Laporan Stl Parallel, Seri Dan Zero Impedance

PARALLEL COMPENSATION COMPENSATION

1.1 Tujuan

Mengidentifikasi efek kompensasi paralel pada stabilitas tegangan saat berbeban dan kerugian transmisi.

1.2 Landasan Teori

Dengan menerapkan rangkaian kompensasi paralel ini, dikarenakan pembebanan (R-L-C) faktor daya konsumen dapat ditingkatkan. Arus reaktif kapasitif dari kapasitor mengkompensasi komponen induktif arus konsumen. Prinsip kompensasi paralel ini, sering digunakan dalam praktek, digambarkan dalam Gambar berikut. 17; karena alasan penyederhanaan, kapasitansi operasional garis belum dipertimbangkan.

Arus

kapasitif

(IC)

dari

kapasitor

sebagian

atau

seluruhnya

mengkompensasi komponen lb reaktif dari arus beban, tergantung pada nilai C. Untuk alasan yang yang berkaitan dengan sisi tarif, kompensasi

tidak

digunakan sepenuhnya untuk keperluan listrik. Kompensasi hanya dilakukan untuk daya sisa reaktif Qr', di mana titik cos2' faktor daya tepat tercapai, sehingga bila daya reaktif tidak ada maka energi tersebut perlu dibayar.

Untuk

nilai-nilai

daya

yang

tidak

dikompensasi

atau

sebagian

dikompensasi, diagram vektor berikut ini berlaku (P, Q, S = daya aktif, reaktif dan daya aktif dari konsumen, cos 2 = faktor daya dari konsumen tanpa kompensasi dan cosφ2' = faktor daya dengan kompensasi).

Daya kompensasi Qc diperlukan untuk memperbaiki faktor daya dari sudut φ2 ke sudut φ2' dapat disimpulkan dari diagram vektor di atas:

 = (tan φ −tanφ ′) Dari ini kapasitansi yang diperlukan dari tiga kapasitansi individu dari sistem kompensasi yang dihubungkan bintang dapat disimpulkan:

Kompensasi paralel tergantung pada beban. Dalam prakteknya, kapasitor dihubungkan atau terputus tergantung pada kondisi beban. Dalam penentuan kapasitansi dalam kompensasi diperlukan pertimbangan untuk saluran udara yang panjang dan panjang kabel, setengah kapasitansi operasional harus juga dipertimbangkan jika diperlukan. Jika setiap konsumen secara pribadi melakukan kompensasi, maka kita merujuk pada kompensasi individu. Jika sistem kapasitor yang umum digunakan untuk kompensasi dari serangkaian konsumen -misalnya, untuk semua pengguna industri- maka kita

merujuk pada kompensasi pusat atau kelompok. Sekali lagi, harus dimungkinkan untuk menghubungkan dan memutuskan kapasitor individu, dalam rangka menyesuaikan sistem kompensasi untuk kondisi beban yang bervariasi.

1.3 Alat dan Bahan



1 DL 2108TAL

: Three-phase power supply unit



1 DL 2108T02

: Power circuit breaker



1 DL 1080TT

: Three-phase transformer



1 DL 7901TT

: Overhead line model



1 DL 1017R

: Resistive load (Beban resistif)



1 DL 1017L

: Inductive load (Beban induktif)



1 DL 1017C

: Capacitive load (beban kapasitif)



1 DL 2109T26

: Power meter



1 DL 2109T27

: Power factor meter



2 DL 2109T2A5

: Moving-iron ammeter (2,5 A)



2 DL 2109T1PV

: Moving-iron voltmeter (600 V)



