260 likes | 495 Vues
Analisis Kesalahan Pada Sistem Tenaga. Pembebanan pada suatu sistem tenaga dalam keadaan normal adalah seimbang. Akan tetapi sewaktu-waktu bisa terjadi situasi yang tak dikehendaki , namun tak dapat dihindarkan , yang bisa menyebabkan penyimpangan dari keadaan normal.
E N D
AnalisisKesalahan PadaSistemTenaga
Pembebananpadasuatusistemtenagadalamkeadaan normal adalahseimbang Akan tetapisewaktu-waktubisaterjadisituasi yang takdikehendaki, namuntakdapatdihindarkan, yang bisamenyebabkanpenyimpangandarikeadaan normal Penyimpangandarioperasi normal tersebutbisasangatberbahayayaitujikaterjadikesalahan (fault) hubungsingkat Fault inibisadipicuolehberbagaikejadian, sepertimisalnyasambaranpetir, angin, kecelakaan, ulahbinatang, sampaikekeliruanmanusia yang mungkintidakdisengaja.
Faultdapatdikategorikandalamsalahsatudariempattipe, yaitu - satufasaketanah(single line to ground) - antarpenghantarfasa (line to line) - duafasaketanah (double line to ground) - kesalahantigafasa(balanced three phase fault) Tigakesalahaninimembuatsistemterbebanisecarasangattidakseimbang Kesalahaninimembuatsistemterbebanisangatbesarwalautetapseimbang Tegangandanarussistempadawaktuterjadinyafaultharusdihitung agar peralatanproteksidapat di-set gunamenghindariefek yang merusakdarikejadianfault
Dalampraktik, untukperhitungankesalahansistemtenagatelahtersediaperangkatlunak. Kita dapatmemasukkan data-data darisistem yang kitahadapikedalamperangkatlunakini, danperhitungandilakukanolehkomputer yang akanmemberikanhasilkepadakita. Dalampelajaraninikitabukanhendakmempelajaribagaimanamenggunakanperangkatlunaktersebut; justrusebaliknyakitaakanmempelajaribagaimanmelakukanperhitungansecaramanualdanolehkarenaitukitamemerlukanpenyederhanaan-penyederhanaan agar perhitungandapatdilakukan. Kita perlumempelajaricaraperhitungan manual inikarenakitaharusmengertiapa yang sebenarnyadilakukanolehkomputer
Penyederhanaanuntukmelakukanperhitunganmeliputi: 1. Padarangkaiantransformator, kitamengabaikanelemen-elemenparalel yang mewakiliadanyaarusmagnetisasidanrugi-rugiinti 2. Elemen-elemenparalelpadarangkaiansalurantransmisijugadiabaikan. 3. Perhitungandilakukandalamkeadaanmantap (steady state) walaupunperistiwahubung-singkatsesungguhnyabersifattransien. 4. Sesaatsebelumterjadihubungsingkat, tegangansistemadalah nominal; olehkarenaitudalamperhitungan manual inikitasettegangansistempada 1 pu. 6. Resistansiseripadasalurankitaabaikan; penyederhanaaninitidakdiperlukanjikakitamenggunakankomputerdalamperhitungan. 5. Arusbebansebelumterjadinyahubungsingkatdiabaikanmengingatarushubungsingkatjauhlebihtinggidariarusbeban. Olehkarenaitutegangan di sistemdapatkitaanggapsefasa, dansudutfasa yang kitapilihsebesar 0o.
PerlakuanTerhadapSuatuHubungSingkat 6 I A j4 2 j2 + 180o V 2 j4 B A j4 6 2 + 180o V 2 B + Kita melihatsuatuhubungsingkatsepertilayaknyakitamelihatbebanpadarangkaianekivalenThévenin. Kita ingatanalisisdenganmetodaRangkaianEkivalenThevenin: I A A ZT j2 VT seksisumber ZB j4 B B Rangkaian yang dianalisis Skematis Bebandilepas Bebandipasangkembali RangkaianekivalenThéveninseksisumber Seksisumber Seksibeban
Dalamsistemtigafasa, kitamemilikirangkaianskematissebagaiberikut: Beban 3 fasa Padapembebanan yang tidakseimbang, termasukperistiwahubungsingkat yang padaumumnyamerupakan “pembebanantakseimbang”, perhitungan-perhitungandilakukandenganmenggunakanteorikomponensimetris. sistemtigafasa OlehkarenaitukitamemilikirangkaianekivalenThéveninurutan, yang secaraskematiskitagambarkansebagaiberikut: Rangkaianurutannol Rangkaianurutanpositif Rangkaianurutannegatif
Y Y ZL ZL Y Y Y Contoh: Kita lihatsistemberikut: 1 2 5 4 G2 G1 T1 T2 ST12 ST23 ST13 3 Gambarkanrangkaianurutan TentukanrangkaianekivalenThévenindenganmelihatrangkaiandaribus-3
Penyelesaian: Kita hitungdulubesaran-besaran basis untukkeperluanperhitunganpadalangkahselanjutnya, walaupunbelumdiperlukanuntukpenggambaranrangkaianekivalendi manaimpedansi-impedansitelahdiberikandalam per-unit.
