Gangguan tak simetris fasa

IBAA
IBAA
GANGGUAN SISTEM
DAPAT DISEBABKAN OLEH ;
• KARENA KESALAHAN MANUSIA
• DARI DALAM / SISTEM ATAU DARI
ALAT ITU SENDIRI
• DARI LUAR
ALAM
BINATANG
IBAA
JENIS GANGGUAN
1. BEBAN LEBIH
2. HUBUNG SINGKAT
3. TEGANGAN LEBIH
# Tegangan lebih power frequency
# Tegangan lebih Transient
Surja Petir [lightning surge ]
Surja hubung [ switching surge ]
4. GANGGUAN STABILITAS
IBAA
CARA MENGATASI GANGGUAN
USAHA USAHA UNTUK MENGATASI GANGGUAN
1. MENGURANGI TERJADINYA GANGGUAN
a. Menggunakan peralatan yang dapat diandalkan
b.
c.
d.
e.
Spesifikasi yang tepat dan desain yang baik
Pemasangan yang benar
Penebangan / pemangkasan pohon
Operasi dan pemeliharaan yang baik
2. MENGURANGI AKIBATNYA
a. Mengurangi besarnya arus gangguan
b. Melepas bagian sistem yang terganggu dengan
menggunakan Pmt dan relai pengaman
c. Penggunaan pola load shedding dan system
splitting / islanding
d. Penggunaan relai , PMT yang cepat untuk
menghinari gangguan instability
IBAA
TUJUAN PROTEKSI
1. MENCEGAH KERUSAKAN PERALATAN YANG
TERGANGGU ,MAUPUN PERALATAN YANG
DILEWATI OLEH ARUS GANGGUAN .
2. MENGISOLIR BAGIAN SISTEM YANG TERGANGGU
SEKECIL MUNGKIN DAN SECEPAT MUNGKIN .
3. MENCEGAH MELUASNYA GANGGUAN .
IBAA
FUNGSI PROTEKSI
1. MENDETEKSI ADANYA GANGGUAN ATAU
KEADAN ABNORMAL PADA BAGIAN SISTEM
YANG DIAMANKAN
2. MELEPAS BAGIAN SISTEM YANG TERGANGGU ,
SEHINGGA BAGIAN SISTEM YANG LAINNYA
MASIH DAPAT TERUS BEROPERASI .
IBAA
PERANGKAT PROTEKSI
PMT
CT
PT
TIPPING
COIL
--
RELAI
PROTEKSI
BATERE
+
IBAA
PERANGKAT PROTEKSI
1. RELAI PENGAMAN
SEBAGAI ELEMEN PERASA / PENGUKUR UNTUK MENDETEKSI
GANGGUAN .
2. PEMUTUS TENAGA [ PMT ]
SEBAGAI PEMUTUS ARUS DALAM SIRKUIT TENAGA UNTUK
MELEPAS BAGIAN SISTEM YANG TERGANGGU .
3. TRAFO ARUS DAN ATAU TRAFO TEGANGAN
MENGUBAH BESARNYA ARUS DAN ATAU TEGANGAN DARI SIRKUIT
PRIMER KE SIRKUIT SEKUNDER [ RELAI ]
4. BATERE / AKI
SEBAGAI SUMBER TENAGA UNTUK MENTRIPKAN PMT DAN CATU
DAYA UNTUK RELAI STATIK DAN RELAI BANTU .
5. WIRING
UNTUK MENGHUBUNGKAN KOMPONEN KOMPONEN PROTEKSI
SEHINGGA MENJADI SATU SISTEM .
IBAA
PERSYARATAN PROTEKSI
1. SELEKTIVITAS
2. KEANDALAN [ RELIABLE ]
3. KECPATAN
4. SENSITIVITAS
5. EKONOMIS
IBAA
SELEKTIVITAS
PENGAMAN HARUS DAPAT MEMISAHKAN BAGIAN
SISTEM YANG TERGANGGU SEKECIL MUNGKIN ,
YAITU SEKSI YANG TERGANGGU SAJA YANG
MENJADI KAWASAN PENGAMANANNYA .
PENGAMAN YANG DEMIKIAN DISEBUT PENGAMAN
YANG “ SELEKTIF “ .
JADI RELAI HARUS DAPAT MEMBEDAKAN APAKAH
GANGGUAN TERLETAK DI DAERAH PENGAMANANNYA
[ DIMANA RELAI HARUS BEKERJA DENGAN CEPAT ].
ATAU DI SEKSI BERIKUTNYA [ DIMANA RELAI KERJA
DNGAN TUNDA WAKTU ATAU TIDAK KERJA SAMA
SEKALI ] .
IBAA
KEANDALAN [ RELIABILITY ]
1. DEPENDABILITY
YAITU TINGKAT KEPASTIAN BEKERJA
JADI TIDAK BOLEH GAGAL KERJA .
2. SECURITY
YAITU TINGKAT KEPASTIAN UNTUK TIDAK
SALAH KERJA .
SALAH KERJA MENGAKIBATKAN PEMADAMAN
YANG SEHARUSNYA TIDAK PERLU TERJADI .
IBAA
KECEPATAN
1. UNTUK MEMPERKECIL KERUGIAN / KERUSAKAN
AKIBAT GANGGUAN MAKA RELAI HARUS BEKERJA
SECEPAT MUNGKIN UNTUK MEMISAHKAN BAGIAN
SISTEM YANG LAIN .
2. UNTUK MENDAPATKAN SELEKTIVITAS MUNGKIN
SAJA SUATU PENGAMAN DIBERI TUNDA WAKTU
[ TIME DELAY ], NAMUN WAKTU TUNDA HARUS
SECEPAT MUNGKIN .
IBAA
KEPEKAAN [SENSITIVITY ]
PADA PRINSIPNYA RELAI HARUS PEKA ,
SEHINGGA DAPAT MENDETEKSI GANGGUAN
WALAUPUN DALAM KONDISI YANG MEMBERIKAN
RANGSANGAN YANG MINIMUM
IBAA
KAWASAN PENGAMANAN
1. SISTEM TENAGA LISTRIK TERBAGI DALAM
BEBERAPA SEKSI – SEKSI . YANG SATU
DENGAN YANG LAINNYA DAPAT DIHUBUNGKAN
ATAU DIPUTUS OLEH PMT .
2. SETIAP SEKSI DIAMANKAN OLEH RELAI ,
DAN SETIAP RELAI MEMPUNYAI KAWASAN
PENGAMANAN
IBAA
DAERAH PENGAMANAN
GENERATOR
KAWASAN PENGAMANAN
DAERAH PENGAMANAN
GENERATOR -TRAFO
DARI PENGAMAN ISTEM
TENAGA LISTRIK
DAERAH PENGAMANAN
BUSBAR
DAERAH PENGAMANAN
TRANSMISI
DAERAH PENGAMANAN
TRAFO TENAGA
DAERAH PENGAMANAN
BUSBAR
DAERAH PENGAMANAN
BUSBAR TM
DAERAH PENGAMANAN
JARINGAN TM
IBAA
SELEKTIVITAS DAPAT DIPEROLEH
DENGAN ;
