Makalah Komponen Simetris

Makalah Komponen Simetris (mata kuliah sistem proteksi) A. Komponen-Komponen Simetris

C.L. C.L. Fort Fortes escue cue pada pada tahun tahun 1918 1918 tela telah h memb membah ahas as cara cara menan menangan ganii rang rangkai kaian an fasa fasa majemuk poly-phase (berfasa banyak tak seimbang dalam suatu sidang !merican "nstitute of #lectrical #ngineers. $etelah sidang tersebut% metode komponen simetris menjadi diperhitungkan dikala adanya penelitian atau penulisan artikel yang terkait. &engan metode komponen simetris ini gangguan tak simetris pada bagian sistem transmisi dapat dianalisa seperti gangguan hubung singkat (short circuit% impedansi dari satu atau dua saluran ke tanah% impedansi antar saluran%  penghantar yang terbuka. 'eorem 'eoremaa yang yang dikemu dikemukaka kakan n oleh oleh Fortes Fortescue cue telah telah membukt membuktika ikan n baha baha suatu suatu siste sistem m tenaga yang tidak seimbang yang terdiridari n fasor yang berhubungan (related dapat diuraikan menjadi n buah sistem dengan fasor seimbang yang dapat disebut dengan komponen-komponen simetr simetris is (symet (symetric rical al compone components nts dari dari fasor fasor asliny aslinya. a. ) buah fasor fasor pada setiap setiap himpuna himpunan n komponennya adalah sama panjang% dan sudut diantara fasor yang saling bersebelahan dalam himpunan itu memiliki besay yang sama. *alaupun metode ini berlaku untuk setiap sistem fasa majemuk tak seimbang% materi akan dibatasi han ya sampai pada sistem tiga fasa saja. +angguan yang sering terjadi pada sistem tenaga biasanya disebabkan oleh gangguan asimetris asimetris%% yang dapat menyebabkan menyebabkan tegangan dan arus menjadi tidak seimbang. seimbang. C.L. Fortes,ue Fortes,ue telah membuktikan baha sistem tenaga listrik yang tidak seimbang dapat berasala dari tegangan dan arus yang tidak seimbang antar fasanya% hal ini dapat dipecahkan menjad tiga komponen simetris dari sistem tiga fasa yang seimbang. erikut adalah pembagian dari tiga komponen simetris tersebut 1

Komponen urutan positif (positive sequence components)

/erupakan komponen simetris yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya% terpisah 102% serta memiliki urutan fasa yang sama seperti urutan fasor aslinya. $aat sistem tenaga dalam keadaan normal% terdapat arus dan tegangan urutan positif% sehingga impedansi sistem tenaga  pada keadaan normal adalah impedansi urutan positif. $etelah itu ketika terjadi suatu gangguan% ganggu an% cabang yang terganggu pada sistem dapat digantikan dengan perubahan tegangan 34 5 4-41 dan semua sumber tegangan yang ada pada sistem dihubung singkat% sehingga akan diperoleh arus gangguan 3" yang mengalir ke dalam sistem% yaitu 

6ika arus aal pada sistem tenaga sebelum terjadi gangguan adalah nol (" 5 % maka arus yang dapat mengalir pada cabang yang mengalami gangguan adalah "1 5 -3" sehingga didapat 41 5 4 7 "11........................................................................................................................(1. :ersamaan diatas merupakan persamaan komponen urutan positif arus dan tegangan pada cabang yang mengalami gangguan. 2

Komponen urutan negatif (negative sequence components)

;omponen urutan negatif merupakan komponen yang terdiri dari tiga fasor yang memiliki besar yang sama% terpisah satu dengan yang lainnya dalam fasa sebesar 102% dan memiliki urutan fasa yang berlaanan dengan fasor aslinya. 6ika pada keadaan normal hanya terdapat komponen urutan positif % maka komponen urutan negatif hanya ada pada saat terjadinya gangguan. 6ika tidak ada komponen urutan negatif sebelum terjadinya gangguan% maka apabila terjadi gangguan akan timul perubahan tegangan sebesar 740% dan arus "0 yang dapat mengalir melalui sistem tenaga ke gangguan% ditunjukkan melalui persamaan berikut ini

40 5 -"00...........................................................................................................................(1.< 0 adalah impedansi urutan negatif dan pada umumnya sama dengan impedansi urutan positif. 3

Komponen urutan nol (ero sequence components)

