PERCOBAAN II I. JUDUL PERCOBAAN : ANALISA ALIRAN DAYA II. TUJUAN a.
Untuk memeriksa tegangan-tegangan pada setiap bus yang ada didalam
system yang dipelajari, biasanya variasi yang diperbolehkan adalah 5 % b.
Memeriksa kapasitas semua peralatan yang ada dalam system apakah
cukup besar untuk menyalurkan daya yang diinginkan. c.
Untuk memperoleh kondisi mula-mula untuk studi lanjutan yaitu : studi
hubung singkat, studi stabilitas transient dan studi rugi-rugi transmisi. d.
Menganalisa pengaruh perubahan beban pada system yang telah ada
terhadap system aliran beban/daya. III.PERALATAN Untuk mengoperasikan dan melaksanakan percobaan-percobaan dalam praktikum distribusi system tenaga sesuai dengan tujuan praktikum tersebut di atas maka peralatan yang dibutuhkan antara lain : a.
Software program analisa sistem tenaga
b.
Seperangkat PC yang kompetibel
IV. DASAR TEORI Keadaan suatu sistem tenaga elektrik dapat diketahui bilamana tegangan pada semua bus diketahui. Salah satu keadaan sistem tenaga elektrik yang paling sering menjadi perhatian adalah aliran beban. Aliran beban pada cabang-cabang jaringan dapat dihitung apabila tegangan pada bus diketahui. Masalah utama dalam studi aliran beban adalah bagaimana menghitung tegangan pada masing-masing bus.
Dari persamaan jaringan I bus =Ybus Vbus , bila I diketahui maka persamaan dapat diselesaikan untuk menghitung vektor tegangan V. Namun demikian dalam sistem tenaga elektrik, khususnya dalam penyelesaian aliran beban, biasanya bukanlah injeksi arus yang diketahui, melainkan injeksi daya, oleh karena itu penyelesaian hanya dapat dilakukan dengan cara iterasi, yakni secara bertahap mencari tegangan bus yang akan menghasilkan injeksi daya yang sama dengan daya yang ditentukan untuk masing-masing bus. Dalam setiap bus, paling sedikit dua besaran yang harus diketahui, oleh karena itu dalam penyelesaian dan pengaturan aliran beban dikenal tiga tipe bus, yaitu: 1. BUS PQ Lazim disebut dengan bus beban. Dalam bus ini besaran yang diketahui adalah injeksi daya aktif P dan daya reaktif Q, sedangkan magnitude tegangan, V
dan sudut tegangan, δ dihitung.
2. BUS PV Bus PV atau bus pengendali atau sering pula disebut bus pembangkit, disini injeksi daya aktif P dan magnitud tegangan
V
diberikan, sedangkan
sudut tegangan δ dan daya reaktif Q dihitung. 3. BUS AYUN Bus ayun atau bus penadah, disini magnitud tegangan
V
dan sudut
tegangan δ diberikan, sedangkan injeksi daya aktif dan reaktif dihitung. Konsep bus penadah dibutuhkan karena pada bus penadah inilah semua susut daya pada jaringan ditimpakan. Konsep yang sama berlaku pula pada bus PV, karena pada bus ini susut daya reaktif ditimpakan. Meski semua bus yang ada pembangkit dapat dipilih menjadi bus penadah, namun dalam penyelesaian aliran beban hanya diperlukan sebuah bus penadah. Untuk memilih bus penadah, cukup diteliti bus mana saja yang masih memiliki kapasitas cadangan pembangkitan yang cukup. Demikian pula halnya