1. PEMBAGIAN ATAS DAERAH – DAERAH
PENGAMANAN [ ZONA PENGAMANAN ].
2. KOORDINASI DENGAN PERTINGKATAN WAKTU
[ TIME GRADING ] .
IBAA
PENGAMAN UTAMA DAN CADANGAN
[ MAIN AND BACK UP PROTECTION ]
1. ADA KEMUNGKINAN SUATU RELAI GAGAL
BEKERJA , OLEH KARENA ITU DILENGKAPI
DENGAN PENGAMAN CADANGAN DISAMPING
PENGAMAN UTAMA .
2. PENGAMAN CADANGAN BARU DIHARAPKAN
BEKERJA BILA PENGAMAN UTAMA GAGAL ,
SEHINGGA PENGAMAN CADANGAN SELALU
DIBERI TUNDA WAKTU .
IBAA
PENGAMAN CADANGAN :
a. PENGAMAN CADANGAN LOKAL
[ LOCAL BACK UP ]
b. PENGAMAN CADANGAN JAUH
[ REMOTE BACK UP ]
PENGAMAN CADANGAN LOKAL
TERLETAK DITEMPAT YANG SAMA DENGAN
PENGAMAN UTAMANYA .
PENGAMAN CADANGAN JAUH
TERLETAK DI SEKSI HULUNYA .
IBAA
TERCIPTANYA PENGAMAN SISTEM YANG DAPAT
MEMPERKECIL KERUGIAN ATAU KERUSAKAN
AKIBAT GANGGUAN DAN
MEMAKSIMUMKAN KEANDALAN SUPLAI TENAGA
LISTRIK KEPADA KONSUMEN .
PROTEKSI ADALAH ASURANSI DARI
SISTEM TENAGA LISTRIK
IBAA
IBAA
KLASIFIKASI RELAI PROTEKSI
1. Berdasarkan
2. Berdasarkan
Waktu kerja
3. Berdasarkan
4. Berdasarkan
5. Berdasarkan
Besaran Input
Karakteristik
Jenis kontak
Prinsip Kerja
Fungsi
IBAA
BERDASARKAN BESARAN INPUT
1 Arus [ I ]
: Relai Arus lebih [ OCR ]
Relai Arus kurang [UCR]
2 Tegangan [U] : Relai tegangan lebih [OVR]
Relai tegangan kurang [UVR]
3. Frekuensi [f] : Relai frekuensi lebih {OFR]
Relai frekuensi kurang [UFR]
4. Daya [P ; Q ] : Relai daya Max / Min
Relai arah / Directional
Relai Daya balik
5. Impedansi [Z] : Relai jarak [Distance]
6. Beda arus
: Relai diferensial
IBAA
BERDASARKAN KARAKTERISTIK
WAKTU KERJA
1. Seketika [Relai instsnt / Moment /high speed ]
2. Penundaan waktu [ time delay ]
Definite time relay
Inverse time relay
3. Kombinai instant dengan tunda waktu
IBAA
BERDASARKAN JENIS KONTAK
1 Relai dengan kontak dalam keadaan
normal terbuka [ normally open contact]
2. Relai dengan kontak dalam keadaan
normal tertutup [ normally close contact]
IBAA
BERDASARKAN FUNGSI
1. Relai Proteksi
2. Relai Monitor
3. Relai programming ;
- Reclosing relay
- synchro check relay
4. Relai pengaturan [ regulating relay ]
5. Relai bantu
- sealing unit
- lock out relay
- closing relay dan
- tripping relay
IBAA
BERDASARKAN PRINSIP KERJA
1. Tipe Elektromekanis
a. Tarikan magnit : - tipe Plunger
- tipe hinged armature
- tipe tuas seimbang
b. Induksi
: - tipe shaded pole
- tipe KWH
- tipe mangkok { Cup ]
2. Tipe Thermis
: - bimetal
- termometer
3. Tipe gas
: - relai buccholz / Jansen
4. Tipe Tekanan [ pressure relay ]
5. Tipe Statik [ Elektronik]
IBAA
1. TIPE PLUNGER
BILA KUMPARAN DIBERI
ARUS MELEBIHI NILAI
PICK UPNYA, MAKA PLUNGER
AKAN BERGERAK KEATAS
DAN TERJADI PENUTUPAN
KONTAK.
GAYA YANG YANG DITIMBULAKN
SEBANDING DENGAN KWADRAT
ARUS PADA KUMPARAN .
RELAI INI MEMPUNYAI WAKTU
KERJA YANG CEPAT , SEHINGGA
BANYAK DIGUNAKAN SEBAGAI
RELAI INSTANTANEOUS .
KUMPARAN
PLUNGER
KONTAK
DIAM
KONTAK
GERAK
IBAA
2. TIPE HINGED ARMATURE
BILA KUMPARAN DIBERI ARUS,
MAKA LENGAN AKAN TERTARIK
SEHINGGA UJUNG LENGAN YANG
LAIN AKAN MENGGERAKAN
KONTAK .
KONTAK
DIAM
KONTAK
GERAK
GAYA ELEKTROMAGNITIK JUGA
SEBANDING DENGAN KWADRAT
ARUS KUMPARAN .
TIPE INI BANYAK DIGUNAKAN
SEBAGAI RELAI BANTU, KARENA
DAPAT MEMPUNYAI KONTAK
YANG BANYAK DAN KONTAKNYA
MEMPUNYAI KAPASITAS
PEMUTUSAN ARUS YANG LEBIH
BESAR .
KUMPARAN
LENGAN
ARMATURE
IBAA
3, TIPE TUAS SEIMBANG
[ BALANCE BEAM ]
KONTAK
TIPE INI TERDIRI DARI DUA
KUMPARAN YAITU KUMPARAN
KERJA DAN PENAHAN.
DALAM KEADAAN SEIMBANG
DIMANA GAYA PEGAS DIABAIKAN
MAKA I1 / I2 = K [ KONSTANTE ]
BILA I1 / I2 LEBIH BESAR DARI K
MAKA RELAI AKAN MENUTUP
KONTAK
BILA I1 / I2 LEBIH KECIL DARI K
MAKA RELAI AKAN BUKA KONTAK
TIPE INI BANYAK DIGUNAKAN
SEBAGAI RELAI DIFERENSIAL
DAN RELAI JARAK .
I2
I1
PEGAS
I1
TORSI
POSITIP
TORSI
NEGATIP
I2
IBAA
4. SHADED POLE
INDUCTION DISK
TIPE INI TERDIRI DARI DUA
KUMPARAN YAITU KUMPARAN
KERJA DAN PENAHAN.
DALAM KEADAAN SEIMBANG
DIMANA GAYA PEGAS DIABAIKAN
MAKA I1 / I2 = K [ KONSTANTE ]
SHADING
RING