/erupakan komponen yang terdiri dari tiga fasor yang memiliki besar yang sama dan tidak ada pergeseran fasa antara fasor yang satu dengan yang lain. erikut adalah persamaan komponen urutan nol saat terjadi gangguan !rus dan tegangan pada komponen urutan nol memiliki fasa yang sama. $ehingga arus urtan nol untuk dapat mengalir pada sistem memerlukan jalan balik= perputaran (return connection yang dapat melalui sistem pentanahan netral. "mpedansi urutan nol umumnya tidak sama dengan impedansi urutan positif% pada umumnya ini bergantung pada beberapa faktor seperti halnya  jenis peralatan pada sistem tenaga% cara menghubungkan lilitan (3 atau >% dan cara pentanahan titik netral. +ambar komponen-komponen simetris ermacam-macam keuntungan penggunaan metode ini dalam analisa sistem tenaga. :ada metode ini sistem peganalisaan dengan mengetahui arus pada gangguan. ;emudian nilai arus

dan tegangan pada berbagai titik dalam sistem dapat diketahui. /etode yang ckup sederhan ini dapat memberikan ramalan yang seksam mengenai perilaku sistem tenaga. ;arena adanya pergeseran fasa pada komponen simetris tegangan dan arus dalam sistem tiga fasa% akan lebih mudah bila didapatkan metode penulisan yang dapat langsung menunjukkan  peputaran fasor dengan 102. ?perator a merupakan suati opertor fasor yang menyebabkan  perputaran sebesar 102 dalam arah yng berlaanan arah jarum jam (counterclockise% dengan tidak mengubah besar fasornya. ?perator ini merupakan bilangan kompleks yang besarnya satu dan sudutnya 102 dan dapat diartikan sebagai berikut

Contoh permasalahan  $alah satu pengantar saluran tiga fasa terbuka. !rus yang mengalir ke beban yang dihubungkan 3 melalui saluran a adalah 1 !. &engan arus dalam saluran a sebagai pedoman dan dengan memisalkan baha saluran c terbuka% hitunglah komponen simetris arus salurannya ;ita dapat melihat baha komponen pada "c1dan "c0 tetap memiliki nilai tertentu alaupun sluran c terbuka dan tidak dapat mengalirkan arus. ?leh karena itu% seperi yang diharapkan  jumlah komponen pada saluran a adalah 1. !engertian "angguan #an klasifikasi "angguan

+angguan adalah suatu ketidaknormalan (interferes) dalam sistem tenaga listrik yang mengakibatkan mengalirnya arus yang tidak seimbang dalam sistem tigas fasa. +angguan dapat  juga didefinisikan sebagai semua kecacatan yang mengganggu aliran normal arus ke beban. 'ujuan dilakukan analisa gangguan adalah  1 1. :enyelidikan terhadap unjuk kerja rele proteksi 0 0. @ntuk mengetahui kapasitas rating maksimum dari pemutus tegangan  . @ntuk mengetahui distribusi arus gangguan dan tingkat tegangan sistem pada saat terjadinya gangguan. erikut ini adalah klasifikasi gangguan  $er#asarkan kesimetrisann%a &

1 +angguan !simetris% merupakan gangguan yang mengakibatkan tegangan dan arus yang mengalir  pada setiap fasanya menjadi tidak seimbang% gangguan ini terdiri dari - +angguan Aubung $ingkat $atu Fasa ke 'anah

-+angguan Aubung $ingkat &ua Fasa -+angguan Aubung $ingkat &ua Fasa ke 'anah 0+angguan $imetris% merupakan gangguan yang terjadi pada semua fasanya sehingga arus maupun tegangan setiap fasanya tetap seimbang setelah gangguan terjadinya. +angguan ini terdiri dari  -+angguan Aubung $ingkat 'iga Fasa -+angguan Aubung $ingkat 'iga Fasa ke 'anah $er#asarkan lama ter'a#in%a gangguan &

1. +angguan 'ransient (temporer% merupakan gangguan yang hilang dengan sendirinya apabila  pemutus tenaga terbuka dari saluran transmisi untuk aktu yang singkat dan setelah itu dihubungkan kembali. 0. +angguan :ermanen% merupakan gangguan yang tidak hilang atau tetap ada apabila pemutus tenaga terbuka pada saluran transmisi untuk aktu yang singkat dan setelah itu dihubungkan kembali. $elain klasifikasi gangguan yang telah disebutkan diatas% terbukanya pemutus tenaga tidak selalu disebabkan terjadinya gangguan pada sistem itu sendiri tetapi dapat juga disebabkan adanya kerusakan pada rele% kabel kontrol atau adanya pengaruh dari luar seperti induksi atau interferensi. +angguan seperti ini disebut juga gangguan non-sistem.