dengan bus pembangkit yang dikatagorikan sebagai bus PV, tidak semua bus pembangkit harus dikatagorikan sebagai bus PV. PENGGUNAAN PROGRAM UNTUK ALIRAN DAYA Program ini menganalisa beban dengan menganalisa arus beban dengan mengkalkulasi tegangan bus, factor daya cabang, sekarang, dan menggerakkan arus sepanjang : seluruh system yang elektrik. Program memperkirakan ayunan, pengaturan tegangan dan sumber tak diatur dengan berbagai kegunaan dan koneksi generator. Program menangani kedua-duanya yang radial dan system loop. Metoda berbeda disediakan untuk dipilih dari dalam rangkan mencapai efisiensi kalkulasi yang terbaik. Latar belakang teoritis untuk beban [yang] berbeda mengalir kalkulasi metoda adalah juga disajikan. Bagian toolbar arus beban menyajikan bagaimana mungkin menjelaskan bagaimana mungkin menjalankan suatu kalkulasi arus beban, membuka dan memandang suatu laporan keluaran, atau memilih pilihan tampilan. Bagian Editor Studi Arus Beban menjelaskan bagaimana menciptakan suatu kasus studi baru, parameter apa yang diperlukan untuk menetapkan suatu kasus studi, dan bagaimana cara menetapkannya. Bagian pilihan tampilan menjelaskan pilihan apa yang ada tersedia untuk mempertunjukkan beberapa penyetelan parameter system dan keluaran menghasilkan pada one-line diagram, dan bagaimana cara menetapkannya. Bagian metoda kalkulasi arus beban menunjukkan perumusan dari metoda kalkulasi beban yang berbeda. Perbandingan pemusatan pada tingkat beban, meningkatkan pemusatan sederhana tentang parameter system dan bentuk wujud yang berbeda dan beberapa ujung/persenan pada atas memilih suatu kalkulasi sesuai metoda adalah juga ditemukan bagian ini. Data yang diperlukan untuk bagian kalkulasi untuk bagian kalkulasi menguraikan data apa yang diperlukan untuk melaksanakan kalkulasi arus beban dan dimana jika untuk masuknya. Akhirnya bagian laporan
keluaran studi arus beban menggambarkan dan menjelaskan laporan keluaran dan format tersebut. PERSAMAAN PERFORMANCE JARINGAN Persamaan kinerja jaringan sistem tenaga elektrik dengan kerangka acuan bus dalam bentuk admitansi dinyatakan sebagai berikut: I bus = Ybus Vbus (V.3-1)
Hubungan-hubungan daya aktif dan daya reaktif pada bus p dapat dituliskan sebagai : Ip =
Pp − jQ p Vp*
(V.3-2)
Atau Pp − jQ p Vp*
=
∑(G
q∈Γ(p)
pq
+ jB pq )Vq (V.3-3)
Persamaan arus dalam jaringan yang menghubungkan bus p dengan bus lain (misal bus q) dapat dinyatakan dengan i pq = ( Vp − Vq ) y pq + Vp
y ,pq
(V.3-4)
Aliran daya aktif dan reaktif antara kedua bus menjadi Ppq − jQ pq = Vp* i pq
Atau Ppq − jQ pq = Vp* ( Vp − Vq ) y pq + Vp* Vp Pqp − jQ qp = Vq* ( Vq − Vp ) y pq + Vq* Vq
y ,pq 2 (V.3-5) y ,pq 2
Dimana : y pq
= admitansi jaringan (bedakan dengan admitansi bus)
y ,pq = total admitansi pengisian tanah (line charging)
DATA UNTUK STUDI ALIRAN BEBAN Dalam penyelesaian masalah aliran beban kita dapat menggunakan bentuk admitansi bus maupun impedansi bus. Dalam pembahasan ini kita hanya memfokuskan penyelesaian aliran beban menggunakan matriks admitansi bus. Data yang diperlukan dalam studi aliran beban dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu : data bus dan data jaringan. Data jaringan yang diperlukan mencakup nilai impedansi seri dari masingmasing cabang jaringan dan admitansi shunt yang ada pada saluran transmisi. Selain itu rating dan impedansi transformator, rating kapasitor shunt, dan setelan sadapan Transformator juga diperlukan (bila ada). Kondisi kerja dan data bus harus selalu ditentukan untuk setiap studi. Data bus meliputi daya aktif dan reaktif pembangkitan maupun pembebanan, magnitud tegangan dan sudut fasa, beserta keterangan lain yang diperlukan. METODE PERHITUNGAN Untuk menghitung aliran beban digunakan beberapa metode umum yang sering digunakan untuk sebagai penyelesaian adalah metode Newton Raphson, Metode Accelerasi Gauss-Seidel dan Metode Fast Decoupled. Analisa ini menghitung tegangan bus serta aliran daya, arus, dan faktor daya pada cabang rangkaian. Program ini memungkinkan sumber daya dengan mode swing, tegangan teratur(regulated voltage), dan tegangan tak teratur. Program ini bisa bekerja pada sistem radial dan cincin. Program menyediakan tiga metode perhitungan yang bisa dipilih, yaitu Newton Raphson, Fast decoupled, dan Accelerated Gauss-Seidel. Masing-masing memiliki karakteristik konvergensi yang berbeda. •