KONTAK
MAGNIT
TETAP
BILA I1 / I2 LEBIH BESAR DARI K
MAKA RELAI AKAN MENUTUP
KONTAK
BILA I1 / I2 LEBIH KECIL DARI K
MAKA RELAI AKAN BUKA KONTAK
TIPE INI BANYAK DIGUNAKAN
SEBAGAI RELAI DIFERENSIAL
DAN RELAI JARAK .
1 
2
PIRINGAN
KUMPARAN
IBAA
5. TIPE WATTMETRIK
[ KWH ]
INTERAKSI ANTARA FLUK
U DAN
TERHADAP
FLUK YANG DIPEROLEH
DARI ARUS PUSAR YANG
DIINDUKSIKAN PADA
PIRINGAN AKAN MENGERAKAN
PIRINGAN UNTUK BERPUTAR
L 
U
2
U  L
2
PIRINGAN
S
PUTARAN INI AKAN MENUTUP
KONTAK
UMUMNYA KARAKTERISTI K
TUNDA WAKTUNYA ADALAH
INVERSE
KUMPARAN
LAGGING
IS
KUMPARAN
UTAMA
I

IBAA
6. INDUCTION CUP
PRINSIPNYA SAMA SEPERTI
MOTOR INDUKSI.
TERDAPAT ROTOR ALUMINIUM
BERBENTUK SILIDER YANG
DI TENGAHNYA INTI MAGNITIK
SEHINGGA SILIDER TERSEBUT
DAPAT BERPUTAR
PADA SILINDER DIPASANG
KONTAK GERAK DAN DAPAT
MENUTUP KONTAK KE KIRI
ATAU KE KANAN .
IBAA
RELAI STATIK / ELEKTRONIK
UNIT – UNIT DASAR DARI RELAI STATIK :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
SIRKUIT INPUT [ BIASANYA INTERMEDIATE CT ]
RECTIFIER / PENYEARAH
LEVEL DETECTOR
TIMER / INTEGRATOR
POLARITY DETECTOR
COMPARATOR
IBAA
1. SIRKUIT INPUT
[ INTERMEDIATE CT DAN RECTIFIER ]
+
Ia
Ib
Vout
+
Ia
Ib
Ic
Ic
-
-
OUTPUT TERGANTUNG
DARI TEGANGAN INSTANT
YANG TERTINGGI
Vout
UOTPUT TERGANTUNG DARI
ARUS INSTATANEOUS YANG
TERTINGGI
IBAA
2. LEVEL DETECTOR
Vs
V in
+
LEVEL DETECTOR DC DIGUNAKAN
UNTUK MENDETEKSI BILA LEVEL
TEGANGAN DC PADA INPUT
MELEBIHI SET LEVELNYA .
BILA LEVEL INI DILAMPAUI
MAKA OUTPUT DARI LEVEL
DETECTOR BERUBAH DARI
KONDISI MATI ,ENJADI HIDUP
DAN OUTPUT AKAN
MENGERAKAN RELAI OUTPUT .
V ref
V out
V
Vs
V out
V in
t
IBAA
3. INTEGRATOR / TIMING CIRCUIT
C
SIRKUIT INTEGRATOR BANYAK
DIGUNAKAN DALAM RELAI
STATIK
INPUT ARUS E1/R1 DALAM
FEED BACK LOOP KAPASITIF
E1
LEWAT C
INVERTING TERMINAL INPUT
ADALAH PADA COMMON
EARTH POTENSIAL ,JADI
TEGANGAN PADA C MENJADI
SAMA DAN BERLAWANAN DENGAN Eo
R1
I1
+
Eo
Eo SEBANDING DENGAN INTEGRAL DARI E1
SIRKUIT INI DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI RELAI WAKTU
DIMANA KECEPATAN PERUBAHAN DARI OUTPUT
SEBANDING DENGAN BESARNYA SIGNAL INPUT .
IBAA
4. POLARITY DETECTOR
+Vs
+
INPUT SIGNAL ADALAH
GELOMBANG SINUS
YANG MANA DIUBAH
KE BENTUK GELOMBANG
KOTAK OLEH GAIN
AMPLIFIER
OUTPUT SIGNAL PADA
DASARNYA ADALAH
DIGITAL YANG HANYA
MEMPUNYAI DUA
KEADAAN [ HIGH DAN LOW ] .
0
-Vs
Vout
Vin
IBAA
5. KOMPARATOR
UNTUK RELAI YANG MEMPUNYAI INPUT
LEBIH DARI SATU MAKA DIGUNAKAN
KOMPARATOR
MISAL RELAI DAYA / DIRECTIONAL ;
RELAI JARAK
TIPE KOMPARATOR :
1. KOMPARATOR AMPLITUDO
2. KOMPARATOR FASA
IBAA
KOMPARATOR FASA
A
MENGUKUR BEDA FASA ANTARA
DUA INPUT GELOMBANG SINUS
A DAN B
KEDUA GELOMBANG INI DIUBAH
KE BENTUK KOTAK
KEDUA GELOMBANG KOTAK
B
MEMPUNYAI SISI-SISI SESUAI
DENGAN GELOMBANG SINUSNYA
DAN DIBANDINGKAN DENGAN GERBANG
EXCLUSIVE OR . GERBANG LOGIK INI
MEMPUNYAI SIFAT HANYA AKAN
MEMBERI OUTPUT BILA SALAH SATU ADA
SIGNAL TETAPI TIDAK KEDUA –DUANYA
DAN BEKERJA SEBAGAI POLARITY
COINCIDENCE DETECTOR .
OUTPUT
X
Y
POLARITY
DETECTOR
X
Y
=1
COINCIDENCE
DETECTOR
EXCLUSIVE OR
1
0
1
0
OUTPUT
IBAA
POLARITY
DETECTOR
COINCIDENCE
DETECTOR
LEVEL
DETECTOR
INPUT
TRIP
INTEGRATOR
IBAA
OUTPUT
COINCIDENE
DETECTOR
OPERATE
RESET
OUTPUT
INTEGRATOR
KONDISI
KERJA
KONDISI
RESTRAINT
IBAA
IBAA
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Gangguan simetris ( gangguan 3 fasa )
- Gangguan tak simetris
fasa – fasa
fasa – fasa ke tanah
fasa ke tanah
-
Bila terjadi gangguan tak simetris akan menimbulkan
Ketidak seimbangan arus maupun tegangan.
Untuk memecahkan masalah diatas maka digunakan
“ TEORI KOMPONEN SIMETRIS “
IBAA
SISTEM 3 FASA SEIMBANG
@ ARUS MASING MASING FASA DAN
@ TEGANGAN FASA ( LINE ) SAMA
Ia  I  
A
Z
E a  V 0 0
Z
E c  V1200
Z
B
C
E b  V240
0
I b  I2400  
I c  I1200  
IBAA
TEORI KOMPONEN SIMETRIS
TEORI INI DIKEMUKAKAN OLEH C L PORTESQUE ( 1918 )
CARANYA ADALAH DENGAN MENGURAIKAN VEKTOR
3 FASA YANG TAK SEIMBANG MENJADI 3 PASANG
VEKTOR YANG SEIMBANG :
# KOMPONEN URUTAN POSITIP
# KOMPONEN URUTAN NEGATIP
# KOMPONEN URUTAN NOL
IBAA
Va1
KOMPONEN URUTAN POSITIP ( INDEK 1 )
TERDIRI DARI 3 PASOR YANG SAMA BESAR
NYA , DAN ALING BERBEDA FASA SEBESAR
120 SATU SAMA LAINNYA
( URUTAN SAMA DENGAN PASOR ASLINYA )
120 0