Y Y ZL ZL Y Y Y a). Kita gambarkanlagisisteminidenganmencantumkannilai-nilaiimpedansiurutan yang adadalamtabelkedalamgambar, agar mudahkitalihat (berurutX1;X2;X0) 0,05; 0,05; 0,05 0,05; 0,05; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 1 2 5 4 G2 G1 T1 T2 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 3
Y Y ZL ZL Y Y Y 0,05; 0,05; 0,05 0,05; 0,05; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 1 2 5 4 G2 G1 T1 T2 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 3 RangkaianUrutanNol 3 j0,3 j0,3 j0,05 j0,3 j0,05 j0,05 j0,05 5 4 j0,09 RangkaianUrutanNol j0,09 ref
RangkaianUrutanPositif Y Y ZL ZL Y Y Y 0,05; 0,05; 0,05 0,05; 0,05; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 1 2 5 4 G2 G1 T1 T2 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 3 3 j0,1 j0,1 ~ ~ j0,2 j0,1 j0,05 j0,05 j0,2 5 4 RangkaianUrutanPositif ref
RangkaianUrutanNegatif Y Y ZL ZL Y Y Y 0,05; 0,05; 0,05 0,05; 0,05; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 0,2; 0,2; 0,05 1 2 5 4 G2 G1 T1 T2 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 0,1; 0,1; 0,3 3 3 j0,1 j0,1 j0,2 j0,1 j0,05 j0,2 j0,05 5 4 RangkaianUrutanNegatif ref
b). RangkaianekivalenThevenin RangkaianekivalenThéveninkitaperolehdenganmenggunakanmetodareduksirangkaian: RangkaianUrutanNol 3 3 j0,1 j0,1 3 j0,1 j0,1 j0,199 3 j0,19 j0,29 j0,05 j0,15 j0,3 j0,3 ref Inilahimpedansiurutannol yang terlihatdaribus-3 ref ref j0,05 j0,3 j0,05 j0,05 j0,05 Bagianinitidakterlihatdaribus-3 Elementerhubungserikitagantidenganelemenekivalennya. 5 Hubungan kitagantidenganhubungan Y ekivalennya. 4 j0,09 RangkaianUrutanNol j0,09 direduksilagi direduksilagi ref Kita reduksirangkaianini. Hasilreduksiadalah:
RangkaianUrutanPositif Dengancara yang samasepertipadarangkaianurutannol, kitaperolehimpedansiekivalenThéveninurutanpositif. 3 3 3 j0,1 j0,1 j0,0333 j0,0333 3 j0,2 j0,1 j0,05 j0,05 j0,2 5 j0,0333 j0,0333 4 j0,175 RangkaianUrutanPositif j0,2833 j0,25 j0,25 j0,2833 ref ref Inilahimpedansiurutanpositif yang terlihatdaribus-3 ~ ~ ref ref Matikansemuasumber Reduksirangkaian direduksilagi direduksilagi
RangkaianUrutanNegatif Untukurutannegatif, kitaperolehimpedansiekivalenThéveninsepertipadaurutanpositif. TigaRangkaianUrutan DengandemikiankitaperolehtigarangkaianekivalenThévenindilihatdaribus-3: j0,175 j0,199 j0,175 ~ urutannol urutannegatif urutanpositif
HubungSingkatTigaFasake Tanah Hubungsingkattigafasadapatdigambarkansebagaiberikut: Zf Zf sistemtigafasa Zf HubungsingkattigafasaketanahsecaraumumdigambarkanterjadimelaluiimpedansiZfwalaupunimpedansiinibelumtentuada. Denganmenyatakanteganganfasa-netralpadaimpedansihubungsingkatsebagaimaka Ataudalambentukmatriks
Sebagaimanasudahkitapelajaritentangimpedansiurutan, makaimpedansiurutanhubungsingkatadalah Sehinggadalamkasushubungsingkattigafasaini Karenadalamkasusini “beban” adalahseimbang, maka danpersamaan yang tinggaladalah
Contoh: Suatuhubungsingkattigafasapadasistem yang diberikanpadacontohsebelumnya, terjadipadabus-3 denganZf = 0. Hitunglaharuskesalahandantegangannya, sertaarus-arusfasapadawaktuterjadihubungsingkatini. Penyelesaian: Dalamhubungsingkattigafasaini, hanyaadaurutanpositif, danrangkaianekivalenThévenindilihatdaribus-3 adalah: j0,175 ~ ~ j0,175 DenganZf = 0 maka
Pemahaman: Apa yang telahkitahitungadalaharushubungsingkat di bus-3. Bus-3 adalahbus 230 kV. Arus basis padateganganinitelahkitahitung 3 j0,1 j0,1 Jikakitahitungnilaiarusnyadalam ampere kitaperoleh j0,2 j0,1 j0,05 j0,05 j0,2 5 4 RangkaianUrutanPositif ref ~ ~ Arusfasainiadalaharus di lokasikesalahanyaitubus-3. Untukmenghitungarus-arusfasa di tempat lain padawaktuterjadihubungsingkat, tidakcukuphanyadenganmenggunakanrangkaianekivalenThévenin yang kitaperoleh. Kita harusmenghitungnyadenganmenggunakanrangkaianlengkap:
Course Ware AnalisisKesalahan PadaSistemTenaga SudaryatnoSudirham