Metode Newton Raphson Metode ini membuat
iterasi :
dan menyelesaikan persamaan berikut secara
∆ P J 1 J 2 ∆δ ∆ Q J J = ∆V ………………………… (1) 3 4
dengan ΔP dan ΔQ adalah vektor selisih daya nyata dan daya reaktif antara nilai yang ditetapkan dan nilai perhitungan. Δδ dan ΔV menunjukkan vektor sudut fasa dan besar tegangan dalam bentuk incremental, dan J1 hingga J4 merupakan matrik Jacobian. Metode ini memiliki karakteristik konvergensi kuadratis yang unik. Bisanya dia memiliki konvergensi yang cepat dibanding metode lain. Keuntungan lain adalah kriteria konvergensi diteteapkan untuk mendapatkan konvergensi selisih daya nyata dan reaktif. Kriteria ini memungkinkan pengguna menetapkan ketelitian yang diinginkan. Metode ini sangat tergantung pada nilai awal tegangan bus. Pemilihan yang teliti untuk nilai awal sangat dianjurkan. Sebelum metode ini dijalankan, ETAP membuat sejumlah iterasi Gauss-Seidel untuk menetapkan kumpulan nilai yang dijadikan nilai awal tegangan bus. Metode Newton-Raphson direkomendasikan sebagai pilihan pertama. •
Metode fast Decoupled Metode ini diturunkan dari Newton-Raphson. Hal itu berdasar fakta
bahwa perubahan kecil pada besar tegangan bus tidak terlalu mempengaruhi daya nyata dan perubahan kecil pada sudat fasa tegangan bus tidak terlalu mempengaruhi daya reaktif. Oleh karena itu, persamaan aliran daya pada Newton-Raphson bisa digantikan dua persamaan aliaran daya terpisah (decoupled) yang diselesaikan secara iterasi, yaitu :
[∆ P] [J 1 ]
= [ ∆δ ]
[ ∆ Q] [ J 4 ]
= [ ∆V ] ……………………………………
(2)
Metode ini mengurangi kebutuhan memori hingga setengahnya bila dibandingkan metode Newton-raphson, dan mengurangi waktu penyelesaian karena matrik Jacobian bernilai konstan. •
Metode Accelerated Gauss-Seidel
Dari persamaan tegangan nodal system ;
[I ]
= [Ybus
] [V ] ………………………………………
(3)
Metode ini menurunkan persamaan aliran daya berikut dan menyelesaikan secara iteratif :
[ P+ j ] =Q[V ] [Y*b ] [Vu *] s T
…………………………
(4)
dengan ΔP dan ΔQ merupakan vektor daya nyata dan daya reaktif, ΔV adalah vektor tegangan bus, serta Ybus adalah matrik admitansi sistem. Metode ini memerlukan nilai awal tegangan bus yang lebih sedikit dibandingkan metode newton-Raphson dan Fast Decoupled. Metode ini memriksa toleransi besar tegangan bus antara dua iterasi berurutan untuk mengendalikan ketelitian jawaban. Umumnya ketelitian besar tegangan di-set pada 0,000001 pu.
V.
PROSEDUR PERCOBAAN Lakukan percobaan dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1.
Jalankan program
2.
Pilih file – New Project
3.
Tulis nama Project anda dengan nama LF_(no kelompok anda)
4.
Lalu akan tampil user information, klik – Ok
5.
Buatlah One-Line Diagram seperti dibawah ini pada onne-line diagram
edit mode.
6.
Aturlah properties masing-masing alat sesuai dengan data yang diberikan
oleh asisten. 7.
Lakukan studi kasus load flow.
Simpan Load-Flow Report dari percobaan yang telah anda lakukan.