Va2
KOMPONEN URUTAN NEGATIP ( INDEK 2 )
TERDIRI DARI 3 PASOR YANG SAMA DAN
BERBEDA FASA 120
( URUTANNYA BERLAWANAN DENGAN
VEKTOR ASLINYA )
KOMPONEN URUTAN NOL ( INDEK 0 )
TERDIRI DARI 3 PASOR YANG SAMA DAN
SEFASA .
Vb1
Vc1
120 0
Vc2
Vb2
Va0
Vb0
Vc0
IBAA
OPERATOR “ a “
Suatu operator yang berfungsi untuk memutar vektor dengan
Sudut 120 dan berlawanan arah dengan arah jarum jam ,
a  1120 0
a  1120 0
a  1120 0  cos 120 0  j sin 1200 
120 0
 0,5  j 0,866
a 2  1240 0  cos 2400  j sin 2400 
240 0
a 3  13600
 0,5  j 0,866
a 3  13600  cos 3600  j sin 3600 
a  1240
2
0
1  j0
1 a  a  0
2
IBAA
HUBUNGAN KOMPONEN SIMETRIS DENGAN
BESARAN FASA
Va1  Va1
Vb1  a 2 Va1
Va  Va1  Va2  Va0
Vb  Vb1  Vb2  Vb0
Vc  Vc1  Vc2  Vc0
Vc1  aVa1
Va2  Va2
Vb2  aVa2
Va  Va1  Va2  Va0
Vb  a 2 Va1  aVa2  Va0
Vc  aVa1  a 2 Va2  Va0
Vc2  a 2 Va2
Va0  Vb0  Vc 0
IBAA
SYNTHESIS
TEGANGAN
Va  Va1  Va2  Va0
Vb  a 2 Va1  aVa2  Va0
Vc  aVa1  a 2 Va2  Va0
ARUS
I a  I a1  I a2  I a0
I b  a 2 I a1  aI a2  I a0
I c  aI a1  a 2 I a2  I a0
IBAA
.
Bila komponen simetrisnya diketahui
Dapat digambarkan vektor aslinya.
Va1
120 0
Va
Vb1
Vc1
Va2
120 0
Vb
Vb2
Vc2
Vc
Va0
Vb0
Vc0
IBAA
BESARNYA KOMPONEN URUTAN NOL
Va  Va1  Va2  Va0
Vb  a Va1  aVa2  Va0
1 a2  a  0
Vc  aVa1  a 2 Va2  Va0
1 a  a2  0
2
Va  Vb  Vc  [1  a 2  a]Va1  [1  a  a 2 ]Va2  3Va0
Va  Vb  V c  3Va0
1
Va0  [Va  Vb  Vc ].................(4)
3
IBAA
BESARNYA KOMPONEN URUTAN
Va  Va1  Va2  Va0
.... 1
Vb  a 2 Va1  aVa2  Va0
....  a 2
Vc  aVa1  a 2 Va2  Va0
Negatip
....  a
Va  Va1  Va2  Va0
a 2 Vb  a 4 Va1  a 3Va2  a 2 Va0
aVc  a 2 Va1  a 3Va2  aVa0
Va  a 2 Vb  aVc  [1  a 4  a 2 ]Va1  [1  a 3  a 3 ]Va2  [1  a 2  a]Va0
 0  3Va2  0
1
Va 2  {Va  a 2Vb  aVc }
3
IBAA
BESARNYA KOMPONEN URUTAN POSITIP
DENGAN CARA YANG SAMA DAN DENGAN MENGALIKAN
PERS ( 2 ) DENGAN BESARAN
......1
...... a
...... a 2
MAKA DIPEROLEH BESARNYA KOMPONEN URUTAN POSITIP
1
Va1  {Va  aVb  a 2Vc }
3
IBAA
ANALYSIS
TEGANGAN
Va1
Va2
ARUS
1
{Va  Vb  Vc }
3
1
 {Va  aVb  a 2 Vc }
3
1
 {Va  a 2 Vb  aVc }
3
Va0 
1
{I a  I b  I c }
3
1
 {I a  aI b  a 2 I c }
3
1
 {I a  a 2 I b  aI c }
3
I a0 
I a1
I a2
IBAA
IMPEDANSI URUTAN
PENGERTIAN IMPEDANSI URUTAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK
BERBEDA DENGAN PENGERTIAN KOMPONEN URUTAN PADA ARUS
DAN TEGANGAN
IMPEDANSI URUTAN ADALAH SEBAGAI BERIKUT :
IMPEDANSI URUTAN POSITIP (Z1) ADALAH IMPEDANSI DARI
SIRKUIT 3 FASA YANG SIMETRIS YANG DIDAPAT DENGAN
MEMBERIKAN TEGANGAN URUTAN POSITIP DAN HANYA
MENGALIR ARUS URUTAN POSITIP SAJA
IMPEDANSI URUTAN NEGATIP (Z2) DAN IMPEDANSI URUTAN
NOL ( Z0 ) ADALAH IMPEDANSI YANG DIDAPAT SEPERTI HAL
DIATAS HANYALAH TEGANGAN DAN ARUS YANG MENGALIR
ADALAH URUTAN NEGATIP DAN NOL
IBAA
IMPEDANSI URUTAN
PERALATAN LISTRIK YANG STATIS SEPERTI TRAFO
TENAGA. SALURAN TRANSMISI. ATAU DISTRIBUSI NILAI
IMPEDANSI URUTAN POSITIP SAMA DNGAN URUTAN
NEGATIP .
SEDANG PERALATAN YANG BERPUTAR SEPERTI
GENERATOR BESARNYA AGAK BERBEDA , SEDANG
IMPEDANSI URUTAN NOL SANGAT BERBEDA DENGAN
IMPEDANSI URUTAN POSITIP DAN NEGATIP .
IBAA
IMPEDANSI URUTAN GENERATOR
RANGKAIAN IMPEDANSI URUTAN POSITIP. NEGATIP DAN NOL
DARI GENERATOR :
N2
N1
Ea1
Ea 0
Ea 2
Va 2
Va1
I1
N0
I2
Va 0
I0
PERSAMAAN DARI KETIGA URUTAN KOMPONEN SIMETRIS
Va1  E a1  I a1 Z1
Va2  E a2  I a2 Z 2
.....
(1)
Va0  E a0  I a0 Z0
IBAA
TEGANGAN YANG DIBANGKITKAN GENERATOR SEIMBANG
SEHINGGA
E a2  E a0  0
E a1  E a
MAKA PERSAMAAN ( 1 ) MENJADI
Va1  E a1  I a1 Z1
Va2  0  I a2 Z 2
.....
(2)
Va0  0  I a0 Z 0
IBAA
I a0
A
In  Ia  Ib  Ic
 3I a0  3I 0
..... (3)
Z g0
C
Ec 0
Ea 0
Eb 0
In
Zn
3I a 0
TEGANGAN URUTAN NOL
Z g0
Z g0
I b0
Z g0
B
I c0
Va0  I n Z n  E a0  I a0 Zg0
 E a0  3I a0 Z n  I a0 Zg0
.. . . .
(4)
 E a0  I a0 (Z g0  3Z n )
IBAA
SEHINGGA RANGKAIAN IMPEDANSI URUTAN NOL DAPAT
DIGAMBARKAN SBB;
E a0
E a0
I a0 Tidak mengalir
I a0
Zg0
I a0
Zg0
Titik netral tidak ditanahkan
Zn
IBAA
IMPEDANSI TRAFO DAYA 2 KUMPARAN
SAMBUNGAN
URUTAN NOL
L
L
L
H
ZnH
L
ZnL
H
ZL
ZH
ZH
H
H
ZL
3ZnL
ZL
3ZnH
ZH
ZH
H
H
ZL
ZH
ZL
ZH
H
L
ZL
ZH
H
L
ZL
ZH
H
L
ZL
ZH
H
L
ZL
ZH
H
L
ZL
ZH
H
H
H
H
L
H
L
H
ZnH
L
L
ZH
H
L
L
ZL
ZL
L
H
L
L
H
3ZnH
L
L
ZH
H
L
L
ZL
URTAN POSITIP&NEGATIP
ZL
ZH
L
ZL
ZH
H
L
ZL
ZH
H
H
IBAA
PENGHANTAR
RANGKAIAN

