Priya Surya H(0910630085) & Jovie Trias Agung (115060309111005)

Priya Surya H (0910630085) 1 Jovie Trias Agung (115060309111005)

Soal T2

T1 G1

N

Q

W

G2

T4

T3 M

Z

P

V

X

S

R T6

T5 U

T

G3

Generator G1, G2

: 40 MVA; 13,8 KV; X1 = 0,15 pu; X2 = 0,15 pu; X0 = 0,08 pu

G3

: 60 MVA; 13,8 KV; X1 = 0,2 pu; X2 = 0,2 pu; X0 = 0,08 pu

Generator G1 dan G3 ditanahkan melalui impedansi 5% pada based masing – masing. Trafo T1, T2, T3 dan T4

: 40 MVA; 13,8/138 KV; X1 = X2 = 0,1 pu; X0 = 0,08 pu

T5 dan T6

: 30 MVA; 13,8/138 KV; X1 = X2 = 0,1 pu; X0 = 0,08 pu

Saluran Transmisi QW dan VS j20 ohm ; PR j10 ohm Z0 = 5 % Impedansi urutan positif 1) Tentukan matrik impedansi untuk urutan positif, negatif dan nol 2) Tentukan arus gangguan untuk gangguan : a. Satu fasa ketanah b. Dua fasa c. Dua fasa ketanah 3) Tentukan arus gangguan untuk gangguan melalui impedansi Zf = j0,1 pu : a. Satu fasa ketanah b. Dua fasa


c. Dua fasa ketanah Jawab ( V lama)2

𝑋𝑝𝑢 𝑏𝑎𝑟𝑢 =

S lama (V baru)2

× Xpu lama

S baru

Generator (1)  Urutan Positif ( 13,8)2

𝑋𝐺11 𝑏𝑎𝑟𝑢 =

40 (13,8)2

× 0,15 = 0,15 pu

40

 Urutan Negatif ( 13,8)2


40 (13,8)2

× 0,15 = 0,15 pu

40

 Urutan Nol ( 13,8)2


40 (13,8)2

× 0,08 = 0,08 pu

40 ( 13,8)2

𝑋𝑁 𝑏𝑎𝑟𝑢 =

40 (13,8)2

× 0,5 = 0,05 pu

40

Generator (2)  Rating G2=G1, maka untuk nilai reaktansinya adalah sama  Urutan Positif XG21 = 0,15 pu  Urutan Negatif XG22 = 0,15 pu  Urutan Nol XG20 = 0,08 pu Generator (3)  Urutan Positif ( 13,8)2


60 (13,8)2

× 0,2 = 0,1333 pu

40



60 (13,8)2

× 0,2 = 0,1333 pu

40



60 (13,8)2 40

× 0,08 = 0,0533 pu

Priya Surya H (0910630085) 3 Jovie Trias Agung (115060309111005) ( 13,8)2

𝑋𝑁 𝑏𝑎𝑟𝑢 =

60 (13,8)2

× 0,05 = 0,0333 pu

40

Trafo (1)  Urutan Positif ( 13,8)2

𝑋𝑇11 𝑏𝑎𝑟𝑢 =

40 (13,8)2

× 0,1 = 0,1 pu

40



40 (13,8)2

× 0,1 = 0,1 pu

40



40 (13,8)2

× 0,08 = 0,08 pu

40

Trafo (2)  Rating T2 = T1, maka untuk nilai reaktansinya adalah sama.  Urutan Positif  Urutan Negatif  Urutan Nol

XT21 = 0,1 pu XT22 = 0,1 pu XT20 = 0,08 pu

Trafo (3)  Rating T3 = T1, maka untuk nilai reaktansinya adalah sama.  Urutan Positif  Urutan Negatif  Urutan Nol

XT31 = 0,1 pu XT32 = 0,1 pu XT30 = 0,08 pu

Trafo (4) Rating T4 = T1, maka untuk nilai reaktansinya adalah sama.  Urutan Positif  Urutan Negatif  Urutan Nol

XT41 = 0,1 pu XT42 = 0,1 pu XT40 = 0,08 pu

Trafo (5)  Urutan Positif ( 13,8)2


30 (13,8)2

× 0,1 = 0,1333 pu

40



30 (13,8)2 40

× 0,1 = 0,1333 pu


 Urutan Nol ( 13,8)2 30 (13,8)2


× 0,08 = 0,1067 pu

40

Trafo (6) Rating T6 = T5, maka untuk nilai reaktansinya adalah sama  Urutan Positif  Urutan Negatif  Urutan Nol