VI. DATA HASIL PERCOBAAN Gambar Rangkaian :
Gambar setelah percobaan :
Data hasil percobaan :
VII. ANALISA PERCOBAAN Pada praktikum analisa aliran daya ini, kita bisa melakukan analisa pada daya keluaran, aliran daya pada masing-masing bus, dan rugi-rugi daya pada setiap saluran. Dan pada praktikum ini kita dapat juga mengetahui bagaimana keadaan suatu sistem tenaga listrik baik dari tegangan, beban, maupun daya pada masingmasing generator. Karena daya kita ketahui, maka penyelesaian hanya dapat dilakukan dengan cara iterasi, yakni secara bertahap mencari tegangan bus yang akan menghasilkan injeksi daya. Dalam perhitungan analisa aliran daya ini digunakan tiga iterasi. Sehingga, untuk hal ini kita harus mengetahui paling sedikit dua besaran, misalnya : daya aktif (P) dan reaktif (Q) pada generator. Dimana sering kita sebut PQ bus. Dan dari hasil perhitungan manual, didapat rugi-rugi daya reaktif lebih besar dibandingkan rugi-rugi pada daya aktif.
Untuk mempermudah menganalisa pada praktikum ini digunakan program ETAP. Program ini didesain untuk melakukan perhitungan dan analisa sistem tenaga listrik. Baik analisa aliran daya maupun hubung singkat. Namun hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan program ETAP jauh berbeda bila kita bandingkan dengan hasil perhitungan secara manual. Terjadi selisih angka yang cukup besar baik untuk perhitungan daya keluaran, aliran daya pada masingmasing bus, ataupun rugi-rugi daya pada saluran. Hal ini, dapat dikarenakan tingkat ketelitian dari praktikan yang masih rendah dalam melakukan perhitungan secara manual. Dimana, praktikan hanya melakukan 3 iterasi dengan batas ketelitian 0,001. Pada praktikum analisa aliran daya ini,
VIII. JAWABAN TUGAS Tugas Manual :
Bus 1
= Slack Bus
Indeks Presisi
= 0,001
α
= 1,5
Base
= 100 MVA, 20 kV
Dengan Gauss Seidel tentukan: 1.
Daya keluaran pada Generator 1
2.
Daya keluaran pada masing-masing bus.
3.
Rugi-rugi daya pada saluran Z1 dan Z2
Penyelesaian Data kawat transmisi : Kode Bus
Impedansi
p-q
Zpq
1 2 1 3 2 3
0,4 + j 0,13 0,707 + j 0,707 0,5 + 0,j 866
Admitansi Shunt
Ypq
0 02 0
Data pembangkitan beban dan tegangan bus permulaan Kode P
Tegangan Bus
1 2 3
Permulaan 1,05 + j 0,00 1,00 + j 0,00 1,00 + j 0,00
Generator
Beban Keterangan
MW
0
MVA Q
0
Penyelesaian: Matriks admitansi: 1