Z1
XC 1
2
Z0
Z2
XC 1
2
URUTAN POSITIP
XC 2
2
XC 2
2
URUTAN NEGATIP
XC 0
2
XC 0
2
URUTAN NOL
RANGKAIAN T
Z1
2
Z1
2
XC1
URUTAN POSITIP
Z2
2
Z2
2
XC2
URUTAN NEGATIP
Z0
2
Z0
2
XC 0
URUTAN NOL
IBAA
PERSAMAAN HUBUNG SINGKAT PADA GENERATOR
( Generator diandaikan dalam keadaan tanpa beban )
1. HUBUN SINGKAT 3 FASA
Kondisi awal pada titik
Gangguan ;
Va  Vb  Vc  0
...
(5)
A
C
B
1
V1  (Va  aVb  a 2 Vc )
3
1
V2  (Va  a 2 Vb  aVc )
3
1
V0  (Va  Vb  Vc )
3
(6)
IBAA
DENGAN MEMASUKAN PERS. (5) KE (6) :
V2   I 2 Z 2  0
V1  E1  I1Z1  0
I 2 Z2  0
E1
E1  I1Z1  0  I1 
Z1
ZZ  0  I2  0
V0  I 0 Z0  0
Z0  0  I 0  0
I a  I1  I 2  I 0  I1  0  0
ARUS PADA FASA a :
E1