XT61 = 0,1333 pu XT62 = 0,1333 pu XT60 = 0,1067 pu

Saluran Transmisi 𝑍 𝑏𝑎𝑠𝑒 =

V2 S

=

1382 40

= 476,1 Ω

j 20

ZQW1 = ZVS1 = 476,1 = 0,042 pu j 20

ZQW2 = ZVS2 = 476,1 = 0,042 pu ZQW0 = ZVS0 = 5 % x 0,042 = 0,0021 pu ZPR1 = ZPR2 =

j 10 476,1 j 10 476,1

= 0,021 pu = 0,021 pu

ZPR0 = 5 % x 0,021 = 0,00105 pu 1. Tentukan matrik impedansi untuk urutan positif, negatif dan nol Urutan Positif

Priya Surya H (0910630085) 5 Jovie Trias Agung (115060309111005) XT11

XT21

XQW1

N

Q

W

Z

M

P

V

X

XT31

XT41 XPR1

XG11

XVS1 R

XT61

EG1

XG21

S XT51

T

EG2

U

XG31

EG3 BUS REFERENSI

Xseri 1 = XT11 + XQW1 = 0.142 pu Xseri 2 = XT31 + XPR1 + XT61 = 0.41 pu Xseri 3 = XT41 + XVS1 + XT51 = 0.62 pu Xseri1

XT21

Xa

Xb Xc

Xseri2

Xseri3

XG11

XG31

XG21

EG1

EG3

EG2

Ea

BUS REFERENSI

Xa = Xb = Xc =

Xseri1 × Xseri2 Xseri1 + Xseri2 + Xseri3 Xseri1 × Xseri3 Xseri1 + Xseri2 + Xseri3 Xseri2 × Xseri3 Xseri1 + Xseri2 + Xseri3

= = =

0.142 𝑥 0.41 (0.142+0.41+0.62) 0.142 𝑥 0.62 (0.142+0.41+0.62) 0.41 𝑥 0.62 (0.142+0.41+0.62)

= 0.0497 𝑝𝑢 = 0.0751 𝑝𝑢 = 0.2169 𝑝𝑢


Xa

XT21

Xb Xc

XG11

XG31

XG21

EG1

EG3

EG2

Ea

BUS REFERENSI

Xseri4 = XG11 + Xa = 0.15 pu + 0.0497 pu = 0.1997 pu Xseri5 = XG31 + Xc = 0.133 pu + 0.2169 pu = 0.3499 pu

XT21

Xb

Xseri5

Xseri4

XG21

EG1

EG3

EG2

BUS REFERENSI

Xp =

Xseri4 × Xseri5 Xseri4 + Xseri5

=

0.1997 𝑥 0.3499 0.1997+0.3499

= 0.127 𝑝𝑢

Ea


XT21

Xb

Xp

XG21 Ea

EGp

EG2

BUS REFERENSI

Xseri6 = Xp + Xb = 0.127 pu + 0.0751 pu = 0.2021 pu

Xseri6

XT21

XG21 Ea

EGp

EG2

BUS REFERENSI

Xp1 =

Xseri6 × XG21 Xseri6 + XG21

=

0.2021 𝑥 0.15 0.2021+0.15

= 0.086 𝑝𝑢


XT21

Xp1

Ea

EGp1

BUS REFERENSI

Xgangguan = X11= 0.086 + 0.1 = 0.186 pu Z11= Z12 = j 0.186 pu Urutan nol XT10

XT20

XQW0

N

Q

W

Z

M

P

V

X

XT30 XG10

XT40 XPR0

XVS0 R

3ZN

XG20

S

XT60

XT50 T

U

XG30 3ZN

BUS REFERENSI

Xgangguan = (3 x ZN) + XG10 +XT10+XQW = ((3 x 0.05) + 0.08 + 0.08 + 0.0021) Z0 = j 0.3121 pu


Jadi diperoleh Matriks Impedansi untuk sistem diatas setelah gangguan terjadi adalah: 𝑗0.3121 ⌊ 0 0

0 0 𝑗0.186 0 ⌋ 0 𝑗0.186

2. Menentukan besar arus gangguan Ea = tegangan saluran QW = 138 kV 40 𝑀𝑉𝐴 𝐼𝑏𝑎𝑠𝑒 = = 1673.48 𝐴 13.8 𝑘𝑉 . √3  Gangguan satu fasa ke tanah 𝐸𝑎 1 𝑝𝑢 𝐼𝑎1 = = = −𝑗 1.462 𝑝𝑢 𝑍0 + 𝑍1 + 𝑍2 𝑗 (0.186 + 0.186 + 0.3121) 𝐼𝑎 = 3 𝑥 𝐼𝑎1 = 3 𝑥(−𝑗 1.462) = −𝑗4.386 𝑝𝑢 𝐼𝑎 = −𝑗4.386 𝑥 1673.48 𝐴 = 7.3398 𝑘𝐴