Y12 = 0,1 + j 0,13 = 2,37 < - 18o = 2,25 – j 0,73 Y11 = Y12 + Y13 = 3,58 – j 1,05 Y22 = Y23 + Y21 = 2,75 – j 1,596 Y33 = Y31 + Y32 = 1,83 – j 1,186
MW 0 30 40
MVA Q 0 40 30
Slack Bus Load Bus Load Bus
Y12 = Y21 = - Y12 = - 2,25 + j 0,73 Y13 = Y31 = - Y13 = - 1,33 + j 0,32 Y23 = Y32 = - Y23 = - 0, 5 + j 0,866
[Y] =
3 , 5j1 8, 0 5 - 2 , +2 j 05 , 7 -13 , +3 j 03 , 3 2 - 2 , +2 j 05 , 7 3 2 , 7j1 5, 5 9- 0 65,+ j 0 , 8 6 6 -1 , +3 j 03 , 3 2 - 0 5,+ j 0 , 8 61 6, 8j1 3, 1 8 6
Perhitungan KLP: KLP =
PP + jQ P YPP
Untuk p = 2 KL2
=
(0,0 − j 0,0) − (0,3 − j 0,4) −0,3 + j 0,4 0,5 < 126 ,86 o = = 2,75 − j1,596 2,75 − j1,596 3,18 < −30 ,13 o
= 0,16<156o = -0,147 + j0,06 Untuk p = 3 KL3
=
(0,0 − j 0,0) − (0,4 − j 0,3) −0,4 + j 0,3 0,5 < 143 ,13 o = = 1,83 − j1,186 1,83 − j1,186 2,18 < −32 ,9o
= 0,23<176,03o = -0,23 + j0,016 Perhitungan YLPQ : YLPQ = YPQ – LP =
YPQ YPP
YL12 =
−2,25 + j 0,73 3,58 − j1,05 −1,33 + j 0,32
YL13 = 3,58 − j1,05
−2,25 + j 0,73
YL21 = 2,75 − j1,596
=
2,36 < 162 o = 0,63 < 178,3o = - 0,63+j0,02 3,73 < −16 ,3o
=
1,37 < 166 ,5o = 0,37 < 182,8o = - 0,37-j0,018 3,73 < −16 ,3o
=
2,36 < 162 o = 0,74 < 192o= - 0,72-j0,15 3,18 < −30 o 1 < 120 o
−0,5 + j 0,73
YL21 = 2,75 − j1,596 = = 0,314 < 152o= - 0,27+j0,157 3,18 < −30 o −1,33 + j 0,32
YL31 = 1,83 − j1,186 YL32 =
−0,5 + j 0,866 1,83 − j1,186
=
1,37 < 166 ,5o = 0,63 < 199,5o= - 0,6-j0,2 2,18 < −33 o
1 < 120 o = = 0,46 < 153o= - 0,6+j0,2 2,18 < −33 o
Perhitungan Itersi Gauss-Seidel : 1. Iterasi 1 ; K = 0 E1
= 1,05+j0,00 (slack bus)
E21
=
KL2 - YL21. E11 – YL23. E3o o ( E2 )*
=
−0,147 + j 0,06 1,0 − j 0,0
- (-0,72-j0,15) (1,05) – (-0,27+j0,157) (1,00)
= - 0,147 + j0,06 + 0,756 + j0,1575 + 0,27 – j0,157 = 0,879+j0,0605 E21
= 0,88 < 3,94o
∆E21 = E21 – E2o = (0,879+j0,06) – (1,0+j0,0) = - 0,121+j0,06 = 0,135 < 153,6o
> 0,001
E21(acc) = E2o + γ ( ∆E21) = (1,0+j0,0) + 1,5 (-0,121+j0,06)
= 0,818+j0,09 E31
=
KL3 - YL31. E11 – YL32. E21 o ( E3 )*
=
−0,23 + j 0,016 1,0 − j 0,0
- (-0,6-j0,2) (1,05) – (-0,4+j0,2)(0,818+j0,09)
= - 0,23 + j0,016 + 0,63 + j0,21 –(- 0,327 – j0,128-0,018) = 0,745+j0,098 E31
= 0,82 < 6,28o
∆E31 = E31 – E0 = (0,745+j0,098) – (1,0+j0,0) = - 0,26+j0,098 = 0,27 < 159
> 0,001
E31(acc) = E3o + γ ( ∆E31) = (1,0+j0,0) + 1,5 (-0,26+j0,098) = 0,61+j0,147 = 0,43 < 19,72o 2. Iterasi 2 ; K = 1 E22
=
KL3 - YL21. E11 – YL23. E31 1 (E2 )* −0,147 + j 0,06