Z1
JADI ;
Ia 
E1
Z1
Ib  a
Ic  a
2
, , , , , , , (7)
E1
Z1
E1
Z1
. . . . . . . (8)
. . . . . . . (9)
IBAA
JADI ARUS HUBUNG SINGKAT 3 FASA :
I HS3φ
E1

Z1
. . . . . . (10)
a
Diagram satu garis dan
rangkaian urutannya
E1
D
Ic
Z1G
Ia
3FASA
N1
b
c
E1
Ib
Va = Vb = Vc = 0
Z1G
I1
Diagram vektor untuk
Gangguan 3 fasa
F1
IBAA
2. HUBUN SINGKAT 2 FASA
Kondisi awal pada titik
Gangguan ;
Vb  Vc
I b  Ic
Ia  0
Vb  a a V1  aV2  V0
A
Vc  aV1  a 2 V2  V0
karena , Vb  Vc , maka
C
B
a 2 V1  aV2  V0
 aV1  a 2 V2  V0
(a 2  a)V1  (a 2  a)V2
maka , V1  V2 ........(13)
IBAA
DENGAN MENGGUNAKAN RUMUS RUMUS
KOMPONEN SIMETRIS MAKA ARUS HUBUNG
SINGKAT DUA FASA DIPEROLEH ;
ARUS HUBUNG SINGKAT 2 FASA ;
I hs2φ
3E1

................(21)
Z1  Z 2
IBAA
Diagram satu garis
Zg
Diagram urutan
2 fasa
Vektor diagram
c
N1
E1
Ic
VCF
Ib
N2
I1
a
I2
Z1g
F1
Z2g
F2
b
IBAA
3. HUBUN SINGKAT 1 FASA TANAH
Kondisi awal pada titik
Gangguan ;
A
Ib  Ic  0
Va  0
C
B
Menentukan komponen
Komponen simetris ;
1
1
1
I1  (I a  aI b  a 2 I c )  (I a  o)  I a
3
3
3
1
1
1
I 2  (I a  a 2 I b  aI c )  (I a  0)  I a
3
3
3
1
1
1
I 0  (I a  I b  I c )  (I a  0)  I a
3
3
3
JADI :
I1  I 2  I 0 
1
I a ........................(25)
3
IBAA
DENGAN MENGGUNAKAN RUMUS RUMUS KOMPONEN
SIMETRIS MAKA ARUS GANGGUAN SATU FASA KE
TANAH DAPAT DIPEROLEH
Arus hubung singkat 1 fasa ke tanah :
I hs1φ 
3E1
........ (30)
Z1  Z 2  Z3
IBAA
Diagram satu garis
Zg
N1
N2
E1
1 fasa
F2
c
F1
Z0g
Z2g
Z1g
Vektor diagram
I0
I2
I1
VbF
N0
F0
Diagram urutan
a
Ia
VcF
b
IBAA
SATUAN PERUNIT ( PU )
RANGKAIAN 3 FASA :
VA b 
Ib 
Zb 
3Vb  I b
VA b
3Vb
Vb

3I b
Vb
3VA b
3Vb
2
2
Vb
KVb


VA b
MVA b
Nilai(sebe narnya)
Nilai(pu) 
Nilai(Dasa r)
MVA b
Z(pu)  Zseb 
2
KVb
IBAA
ARUS DASAR :
Ib 
MVA b  1000
3KVb
IMPEDANSI DASAR :
2
KVb
Zb 
MVA b
Z pu br  Z pu lm  [
br = baru
BILA :
KVb br 2 MVA b br
] [
]
KVb lm
MVA b lm
lm = lama
KVb br  KVb lm
Z pu br  Z pu lm 
MVA b br
MVA b lm
IBAA
CONTOH ( 1 ) ;
TRAFO DAYA 3 FASA
13,8 KV
138 KV
15 MVA
XT = 10% = 0,1 PU
13,8KV 2
X (  )sisi13,8KV 
 0,1  1,27Ω
15MVA
138KV 2
X (  )sisi138KV 
 0,1  127Ω
15MVA
X (  )138KV  X (  )sisi13,8KV  [
138KV 2
]
13,8KV
Rasio Tegangan Kwadrat
IBAA
CONTOH ( 2 ) ;
TRAFO DAYA 3 FASA
G
138 KV
13,8 KV
20 MVA
Xg = 30%
15 MVA
XT = 10% = 0,1 PU
13,8KV 2
Xg (ΩΩ 
 0,3  2,86Ω  13,8KV
20MVA
138 2
Xg (ΩΩ  2,86  [
]  286Ω
13,8
MVA b
20MVA
Xg (%)  X seb 