Kabel penghubung secukupnya

1.4 Gambar Rangkaian Percobaan

1.5 Prosedur Percobaan

Rakit rangkaian seperti gambar rangkaian percobaan diatas. Komponen induktif

beban

ohmic-induktif

adalah

untuk

dikompensasikan

dengan

menggunakan kapasitansi terhubung secara paralel. Untuk menunjukkan segi yang efektif dari kompensasi paralel ini, cukup untuk mengidentifikasi saluran tanpa kapasitansi. Hal ini juga untuk memastikan diagram rangkaian ekuivalen dan diagram vektor yang sesuai dengan teori. Lepas semua kabel penghubung menghubungkan kapasitansi C E dan C L pada model saluran udara. Set primer-sisi tiga fase transformator sehubungan delta 380 V dan menggunakan colokan menjembatani mengatur sekunder sisi untuk membintangi U nominal + 5%. Mengatur tegangan suplai untuk U nominal = 380 V. Mengatur nilai L2 = 3.19 H pada beban induktif: kapasitansi persis 3,2 uF akan diperlukan untuk mengkompensasi induktansi ini benar- benar (ω•C•L = 1). Hubungkan nilai C 2 = 3 uF pada beban kapasitif dan mengukur U 1 tegangan, I1 saat ini, P1 aktif dan kekuatan Q 1 reaktif pada awal baris dan U2 tegangan, I2 saat ini dan cosφ2 pada akhir baris untuk berbagai pengaturan dari resistansi beban. Masukkan nilai diukur dalam tabel berikut. Inductive load L2 = 3.19 H Compensation capacitance C 2 = 3 μF R R 1

U1 (V) 390

I1 (A) 0,28

P1 (kW) 0,04

Q1 (kVAR) 0,03

U2 (V) 380

I2 (mA) 250

cosφ2

R 3 R 4

Repeat the above measurements for different inductive loads and compensation capacitances. Inductive load L4 = 1.27 H Compensation capacitance C 4 = 8 μF R R 1 R 3 R 4

U1 (V)

I1 (A)

P1 (kW)

Q1 (kVAR)

U2 (V)

I2 (mA)

cosφ2

Membandingkan hasil pengukuran dengan yang diperoleh di bawah percobaan 4, kompensasi paralel mengurangi kebutuhan daya reaktif dari sistem line-beban; pada saat yang sama, tegangan pada beban meningkat. kompensasi hampir total dan ini dapat dilihat dari beban cosφ2 yang sekarang kira-kira 1 dalam setiap kasus. Dalam percobaan berikut faktor daya beban adalah untuk ditingkatkan melalui kompensasi dengan nilai tertentu. Dari hasil pengukuran (ohmic-induktive beban) dengan beban induktif L5 = 0,9 H dan beban resistif R3 = 435 Ω kita tahu bahwa nilai cosφ2 sekitar 0,5 terjadi untuk kasus beban ini. Mengatur Ls beban induktif dan beban resistif R3. Dalam rangka untuk menentukan kapasitansi yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya sekitar 0,9 perubahan dalam langkah-langkah nilai-nilai kapasitansi beban sampai faktor daya meteran membaca sekitar 0,9. Pada saat ini mengukur tegangan U 1, I1 saat ini, Pi aktif dan kekuatan Q 1 reaktif pada awal baris dan tegangan U 2, I2 saat ini dan cosφ2 pada akhir line.

Compensation capacitance: ………… F U1 = …………… Volt

I1 =……………A

P1 = ……………W

Q1 = …………… Var

U2 = …………… V

I2 = …………… A

cos2 = …………… Membandingkan ini hasil pengukuran dengan yang diperoleh di bawah beban ohmik-induktif yang sama pada percobaan 4, di sini juga, kita melihat peningkatan yang signifikan dalam tegangan pada konsumen, ditambah dengan arus reduksi. Selain itu kekuatan nilai faktor diinginkan dapat tercapai tepat.

1.6 Hasil Percobaan

 Beban R-L-C Inductive load L2 = 3.19 H Compensation capacitance C 2 = 3 μF R R 1 R 3 R 4

U1 (V) 390

I1 (A) 0.28

P1 (kW) 0.04

Q1 (kVAR) 0.03

U2 (V) 380

I2 (mA) 250

385 385

0.55 0.75

0.11 0.15

0.04 0.05

360 340

570 690

cosφ2

0.99 lag 0.97 lag 0.98 lag

Inductive load L4 = 1.27 H Compensation capacitance C 4 = 8 μF R R 1 R 3 R 4

U1 (V) 395

I1 (A) 0.29

P1 (kW) 0.05

Q1 (kVAR) 0.01

U2 (V) 380

I2 (mA) 260

395 395

0.57 0.75

0.11 0.16

0.04 0.05

360 344

525 750

cosφ2

0.98 lag 0.98 lag 0.97 lag

 Beban R-L Inductive load L4 = 1.27 H R R 1 R 3 R 4

U1 (V) 400

I1 (A) 0.39

P1 (kW) 0.06

Q1 (kVAR) 0.03

U2 (V) 342

I2 (mA) 620

400 400

0.65 0.81

0.12 0.15

0.07 0.09

324 318

815 955

1.7 Analisa

cosφ2

0.5 lead 0.7 lead 0.75 lead

SERIES COMPENSATION

2.1 Tujuan

Mengidentifikasi efek kompensasi seri terhadap stabilitas tegangan pada beban.ntukan induktansi dari penetral gangguan ke tanah pada model jaringan sisi atas .