= 0,818 − j 0,09 -(-0,72-j0,15)(1,05)–(-0,27+j0,157)(0,61+0,147) = - 0,17 + j0,09 + 0,756 +j0,1575 –(-0,1647–j0,0397+j0,0960,023) = 0,774+j0,549 E22
= 0,88 < 3,94o
∆E21 = E22 – E21 = (0,774+j0,549) – (0,818+j0,09) = - 0,044 - j0,459 = 0,46 < - 95,48o
> 0,001
E22(acc) = E21 + γ ( ∆E22) = (0,774+j0,549) + 1,5 (-0,044+j0,456) = 0,708+j1,233 E32
=
KL3 1 2 o * - YL31. E1 – YL32. E2 ( E3 )
=
−0,23 + j 0,016 1,0 − j 0,0
- (-0,6-j0,2) (1,05) – (-0,4+j0,2) (0,708+j1,233)
= - 0,35 + j0,11-(-0,63 - j0,21) – (- 0,31 – j 0,219+j0,155 – 0,1098) E32
= 0,69+j0,353
∆E32 = E32 – E0 = (0,69 + j0,35) - (0,61+j1,147) = 0,08+j0,203 = 0,27 < 159
> 0,001
E32(acc) = E32 + γ ( ∆E32) = (0,69+j0,35) - (0,08+j0,203) (1,5) = 0,57+j0,045 3. Iterasi 3 ; K = 2 E23
=
KL3 - YL21. E11 – YL23. E32 2 (E2 )* −0,147 + j 0,06
= 0,708 − j1,233 -(-0,72-j0,15)(1,05)–(-0,27+j0,157) (0,57+0,045) =-0,013 + j0,109–(- 0,756-j0,1575)–(-0,154–j0,012+j0,096-0,007) = 0,904+j0,1815 E23
= 0,88 < 3,94o
∆E23 = E23 – E22 = (0,904+j0,1815) – (0,708+j1,233) = 0,196 – j1,0515 E23(acc) = E22 + γ ( ∆E23)
= (0,708+j1,233) + 1,5 (-0,196+j1,0515) = 1,002+j0,34 E33
=
KL3 1 2 2 * - YL31. E1 – YL32. E2 (E3 ) −0,147 + j 0,06
= 0,57 − j 0,045
- (-0,6-j0,2) (1,05) – (-0,4+j0,2) (1,002+j0,34)
= - 0,25 + j0,125 - (-0,63 - j0,21) – (- 0,4 – j 0,136+j0,2 – 0,068) E33
= 0,69+j0,353
∆E33 = E33 – E32 = (0,712 + j0,001) - (0,57+j0,045) = 0,142+j0,046 = 0,149 < - 17,9
> 0,001
E33(acc) = E32 + γ ( ∆E32) = (0,57+j0,045) - (0,142 - j0,046) (1,5) = 0,783 - j0,024
= 1,05 < 0o
E1
= 1,05+j0,0
E2
= 1,002 - j0,34 < 1,06o < - 18,7o
E3
= 0,783 - j0,024 < 0,78o < - 17,56o
Daya pada bus 1 - 2 = E1* (E1 – E2). Y12
P12 – jQ12
= (1,05 - j0,0) (1,05+j0,0 – 1,002+j0,34) ( 2,25 – j0,73) = (1,05 – j 0,0) (0,498+j0,34) (2,25 – j0,73) = 1,453+j0,4167
P12
= 145,3 MW
Q12
= 41,67 MVAR
Daya pada bus 1 - 2 P21 – jQ21 = E2* (E2 – E1). Y21 = (1,002 - j0,34) (1,002 - j0,3 – 1,05 - j0,0) ( 2,25 – j0,73)
= (1,002 - j0,34) (-0,048 - j0,3) ( 2,25 – j0,73) = - 0,11 - j0,755 P21
= - 11 MW
Q21
= - 75,5 MVAR
Rugi-rugi P
= P12 + P21 = 145,3 MW + (- 11 MW) = 134,3 MW
Q
= Q12 + Q21 = 41,67 MVAR + (- 75,5 MVAR) = - 33,83 MW
Tugas modul : 1. Diketahui : Sistem dengan 3 bus seperti gambar dibawah ; _
Z a = j 0,6 ,
Ditanya : Jawab :
_
_
Z b = j 0,2 dan Z c = j 0,25
Matriks admitansi ?