286

 30%
2
2
138KV
KVb
 Xg  30%  20MVA : 138KV
 30%  20MVA;13,8 KV
IBAA
DIKETAHUI SUATU SISTEM SEPERTI GAMBAR
BILA MVAb =100 ;KVb = SESUAI DENGAN TEGANGAN NOMINAL NYA .
TENTUKAN ARUS DASAR ( ib) , IMPEDANSI DASAR ( Zb ) , SERTA
IMPEDANSI JARINGAN DALAM PERUNIT.
G
T2
T1
70KV
20KV
Z=15+J40
50MVA
22%
2,5MVA
10%
50MVA
10%
Z=6,79+J8,8
MVAb = 100
PADA SISTEM 70 KV :
1000 100
 825A
70 3
70 2
Zb 
 49Ω
100
Ib 
IBAA
PADA SISTEM 20 KV :
IMPEDANSI DALAM PU :
1000 100
Ib 
2887A
20 3
20 2
Zb 
 4Ω
100
100
 j0,44pu
50
100
X t1  j0,10 
 j0,20pu
50
15  j40
Z AB 
 0,31  j0,82pu
49
100
X T2  j0,10 
 j0,20pu
25
Xg  j0,22 
ZCD 
6,79  j8,8
 1,7  j2,2pu
4
IBAA
RANGKAIAN EKUIVALEN URUTAN POSITIP ;
Xg
J0,44
1pu
XT1
J0,20
ZAB
XT1
ZCD
0,31+j0,82
J0,20
1,7+j2,2
E
F1
F2
F3
F4
F5
TENTUKAN BESARNYA ARUS HUBUNG SINGKAT
DI F1 , F2 , F3 . F4 , F5 .
IBAA
PROSEDUR KALKULASI ARUS HUBUNG SINGKAT
DI SISTEM TEGANGAN TINGGI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
GAMBAR SISTEM TERSEBUT DALAM KUTUB TUNGGAL .
BERI DATA DARI SELURUH KOMPONEN YANG ADA :
= TEGANGAN SETIAP SEKSI DALAM KV
= IMPEDANSI GENERATOR DAN TRAFO DAYA
YANG DINYATAKAN DALAM % ( PU ).
= IMPEDANSI DARI SALURAN TRANSMISI –
DISTRIBUSI DALAM OHM/KM ATAU TOTAL OHM
TENTUKAN :MVAb ; KVb ; Ib
TENTUKAN JENIS GANGGUAN ; 3fasa ; 2 fasa ; 1 fasa ke tanah
GAMBAR RANGKAIAN IMPEDANSI MENURUT KOMPONEN
SIMETRIS : POSITIP ; NEGATIP ; DAN NOL YANG DINYATAKAN
DALAM PU .
SEDERHANAKAN RANGKAIAN IMPEDANSI URUTAN : GUNAKAN
RUMUS TRANSFORMASI DELTA KE BINTANG DAN
BINTANG KE DELTA
HITUNG ARUS HUBUNG SINGKAT DALAM PU KEMUDIAN
DIUBAH KE DALAM AMPER .
IBAA

RUMUS TRANSFORMASI

ΔΥ
ΥΔ
Z AB  Z AC
Z AB  Z BC  Z CA
Z AB 
ZC
Z A Z B  Z B ZC  Z A ZC
Z AB  Z BC
ZB 
Z AB  Z BC  Z AC
Z BC 
ZA
Z A Z B  Z B ZC  ZC Z A
Z AC  Z BC
Z AB  Z BC  Z AC
Z AC 
ZB
Z A Z B  Z B ZC  ZC Z A
ZA 
ZC 
A
ZAB
B
A
B
ZA
ZAC
C
ZBC
C
ZB
ZC
IBAA
SISTEM
R
TR
G
H
TS
S
X1GH  X 2GH
X1GR
X1TS
X 0GH
X 2GR
X 0GR
LINE
X TR
X 2TS
X TS
X 0TS
1. RANGKAIAN URUTAN POSITIP ;
BUS N1
E
X 1GR
E
X1GS
X1GH
X TR
X TS
X F1
IBAA
RANGKAIAN EKUIVALEN URUTAN POSITIP
N1
E
X1R  X1GH  X TS  X1GS
I1L
I1R
X1L
F1
X1L  X1GR  X TR
X1R
X
I1R 
X1L
I1
X1R  X1L
I1L 
X1R
I1
X1R  X1L
N1
E
X1 
I1
X1L X1R
X1L  X1R
F1 X
IBAA
SISTEM
R
TR
G
H
TS
X1GH  X 2GH
X1GR
X TR
S
X1TS
X 0GH
X 2GR
X 0GR
LINE
X 2TS
X TS
X 0TS
1. RANGKAIAN URUTAN NEGATIP ;
BUS N2
X 2GR
X 2GS
X 2GH
X TR
X TS
X F2
IBAA
RANGKAIAN EKUIVALEN URUTAN NEGATIP
N2
X 2L  X 2GR  X TR
X 2R  X 2GH  X TS  X 2GS
I2L
I 2R
X 2L
F2
X2R
X
I 2R 
X 2L
I2
X 2R  X 2L
I 2L 
X 2R
I2
X 2R  X 2L
N2
I2
X2 
X 2L X 2R
X 2L  X 2R
F2 X
IBAA
SISTEM
R
TR
G
H
TS
X1GH  X 2GH
X1GR
S
X1TS
X 0GH
X 2GR
X 0GR
LINE
X 2TS
X TR
X TS
X 0TS
1. RANGKAIAN URUTAN NOL ;
BUS N0
X 0GR
X TS
X 0GS
X 0GH
X TR
X F0
OPEN
IBAA
RANGKAIAN EKUIVALEN URUTAN NOL
N0
X 0L  X 0GR  X TR
X 0R  X TS  X 0GH
I0L
X 0L
I 0R
F0
X 0R
X
N0
F0
X 0R
I0
X 0L  X 0R
I 0R 
X 0L
I0
X 0R  X 0L
I HS1φ
X 0 X 0  X 0LX 0R
X 0L  X 0R
I0
I 0L 
3E

X1  X 2  X 0
I HS1φ (kanan)  I1R  I 2R  I 0R
I HS1φ (kiri)  I1L  I 2L  I 0L
X
IBAA
Lembar Latihan
DIKETAHUI SUATU SISTEM SEPERTI GAMBAR
50MVA
150KV
A
40Km
50MVA
50Km
X1L  X 2 L  0,4/Km
X1GA  X 2GA
X1GC  X 2GC
 20%
X 0L  1,2/Km
 20%
X 0GA  10%
C
B
X1TA  X 2TA
 X 0TA
 10%
X1TC  X 2TC
X 0GC  10%
 X 0TC
 10%
TENTUKAN :1. BESARNYA ARUS HUBUNG SINGKAT 3 FASA ; 2 FASA DAN
1 FASA KE TANAH
2. DISTRIBUSI ARUS PADA SAAT GANGGUAN 1 FASA DI C
3. TEGANGAN PADA BUS C .
IBAA
Lembar jawaban
Impedansi Generator,Trafo dan Transmisi.
X1G A  X 2 G A  j20%  j0,2pu
X1TA  X 2 TA  X 0 TA  j10%  j0,1pu
Xtotal - Gen  Trafo
X1GTA  X 2 GTA  j0,2  j0,1  j0,3pu
Xtotal Generator Trafo
di A
X1G C  X 2 G C  j20%  j0,2pu
X1TC  X 2 TC  X 0 TC  j10%  j0,1pu
Xtotal - Gen  Trafo
Xtotal Generator Trafo
di C
X1GTB  X 2 GTB  j0,2  j0,1  j0,3pu
150 2
Xd 
 450Ω
50
X1AB  X 2 AB  40  j0,4  j16Ω
j16
 j0,0355pu
450
X 0 AB  40  j1,2  j48Ω


j48
 j0,1067pu
450
X Transmisi A - B
Lembar jawaban
X1BC  X 2 BC  50  j0,4  j20Ω
j20
 j0,0444pu
450
X 0 BC  50  j1,2  j60Ω


