MAKALAH ANALISIS SISTEM TENAGA PEMODELAN SISTEM
Disusun oleh : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Aditya Zain Edo Nurhidayatulaah Rafi Permadi Siti Nur Diana Wrenda Wira
1605366120 1605366120 1605366120 1605366120 1605366120 1605366120
TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MALANG 2018
Sistem Tenaga Listrik Secara Umum Terdiri dari 1.
:
Pusat Pembangkit Listrik (Power Plant) n , d imana terdapat Y ait u t em pat ener g i l s i t ri k per ta ma k al i d iban g ki t ka turbin sebagai penggerak mula (Prime Mover) dan generator yan g i t ri k memban g ki t ka n l s .
2.
Transmisi Tenaga Listrik Merupakan proses penyaluaran tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik (Power Plant) hingga Saluran distribusi listrik (substation distribution) sehingga dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik
3.
Sistem Distribusi Merupakan subsistem tersendiri yang terdiri dari : Pusat Pengatur d an l C ent er , DCC ( ) , sal ur an t e g an g an menen g ah ( 6 kV D ist ri but ion C ont ro i ebut t e g an g an d ist ri bu si pr imer 20k V , yan g ju g a bia sa d s ) yan g mer upak an sal ur an ud ar a at au k abel t anah , g ar du d ist ri bu si t e g an g an menengah yang terdiri dari panel-panel pengatur tegangan menengah dan trafo sampai dengan panel-panel distribusi tegangan rendah (380V 220V)yang menghasilkan tegangan kerja/ tegangan jala-jala unt uk indu st ri d an k on sumen .
4.
Beban Merupakan pengguna/konsumer Listrik
Pengertian Transmisi Tenaga Listrik s pembaha san ini , yan g d imak sud t ra pen yal ur an ) ad al ah n sm isi ( Dal am k ont ek sud pr o se s d an car a pen yal ur an ener g i l ist ri k , sehin gg a mem pun yai mak menyalurkan energi listrik dari satu tempat ke tempat yang l ainn ya ,m isal n ya: o dari pembangkit ke gardu induk o dari satu gardu induk ke gardu induk yang lain o Dari gardu induk ke jaring tegangan menengah dan gardu d ist ri bu si
.
Transmisi Tenaga Listrik Diagram Blok Sistem Transmisi dan Distribusi Listrik
Diagram dasar dari sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik Terdiri dari stasiun pembangkit (generating station) Transmission substation menyediakan servis untuk merubah dalam menaikan dan menurunkan tegangan pada saluran tegangan yang ditransmisikan serta pada saluran tegangan yang ditransmisikan ser t a mel i put i r e g ul a si t e g an g an Percabangan hubungan antar substation (interconnecting substation) untuk pasokan tenaga listrik yang berbeda untuk keperluan pengguna konsumen i t ri but ion S ub st at ion , pad a ba g ian ini mer ubah t e g an g an al ir an listrik D s dari tegangan medium menjadi tegangan rendah dengan t ra n s f or mat or st e pd own , t e g an g an r end ah d en g an t r an s f or mat or st e p d own , d imana memil ik i t a p ot omat is d an memil ik i k emam puan unt uk r e g ul at or t e g an g an r end ah .
.
Tegangan Transmisi Tegangan generator dinaikkan ke tingkat yang dipakai untuk transmisi yaitu antara 115kV dan 765 kV. xt r a H ig h V ol t a g e – E H V ) : 345 , 500 d an 765 k V E Te g an g an e xt r a-t in gg i ( H ig h V ol ta t and ar d ) g e- H V s : 115k V , 138k V , d an 230 kV Te g an g an t in gg i st and ar ( U nt uk s ist em d ist ri bu si , t e g an g an menen g ah yait u ant ar a 2 ,4k V d an 69kV. Umumnya antara 120V dan 69kV dan untuk tegangan rendah yaitu antara 120V sampai 600V. .
klasifikasi tegangan transmisi listrik 1. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 200kV-500kV Pada umumnya digunakan pada pembangkitan dengan kapasitas di atas 500 MW. Tujuannya adalah agar drop tegangan dan penampang kawat dapat direduksi secara maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan efisien.
T r a Te g an g an T in gg i ( S UT 2 S al ur an U da ) 30k V -150k V Dimana tegangan ini beroperasi antara 30 KV sampai dengan 150 KV dan .
konfigurasi jaringan pada umumnya single/double sirkuit, dimana 1 sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan 3 atau 4 kawat. Biasanya hanya 3 kawat dan penghantar netralnya digantikan oleh tanah sbg saluran kembali. TT 3 S al ur an K abel Te g an g an T in gg i ( S K 150 k V ) 30k VSaluran kabel tegagan tinggi dipasang hanya pada kota-kota besar yang terdapat .
dipulau Jawa sebab diperkotaan tidak memungkinkan dibangun SUTT karena sangat sulit mencari tempat yang luas dan jika dibangun sangat banyak dampak yang terjadi. T 4 S al ur an U da M 30 k V r a Te g an g an Menen g ah ( SU ) 6 kV Di Indonesia pada umumnya tegangan operasi SUTM adalah 6 KV dan 20 KV. .