y y y
12
13
23
=
1 1 1 = = = 1,667 ∠ − 90 0 = − j1,667 0 Za j 0.6 0,6∠90
=
1 1 1 = = = 5∠ − 90 0 = − j 5 Zb j 0.2 0,2∠90 0
=
1 1 1 = = = 4∠ − 90 0 = − j 4 0 Zc j 0.25 0,25∠90
Y11 = Y12 + Y13 = − j1,667 − j 5 = − j 6,667 Y22 = Y21 + Y23 = − j1,667 − j 4 = − j 5,667 Y33 = Y31 + Y32 = − j 5 − j 4 = − j 9
Y12 = Y21 = − y12 = j1,667 Y13 = Y31 = −y13 = j 5 Y23 = Y32 = −y23 = j 4
Maka Matriks Admitansi nya adalah : − j 6,667 j1,667 j 5 − j 5,667 j 4 j 5 j 4 − j9
[Y ] = j1,667
2). Diketahui : Sebuah system dengan 3 bus, memiliki 2 buah generator dan satu beban serta impedansi masing-masing saluran seperti gambar diatas. Ditanya : δ2, δ3, V2, PG1, QG1, QG2, QG3, dan aliran kawat S12 dan S 21 ? Jawab :
y
12
=
1 1 1 = = = 22,22∠ − 63,430 = 9,94 − j19,87 0 Z12 0,02 + j 0,04 0,045 ∠63,43
y
13
y
23
=
=
1 1 1 = = = 31,25∠ − 71,57 0 = 9,88 − j 29,65 Z13 0,01 + j 0,03 0,032 ∠71,57 0
1 1 1 = = = 35,71∠ − 63,43 0 = 15,97 − j 31,94 0 Z 23 0,0125 + j 0,025 0,028 ∠63,43 Y11 = Y12 +Y13 = 9,94 − j19 ,87 + 9,98 − j 29 ,65 = 19 ,92 − j 49 ,52 Y22 = Y23 +Y21 = 15 ,97 − j 31,94 + 9,94 − j19 ,87 = 25 ,91 − j 51,81 Y33 = Y31 +Y32 = 9,88 − j 29 ,65 +15 ,97 − j 31,94 = 25 ,85 − j 61,59
Y12 = Y21 = −y12 = −9,94 + j19 ,87 Y13 = Y31 = −y13 = −9,88 + j 29 ,65 Y23 = Y32 = −y23 = −15 ,97 + j 31,94
Maka matriks admitansi nya adalah :
1 ,9 −2 j4 ,59 −29,9 +4 j1 ,89 −79,8 +8 j2 ,69 5 [ Y ] = − 9,9 +4 j1 ,89 7,9 2− 1j5 ,81 − 11 ,95 +7 j3 ,91 4 − 9,8 +8 j2 ,69 −51 ,95 +7 j3 ,91 4,8 2−5 j56 ,51 9 3). Data-data komponen yang diperlukan untuk studi aliran daya : •
Data-data yang diperlukan pada komponen power grid, yaitu :
Operating mode (swing, voltage control atau Mvar control)
Nominal kV
% V dan sudut dari swing mode
% V, Beban (MW) dan Mvar limits (Qmax & Qmin) untuk tegangan
control saat beroperasi Beban MW & Mvar untuk Mvar control mode.
•
Data-data yang diperlukan pada komponen Motor induksi, yaitu : Rated kW/hp & kV Power factors & efisiensi saat beban 100%, 75% dan 50 % ID kategori beban & % beban Data kabel
•
Data-data yang diperlukan pada komponen beban statis, yaitu : ID beban statis Rated kVA/MVA 7 kV Power factors ID kategori beban & % beban Data kabel
•
Data-data yang diperlukan pada cabang dari transformer, yaitu : Cabang Z, R, X atau nilai X/R & unit, toleransi & temperature jika diperlukan. Kabel & saluran transmisi, jarak & unit Rasio trafo (kV) & kVA/MVA, tap, & setting LTU Impedance base kV & base kVA/MVA
•
Rasio X/R untuk trafo 25 kVA berdasarkan ANSI, yaitu ; Pada rating 5 < kVA ≤ 25,
# Untuk group 1, trafo dengan tegangan ≤ 8,32 kV maka rasio X/R nya adalah 1,13 # Untuk group 2, trafo dengan tegangan 8,32 < kV ≤ 12,47 maka rasio X/R nya adalah 1,00
IX. KESIMPULAN •
Pada perhitungan aliran daya yang sangat berpengaruh adalah tegangan
dan beban pada masing-masing bus, serta daya pada generator. •
Semakin besar beban, semakin besar pula daya yang dialirkan ke beban
tersebut.
X.
•
Rugi-rugi daya reaktif lebih besar dibandingkan rugi-rugi pada daya aktif.
•
Daya akan mengalir ke masing-masing bus dan akan diteruskan ke beban
DAFTAR PUSTAKA a.
Ir. A. Hamdadi, MS. Analisa Sistem Tenaga. Jurusan Teknik Elektro.
2002. b.
Ir. Hendra Marta Yudha. Proteksi Sistem Tenaga. Jurusan Teknik Elektro.
2000. c.
Modul Praktikum Distribusi Sistem Tenaga. Jurusan Teknik Elektro.
Universitas Sriwijaya. 2006.