2.2 Dasar Teori

Kompensasi seri digunakan untuk mengkompensasi induktansi dari saluran transmisi panjang dan mengurangi drop tegangan pada saluran transmisi. Namun, kerugian transmisi terjadi tidak dapat dikurangi dengan menggunakan jenis kompensasi. Untuk menggambarkan prinsip ini, itu cukup untuk mempelajari saluran tanpa kapasitansi operasi, seperti yang diilustrasikan dalam Gambar berikut. 19:

Tegangan drop ∆U antara U1 pada awal baris dan U 2 pada akhir baris dapat dibagi menjadi komponen ∆U1 sumbu langsung dan komponen quadrature ∆Uq seperti ditunjukkan pada Gambar. 20; komponen kuadratur selalu jauh lebih kecil dari komponen kuadratur.

Tujuan kompensasi seri untuk mencapai tegangan drop langsung sumbu yang sekecil mungkin. Untuk kapasitansi dari kapasitor seri berikut ini berlaku ketika mengabaikan ∆Uq dan di bawah kondisi ∆U1 = 0:

Efek dari kapasitor seri tidak bergantung pada tingkat beban, tapi tergantung pada cos 2 nya. Karena, dalam kasus konsumen dari jenis yang sama, ini tidak berubah banyak (tidak berpengaruh banyak), kapasitor seri, tidak seperti kapasitor paralel, tidak perlu dikendalikan. Kapasitor harus dilindungi terhadap tegangan lebih, yang dapat muncul sebagai akibat dari arus hubung singkat tinggi yang disebabkan oleh hubungan pendek pada akhir saluran. Untuk ini, langkah-langkah eleborate – pelindung celah rangkaian seri, misalnya -yang diperlukan, yang sering membuat penggunaan kapasitor seri tidak ekonomis.

2.3 Peralatan dan Bahan



1 DL 2108TAL




1 DL 2108T02




1 DL 1080TT




1 DL 7901TT




1 DL 1017R

: Resistive load



1 DL 1017L

: Inductive load



1 DL 1017C

: Capacitive load



1 DL 2109T26

: Power meter



1 DL 2109T27

: Power factor meter



2 DL 2109T2A5




2 DL 2109T1PV





2.4 Gambar Rangkaian


Merakit rangkaian sesuai dengan diagram series compensation di atas. Komponen

induktif

line

adalah

untuk

dikompensasikan

dengan

menggunakan kapasitansi dihubungkan secara seri. Dalam rangka untuk berkonsentrasi pada fitur penting dari kompensasi seri, di sini juga kita akan mengabaikan kapasitansi line. Jadi ini juga memastikan sesuai dengan diagram rangkaian setara dan diagram vektor yang sesuai disajikan pada bagian teori (titik 1.7.2, Gambar. 19) Hapus semua colokan menjembatani menghubungkan kapasitansi C E dan CL pada model saluran udara.

Atur sisi primer transformator tiga fase dengan hubungan delta 380 V dan sisi sekunder dengan hubungan bintang menggunakan kabel penghubung serta mengatur U nominal + 5%. Menurut rumus yang disajikan pada bagian teori, nilai kapasitansi kompensasi.

=

  (+.co  )

diperlukan untuk model saluran udara yang mewakili panjang 360 km pada beban dengan nilai cosφ2 sekitar 0,8, seperti model yang digunakan di sini. Mengatur kapasitansi seri untuk 18 uF dengan menghubungkan tiga kapasitansi individu C7 = 18 uF dalam seri untuk masing-masing konduktor baris. Mengatur tegangan suplai untuk U nominal = 380 V. Dalam rangka mempertahankan cosφ2 seragam, mengatur nilai-nilai ohmik dan induktif berurutan dengan nilai masing-masing diberikan dalam tabel berikut dan kemudian untuk setiap langkah mengukur tegangan U 1, I1 saat ini, P1 aktif dan kekuatan Q 1 reaktif pada awal baris dan tegangan U 2 dan I2 saat ini di akhir saluran. Membandingkan tegangan diukur pada dua baris berakhir dengan yang diukur untuk beban yang sama L dan R tanpa seri kompensasi, peningkatan tegangan pada akhir saluran jelas sedangkan kompensasi seri berfungsi terutama untuk mengurangi drop tegangan line .

