
Daya keluar busbar (kW) 8847
19.882
8840
Pengamatan arus dan losses pada trafo dan beban Komponen Transformator
Losses (kW) 6.3
286.1
Static Load
3.
Arus (A) 38.1
Transformator : 20 MVA ; load 10 MVA Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen
Busbar
(atas)
Busbar ...
(bawah)
Tegangan (kV) 150 19.55
Daya keluar busbar (kW) 8615 8600
Pengamatan arus dan losses pada trafo dan beban Komponen Transformator Static Load Tanggal
: 25 Februari 2019
Nama mhs. : Teddy Irawan
Arus (A) 37.6
Losses (kW) 15.4
282.2 Acc. Ass./Spv.,
E.
Perhitungan 1. Percobaan 1 a. Nilai Rugi Daya = Daya Busbar awal – awal – Daya Daya Busbar akhir = 33533 kW – kW – 33438 33438 kW = 95,7 kW
b. Nilai drop tegangan = Tegangan Busbar awal – awal – Tegangan Tegangan Busbar akhir = 20 kV – kV – 19,275 19,275 kV = 725 V 2. Percobaan 2 a. Nilai Rugi daya = Daya Busbar awal – awal – Daya Daya Busbar akhir = 8847 kW – kW – 8840 8840 kW =6,3 kW b. Nilai drop tegangan = Tegangan Busbar awal – awal – Tegangan Tegangan Busbar akhir = 20 kV – kV – 19,882 19,882 kV = 118 V 3. Percobaan 3 a. Nilai Rugi daya = Daya Busbar awal – awal – Daya Daya Busbar akhir = 8615 kW – kW – 8600 8600 kW =15,4 kW b. Nilai drop tegangan = Tegangan Busbar awal – awal – Tegangan Tegangan Busbar akhir = 20 kV – kV – 19,55 19,55 kV = 450 V F.
Analisis Data Rugi Daya Dalam setiap penyaluran tenaga listrik sering terjadi rugi tegangan, Rugi daya sendiri merupakan jumlah daya yang nilainya berkurang akibat proses penyaluran tenaga listrik dari sumber ke konsumen.
Dari percobaan yang sudah dilakukan di dapatkan hassil sebagai berikut; -
Percobaan 1 : 95,7 kW Percobaan 2 : 6,3 kW Percobaan 3 : 15,4 kW
Terdapat beberapa faktor yang menyebabkan rugi daya dapat terjadi anatar lain :
-
Panjang jaringan yang dilewati
-
Terdapat nilai hambatan yang besar
-
Rugi pada Trafo (rugi besi, rugi tembaga, dan rugi pada sambungan),
-
Besar kecilnya luas penampang kabel, semakin kecil akan membuat rugi daya semakin besar dan lain lain.
Drop Tegangan
Drop tegangan merupakan besarnya tegangan yang hilang pada suatu penghantar . Jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik secara umum berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban serta berbanding terbalik dengan luas penampang penghantar. Pada percobaan yang telah dilakukan, hasil dari drop tegangan yang diperoleh adalah : Percobaan 1 = 20 kV – kV – 19,275 19,275 kV = 725 V Percobaan 2 = 20 kV – kV – 19,882 19,882 kV = 118 V Percobaan 3 = 20 kV – kV – 19,55 19,55 kV = 450 V Penurunan tegangan tersebut tergantung pada dua hal, yaitu : 1. Aliran arus melalui kabel, semakin tinggi arus, semakin besar tegangan drop 2. Impedansi konduktor, semakin besar impedansi, semakin besar tegangan drop
G.
Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan pengenalan program ETAP kita dapat menyimpulkan bahwa dalam simulasi yang dilakukan, terdapat rugi daya dan rugi tegangan, dari 3 percobaan yang telah dilakukan maka percobaan langkah ke 2 merupakan yang paling efisien karena mempunyai rugi daya yang kecil dan drop tegangan yang lebih kecil di bandingkan 2 percobaan lainnya. -
Power Grid 150 kV - Bus Bar 150 kV; initial : 100% V, angle 0; - Transformator Step down 150/20 kV; 50 MVA - Bus Bar 20 kV; initial 100% V, angle 0; - Static Load 10 MVA; pf 90%
Selain dikarenakan beberapa faktor yang sudah disebutkan diatas, nilai rugi daya dan drop tegangan disebabkan oleh pemilihan penggunaan trafo dan beban yang terpasang.
Praktikan
Yogyakarta, 25 Februari 2019 Dosen Pembimbing
Teddy Irawan NIM. 17506134038
Ardy Seto Priambodo, S.T., M.Eng. NIP. 51809890705186
