PRAKTIKUM ANALISIS SISTEM TENAGA UNIT 3 ANALISIS GANGGUAN SISTEM TENAGA LISTRIK
Nama
: Yashinta Putriana
NIM
: 11524097
Hari/jam
: Selasa, 13.00-selesai
Asisten
: Dytta Azi Cahyani
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA 2014
BAB I 1.1 Tujuan Mahasiswa dapat menjelaskan tentang gangguan dalam sistem tenaga listrik Mahasiswa dapat mencaribesarnya arus gangguan dalam setiap bus 1.2 Alat dan Bahan Seperangkat komputer yang terinstal program ETAP 7.0.0 1.3 Dasar Teori Pada suatu sistem tenaga listrik tidak dapat dihindari adanya gangguan, walaupun sudah didesain sebaik mungkin. Hal ini dapat disebabkan oleh kerusakan isolasi pada sistem tenaga listrik ataupun gangguan dari luar seperti dahan pohon dan sebagainya yang mengakibatkan terjadinya hubung singkat. Adanya hubung singkat menimbulkan arus lebih yang pada umumnya jauh lebih besar daripada arus pengenal peralatan dan terjadi penurunan tegangan pada sistem tenaga listrik, sehingga bila gangguan tidak segera dihilangkan dapat merusak peralatan dalam sistem tersebut. Besarnya arus hubung singkat yang terjadi sangat diperngaruhi oleh jumlah pembangkit yang masuk pada sistem, letak gangguan dan jenis gangguan. Berdasarkan jenis arus gangguannya, gangguan pada sistem tenaga listrik dibagi menjadi dua bagian yaitu gangguan simetris dan gangguan tak simetris. Yang dimaksud dengan gangguan simetris adalah gangguan yang arus gangguannya seimbang dan sebaliknya gangguan tak simetris adalah gangguan yang arus gangguannya tak seimbang. 1.4 Langkah Percobaan
a. Percobaan gangguan tiga fasa tanpa arus beban 1. Buat rangkaian sesuai data 2. Tulis rating generator, trafo, dan saluran sesuai data 3. Amati arus yang mengalir dengan percobaan load flow analysis
4. Berikan gangguan pada bus 3 dengan menggunakan short circuit study case 5. Amati arus gangguan yang terjadi 6. Periksa short circuit abalysis view 7. Ulangi percobaan dengan generator2 di non aktifkan b. Percobaan tiga fasa dengan arus beban 1. Sama seperti langkah percobaan pertama tetapi beban diaktifkan / dipasangkan ke sistem c. Percobaan gangguan tidak simetris 1. Buatlah gangguan pada bus 3 2. Jalankan studi analisis gangguannya 3. Amati hasilnya yakni arah arus dan besarnya arus gangguan, dan besarnya tegangan masing-masing bus
BAB II 1.1 Hasil Percobaan Percobaan 1. Gangguan simetris tanpa arus beban
Percobaan 2. Gangguan simetris dengan arus beban
Percobaan 3. Gangguan asimetris saat generator 1 swing, load in service
1.2 Analisis dan Pembahasan
Pada praktikum Unit 3 ini membahas tentang Short Circuit Analysis yang bertujuan untuk menganalisa karakteristik arus gangguan yang terjadi pada suatu sistem apabila terjadi gangguan. Dengan menggunakan Etap 7.5 akan dibuat rangkaian yang telah ditentukan seperti di modul, kemudian dilakukan 3 percobaan dengan gangguan dan analisis yang berbeda. Seperti yang telah diketahui bahwa ada 2 jenis gangguan dalam sistem tenaga listrik, yaitu gangguan simetris dan gangguan tidak simetris. Kedua gangguan ini juga akan diujikan pada sistem yang telah dibuat, berikut pembahasan dan analisis gangguan pada masing-masing percobaan :
Sebelum gangguan
Setelah gangguan
Percobaan pertama pada gambar disamping, generator 1 bertindak sebagai swing atau penyuplai daya ke seluruh sistem dan genetaror 2 out of service yang artinya tidak bekerja atau dianggap tidak ada dalam rangkaian. Kemudian gangguan yang pertama praktikan berikan pada bus 3 yang otomatis akan memutus aliran daya ke beban.percobaan ini menggunakan pengujian gangguan simetris dengan menekan icon 3 fasa pada matlab. Maka aliran daya dari generator 1 akan melewati trafo 1 (step up) yang akan menaikkan tegangan dari 18 kV menjadi 125 kV dengan besar faktor daya 0,98. Besar arus sebelum gangguan yaitu 154,1 A = 0,154 kA sedangkan setelah terjadi gangguan pada bus 3 arusnya meningkat menjadi 0,412 kA Kemudian percobaan 2 saat dengan gangguan simetris yang sama pada bus 3 tetapi load dalam keadaan in service dan generator 2 dalam keadaan in service juga tetapi berstatus sebagai voltage control. Pada awalnya arus pada sisi pembangkit di bus 4
sebesar 2,98 kA lalu setelah melewati trafo tegangan step up maka arus turun menjadi 0,324 kA pada bus 1 dan bus 2. Sedangkan pada bus yang diberi gangguan yaitu bus 3 dimana beban berada pada bus tersebut, arusnya menjadi sangat besar mencapai 0.648 kA. Hal ini apabila terus dibiarkan akan mengganggu sistem dan tentunya akan merusak peralatan terutama pada bus 3 dan saluran transmisi yang menuju bus 3.