2.6 Hasil Percobaan Beban R-L-C

Inductive load L4 = 1.27 H Compensation capacitance C 4 = 8 μF R R 1

U1 (V) -

I1 (A) -

P1 (kW) -

Q1 (kVAR) -

U2 (V) -

I2 (mA) -

R 3

-

-

-

-

-

-

-

R 4

400

0.95

0.2

0.12

340

10

0.89ead

2.7 Analisa

cosφ2

ZERO IMPEDANCE

3.1 Tujuan

Menggunakan teknik pengukuran untuk menentukan zero-phase urutan impedansi dari model saluran udara dan membandingkan nilai ini dengan teori.

3.2 Dasar Teori

Jenis ketiga kompensasi adalah kemungkinan mengurangi efek kapasitansi operasi garis beban panjang, atau garis dioperasikan dengan beban ringan, dengan menghubungkan disebut reaktor shunt secara paralel. Dengan cara ini, bahaya kenaikan tegangan dengan efek Ferranti dicegah. Kesimpulannya,

perhatikan

bahwa

yang

mempengaruhi

menguntungkan pada kerugian transmisi dan pengurangan peningkatan tegangan dari garis tanpa beban dapat disebabkan tidak hanya oleh kapasitor dan reaktor (disebut kompensasi statis). Untuk ini, mesin sinkron juga cocok, yang dioperasikan tanpa beban di induk dan, karena negara exciter mereka, hanya menghasilkan daya reaktif induktif atau kapasitif. Karena, dalam hal ini, sudut fase listrik dapat dilakukan, mesin sinkron (biasanya generator dari stasiun pompa listrik) digambarkan sebagai berputar shifter fase dalam modus operasi ini.

3.3 Peralatan dan Bahan



1 DL 2108TAL




1 DL 2108T02




1 DL 1080TT




1 DL 7901TT




2 DL 2109T2A5




2 DL 2109T1PV





3.4 Gambar Rangkaian


Merakit rangkaian sesuai dengan diagram percobaan di atas. Masukkan semua kabel penghubung kapasitansi dengan model saluran udara. Rangkailah sisi primer fase transformator dengan hubungan bintang 380 V dan menggunakan kabel penghubung serta mengatur sisi sekunder untuk dengan hubungan bintang kemudian atur U nominal - 15%.Mengatur tegangan suplai untuk U nominal = 380 V. Mengukur tegangan dan arus pada akhir awal saluran: U0 = …………… (V)

I0 = …………… (A)

dan menentukan zero-phase urutan impedansi saluran dengan menetapkan hasil bagi:

 =

 = ⋯Ω 

Menurut informasi di bagian teori, tahap urutan nol impedansi untuk saluran udara yang digunakan di sini pada frekuensi 50 Hz memiliki nilai.

Z0 = R+ jL

 3R E + jLE   13 + j91  311 + j78.5  46 + j326

dan besarnya

| | = 328 Ω Catatan: Dalam pandangan pengukuran akurasi dan komponen toleransi, nilai ditentukan dengan menggunakan teknik pengukuran mungkin berbeda dari teori nol-urutan impedansi. 3.6 Hasil Percobaan

U0 = 105 Volt I0 = 790 mA =0.79

 =

 105 = = 132,91 Ω  0.79

3.7 Analisa

KESIMPULAN (Parallel Compensation, Series Compensation, Dan Zero-Impedance)

Sesuai dengan analisa di atas dapat disimpulkan bahwa jika terjadi gangguan satu fasa ke tanah pada suatu sistem transmisi tanpa adanya hambatan (pentanahan langsung), maka tegangan fasa lain akan terganggu sehingga tegangan bisa menjadi semakin meningkat oleh karena itu dibutuhkan suatu pentanahan sistem pada titik netral trafo agar tegangan pada fasa yang lain tetap pada batas normal. Sehingga dapat disimpulkan bahwa penerapan metode pentanahan petersen suspension coil lebih baik dibandingkan pentanahan langsung karena metode petersen suspension coil ini dapat tetap menjaga nilai batas normal tegangan pada saat terjadinya gangguan sistem. Namun penerapan metode petersen suspension coil ini sebaiknya diterapkan pada kondisi tanah tertentu.

Laporan Stl Parallel, Seri Dan Zero Impedance

Recommend Documents