 Gangguan dua fasa 𝐸𝑎 1 𝑝𝑢 = = −𝑗 2.688 𝑝𝑢 𝑍1 + 𝑍2 𝑗 (0.186 + 0.186) 𝐼𝑎 = 0 𝐼𝑎1 =

𝐼𝑏 = −𝑗√3 𝐼𝑎1 𝐼𝑏 = −𝑗√3(−𝑗 2.688 𝑝𝑢) 𝐼𝑏 = −𝑗4.6557 𝑝𝑢 𝐼𝑐 = −𝐼𝑏 𝐼𝑐 = 𝑗4.6557 𝑝𝑢 𝐼𝑏 = −𝑗 7.7912 𝑘𝐴 𝐼𝑐 = 𝑗 7.7912 𝑘𝐴



Gangguan dua fasa ke tanah 𝐸𝑎 1 𝑝𝑢 𝐼𝑎1 = = = −𝑗 3.305 𝑝𝑢 𝑍1 + 𝑍2 //𝑍0 𝑗 (0.186 + (0.186 𝑥 0.3121)) 0.186+0.3121

𝐼𝑎 = 0 𝐼𝑓 = 𝐼𝑏 + 𝐼𝑐 𝐼𝑓 = 3 𝑥 𝐼𝑎0


𝐼𝑎0 = −

1 (𝐸 − 𝑍1 𝐼𝑎1 ) 𝑍0 𝑎 1 (1 − (𝑗0.186𝑥 − 𝑗3.305)) 𝑗0.3121 𝐼𝑎0 = 𝑗1.2344 𝑝𝑢 𝐼𝑓 = 3𝑥 𝐼𝑎0 = 3𝑥 𝑗 1.2344 = 𝑗 3.7033 𝑝𝑢 𝐼𝑓 = 6.1974 𝑘𝐴 𝐼𝑎0 = −

3. Tentukan arus gangguan untuk gangguan melalui impedansi Zf = j 0.1 pu  Satu fasa ke tanah 𝐸𝑎 1 𝑝𝑢 = 𝑍0 + 𝑍1 + 𝑍2 + 3𝑍𝑓 𝑗 (0.186 + 0.186 + 0.3121 + 3𝑥(0.1)) 𝐼𝑎1 = −𝑗1.016 𝑝𝑢 𝐼𝑎 = 3 𝑥 𝐼𝑎1 = −𝑗3.048 𝑝𝑢 𝐼𝑎 = 5.100 𝑘𝐴 𝐼𝑎1 =

 Dua fasa 𝐸𝑎 1 𝑝𝑢 = = −𝑗 2.119 𝑝𝑢 𝑍1 + 𝑍2 + 𝑍𝑓 𝑗 (0.186 + 0.186 + 0.1) 𝐼𝑎 = 0 𝐼𝑏 = −𝐼𝑐 𝐼𝑎1 =

𝐼𝑏 = −𝑗√3 𝐼𝑎1 𝐼𝑏 = −𝑗√3(−𝑗 2.199 𝑝𝑢) 𝐼𝑏 = −𝑗 3.8087 𝑝𝑢 𝐼𝑏 = −𝑗6.3739 𝑘𝐴 𝐼𝑐 = 𝑗6.3739 𝑘𝐴

 Dua fasa ke tanah 𝐸𝑎 𝑍1 + 𝑍2 (𝑍0 + 3𝑍𝑓 )//(𝑍2 + 𝑍0 + 3𝑍𝑓 ) 1 𝑝𝑢 = 𝑗 (0.186 + 0.186(0.312 + 3(0.1)//(0.816 + 0.312 + 3𝑥(0.1))

𝐼𝑎1 = 𝐼𝑎1

Priya Surya H (0910630085) 11 Jovie Trias Agung (115060309111005) 𝐼𝑎1 = −𝑗2.662 𝑝𝑢

𝐼𝑎 = 0 𝐼𝑓 = 𝐼𝑏 + 𝐼𝑐 𝐼𝑓 = 3 𝑥 𝐼𝑎0 1 𝐼𝑎0 = − (𝐸𝑎 − 𝑍1 𝐼𝑎1 ) 𝑍0 1 (1 − (𝑗0.186𝑥 − 𝑗2.662)) 𝑗0.3121 𝐼𝑎0 = 𝑗1.6176 𝑝𝑢 𝐼𝑓 = 3𝑥 𝐼𝑎0 = 3𝑥 𝑗 1.6176 = 𝑗 4.8529 𝑝𝑢 𝐼𝑓 = 8.1213 𝑘𝐴 𝐼𝑎0 = −

Priya Surya H(0910630085) & Jovie Trias Agung (115060309111005)

Recommend Documents