Namun secara berangsur-angsur tegangan operasi 6 KV dihilangkan dan saat ini hampir semuanya menggunakan tegangan operasi 20 KV. TM -20k V 5 S al ur an K abel Te g an g an Menen g ah ( S K ) 6 kV Transmisi SKTM memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTM. Perbedaan .
mendasar adalah SKTM ditanam di dalam tanah. Hal ini dilakukan sebab saluran kabel ini tidak aman jika dipasang seperti saluran udara dan akan menggangu aktifitas pada masyarakat sekitar.
T 6 S al ur an U da R ) 40V -1000V r a Te g an g an Rend ah ( SU Transmisi SUTR adalah bagian hilir dari sistem tenaga listrik pada tegangan .
distribusi di bawah 1000 Volt, yang langsung memasok kebutuhan listrik tegangan rendah ke konsumen. Di Indonesia, tegangan operasi transmisi SUTR saat ini adalah 220/ 380 Volt. T R 7 S al ur an K abel Te g an g an Rend ah ( S K ) 40V -1000V Ditinjau dari segi fungsi, transmisi SKTR memiliki fungsi yang sama dengan .
transmisi SUTR. Perbedaan mendasar adalah SKTR di tanam didalam di dalam
tanah. Jika menggunakan SUTR sebenarnya dari segi jarak aman/ ruang bebas (ROW) tidak ada masalah, karena SUTR menggunakan penghantar berisolasi.
Jenis saluran transmisi dapat dibagi menjadi : Transmisi Listrik Arus Bolak-balik (AC) Transmisi Listrik Arus Searah (DC) i t ri k ar u s bol ak C ar a pen yal ur an Tena g a L s
F a sa t un gg al , dua k awat
F a sa
-t ig a , t ig a k awat
F a sa
-t ig a , em pat k awat
-bal ik ( A C )
n sm isi t e g an g an t in gg i d ig unak an s ist em sal ur an 3 f a sa , unt uk P ad a t ra e f isien si Selain karena Keluaran dari generator berupa tiga fasa setiap fasa mempunyai sudut pergerseran fasa 120º. Pada SUTT dikenal fasa R; S dan T yan g ur ut an f a san ya sel al u R d iat a s , S d it en g ah d an T d ibawah Saluran Transmisi dengan menggunakan sistem arus bolak-balik tiga fasa mer upak an s ist em yan g ban yak d ig unak an , men g in g at k el ebihan seba g ai berikut : o Mudah pembangkitannya o Mudah pengubahan tegangannya o Dapat menghasilkan medan magnet putar n l ebih be sar d an nil ai o Den g an s ist em t ig a f a sa , d a ya yan g d isal ur ka sesaatnya Konstan .
.
Konfigurasi jaringan transmisi
Tegangan Tinggi Tegangan tinggi adalah tegangan yang dianggap tinggi dari suatu jaringan tertentu a) Tegangan tinggi besar : tegangan tinggi yang direncanakan untuk suatu perlatan agar peralatan bekerja secara kontinuw b) Tegangan tinggi up normal : tegangan yang masih diijinkan oleh suatu per al at an t d al am wak t u sin g ka c) Tegangan tinggi normal : tegangan tinggi yang diijinkan oleh suatu s y st em t an pa ad a bat a san wak t u .
.
Tegangan Tinggi AC a. Tegangan tinggi normal : TT yang mampu ditahan sistem dalam waktu yang tidak terbatas b. Tegangan tinggi abnormal/TT lebih : TT yang mampu ditahan sistem dalam wak tu yan g t sin g ka Aperiodik/eksternal/natural over voltage : Bentuk gelombang t e g an g an im pu s sur pet ir , swit chin g g e ) l ( Periodik/internal/man made over voltage : Bentuk gelombang t e g an g an ) sinu soid al 50 H z ( Over vol ta g e .
.
.
1.4
Beban Ekonomis Trafo
Transformator merupakan suatu alat listrik statis yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik bolak-balik ( arus da tegangan ) dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain dengan nilai yang sama maupun berbeda besarnya (lebih kecil atau lebih besar) pada frekuensi yangsama, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada umumnya transformator terdiri atas
sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis, dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer, dan kumparan sekunder. Rasio perubahan tegangan akan tergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan itu. Biasanya kumparan terbuat dari kawat tembagayang dibelit seputar “kaki” inti transformator.
a. Keadaan transformator tanpa beban Bila
kumparan
primer
sumberteganganV1
suatu
transformator
dihubungkan
dengan
yang sinusoidal, akan mengalir arus primer I0 yang juga
sinusoidal dandengan menganggap belitan N1 reaktif murni. I0 akan tertinggal 900 dari V1. Arusprimer I0 menimbulkan fluks (Ф) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoidal. Gambar. Transformator Tanpa Beban.
b. Keadaan transformator berbeban Apabila kumparan sekunder di hubungkan dengan beban ZL, akan mengalir arus I2 pada kumparan sekunder, dimana
2 =
Gambar transformator dalam keadaan berbeban
Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2 I2 yang cenderung menentang fluks (Ф) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I2’, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2, hingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer menjadi: I1 + I 0 + I 2 ' (ampere)
Bila komponen arus rugi inti (Ic) diabaikan, maka I0 = Im , s ehingga: I1 + I m + I 2 ' (ampere) Dimana:
I1 = arus pada sisi primer
I0 = arus penguat Im = arus pemagnetan Ic = arus rugi-rugi inti