Percobaan 2
Percobaan 3
Selanjutnya percobaan 3 dengan gangguan tidak simetris saat keadaan load dan generator 2 sama dengan percobaan 2. Tetapi yang membedakannya adalah studi kasus gangguannya, sehingga didapatkan hasil seperti terlihat di samping. Arus pada tiap-tiap fasa sama yaitu 0,351 kA. Tetapi sebenarnya pada bus 3 arus gangguan mencapai 0,702 kA dan itu dapat membahayakan sistem yang ada. Arus gangguan yang besar disebabkan karena kapasitas generator besar dan beban yang cukup banyak. Arus ini merupakan jumlah dari arus sumber dengan arus kontribusi (arus dari beban). Semakin besar rating sumber dan beban maka semakin besar pula arus gangguannya. Untuk mengatasi hal tersebut maka bisa dilakukan dengan menghindari konsentrasi pembangkitan (mengurangi short circuit level) menggunakan reaktor dan menggunakan tahanan untuk pentanahan netralnya. Pengggunaan lighting arrester dan penentuan tingkat dasar isolasi dengan koordinasi isolasi yang tepat. Selain itu juga melepaskan bagian sistem yang terganggu dengan menggunakan Circuit breaker (CB) dan relay pengaman. Pada percobaan tidak simetris terjadi perbedaan besar arus pada tiap fasa yang bisa dilihat dari gambar di samping, dimana tiap fasa memiliki perbedaan sudut yaitu arus tertinggal (karena -) seperti terlihat pada bus 4 arus lagging 108,9 derajat.
BAB III 3.1 Kesimpulan Dari praktikum unit 3 ini dapat disimpulkan bahwa ; 1. Arus gangguan tidak simetris pada saat tanpa beban (percobaan 1) lebih kecil daripada arus gangguan saat sistem berbeban (percobaan 2) 2. Gangguan tidak simetris mengakibatkan perbedaan arus pada tiap fasanya, pada komponen yang terjadi gangguan arus meningkat dan tegangan turun. Tetapi pada komponen lain yang tidak terjadi gangguan dapat terjadi tegangan meningkat 3. Gangguan simetris mengakibatkan arus pada tiap fasa sama tetapi pada bus yang terjadi gangguan arus menjadi besar 3.2 Tugas 1. Arus gangguan setelah adanya gangguan menjadi lebih besar dari arus sebelum ada gangguan karena adanya hubung singkat pada bus 3. 2. Pada saat sistem dengan beban arus gangguannya lebih besar dari saat tidak berbeban. Karena semakin besar beban semakin besar juga arus yang mengalir ke beban / arus gangguannya 3. Saat kedua generator bekerja maka suplay daya yang diberikan ke sistem akan maksimal dan tidak akan ada overload. Sedang bila hanya 1 generator yang mensuplay daya, maka generator lain hanya berfungsi sebagai voltage control. 4. Semakin besar beban maka arus gangguan besar, saat tegangan turun maka arus akan membesar. Untuk menghindari kerusakan pada sistem, maka upaya yang bisa dilakukan adalah memasang sistem proteksi seperti Circuit Breaker (CB), Recloser, lighting arrester, pemilihan isolator yang sesuai, atau penambahan tahanan pada sistem
DAFTAR PUSTAKA
Modul Praktikum Universitas Indonesia Modul Praktikum Analisis Sistem Tenaga Listri Teknik Elektro FTI UII
(2012, Maret 24) Dipetik April 23, 2014, dari http://novikaginanto.wordpress.com/2012/03/24/etapelectric-transient-analysis-program/ (2013, Desember 28) Dipetik Mei 2014 dari http://rekayasalistrik.wordpress.com/2013/12/28/caramenambahkan-beban-lumped-pada-etap/#more-4118