X Transmisi B-C
j60
 j0.1333pu
450
IMPEDANSI URUTAN POSITIP/NEGATIP
N1
E1
X1G A  j0,2
X1TA  j0,1
X1G C  j0,2
X1AB  j0,0355
X1BC  j0,0444
X1TC  j0,1
X F1
Lembar jawaban
RANGKAIAN URUTAN NOL
N0
X 0 ki 
X 0 TB 
X 0 ka 
j0,1
j0,1
j0,1
X 0 AB 
A
j0,1067
N0
X 0 ki
I0 ki
I 0 ka
j0,2007
X
F0
C
B
X 0 BC 
j0,1333
F0
X 0 ki  [X 0 TA  X 0 AB]//[X 0 TB  X 0 BC
X 0 ka
 {[j0,1  j0,1067]// j0,1}  j0,1333
j0,1

j0,2067  j0,1
 j0,1333
j0,2067  j0,1
 j0,2007pu
X 0 ka  j0,1
Lembar jawaban
j0,2007  j0,1
 j0,0667pu
j0,2007  j0,1
EΥ
1pu
I0 

X1tot  X 2 tot  X 0 tot j0,0667  j0,0667  j0,1
X 0 tot  X 0 ki//X 0 ka 

1pu
 j2,4882pu  j478,866A
j0,4019
ARUS HUBUNG SINGKAT 1FASA KE TANAH
I hs1φ  3I 0  3  2,4882
 7,4646 pu
 7,4646  192,4557
 1436,6048 A
Lembar jawaban
N1
I1ki  I 2 ki
E1
I1ka
I1ki
X1ka  j0,3
X1ki 
j0,3799
N2
X F1
I2ki
I 0  I1  I 2
X2 ka  j0,3
j0,3799
N0
I 0 ka
X 0 ka  j0,1
X 0 ki 
j0,2007
X
F0
I1ka  I 2 ka
j0,3799
I1
j0,3799  j0,3
j0,3799

 2,4882
j0,6799
 1,3903pu

X F2
I0 ki
 1,0979  192,4557
 211,2965A
I 2 ka
X 2 ki 
j0,3
I1
j0,3799  j0,3
j0,3

 2,4882
j0,6799
 1,0979pu

 1,3903  192,4557
 267,5718A
Lembar jawaban
j0,1
I0
j0,2007  j0,1
j0,1

 2,4882
j0,3007
 0,8275pu
j0,2007
I0
j0,2007  j0,1
j0,2007

 2,4882
j0,3007
 1,6607pu
I 0 ki 
I 0 ka 
 0,8275  192,4557
 1,6607 192,4557
 159,2511A
 319,611A
DISTRIBUSI ARUS URUTAN POSITIP / NEGATIP
I A  I A - B  I B-C
N1
I C  I1ka
I A  I1ki
j0,3
 1,0979pu
j0,0355pu B
 1,3909pu
j0,3
j0,0444pu
C
A
I A - B  I B- C  I A
 1,0979pu  211,2965A
2,4882pu
F1
(478,866A)
 1,0979pu
 211,2965A
I C  1,3909pu
 267,5718A
Lembar Jawaban
DISTRIBUSI ARUS URUTAN NOL
N0
IA  0,2698pu
j0,1
j0,1
j0,1067
I C  1,6607pu
IB  0,5577pu
j0,1
j0,1333
F0
I A-B
I B-C  I0 ki  0,8275pu
2,4882pu
478,866A
I A  I AB 
j0,1
I 0 ki
j0,1  j0,1  j1067
j0,1
 0,8275pu  j0,2698pu  51,926A
j0,3067
j0,2067
IB 
 0,8275pu  j0,5577pu  107,3310A
j0,3067
I BC  I 0 ki  0,8275pu  159,2511A

Lembar Jawaban
Arus Fasa di A
I a  2I1  I 0  2  211,2965  51,926  474,519A
I b  I c  I1  I 0  211,2965  51,926  159,3705A
Arus Fasa di B
I a  2I1  I 0  0  107,3310  107,3310A
I b  I c  I1  I 0  0  107,3310  107,3310A
Arus Fasa di C
I a  2I1  I 0  2  267,5718  319,611  854,7546A
I b  I c  I1  I 0  -267,5718  319,611  52,04A
Arus Fasa di A-B
I a  2I1  I 0  2  211,2965  51,926  474,519A
I b  I c  I1  I 0  -211,2965  51,926  -159,3705A
Arus Fasa di B-C
I a  2I1  I 0  2  211,2965  159,2511  581,8441A
I b  I c  I1  I 0  -211,2965  159,2511  -52,0454A
Lembar Jawaban
Distribusi Arus pada sistem untuk gangguan satu fasa ke tanah
di Bus C
474,519A
474,519A
581,8441A
-159,3705A
-159,3705A
-52,04A
-159,3705A
-159,3705A
-52,04A
3Io=
155,778A
52,04A
52,04A
958,8346A
3Io
3Io
3Io
107,3310A
107,3310A
321,993A
854,7546A
3Io
107,3310A
1436,60A
3Io
Lembar Jawaban
Tegangan Fasa pada Bus C
150KV
 86,6KV  1pu
3
V1  E  I I .X1GTC  1,0  1,3909  j0,3  1,0  j0,41709
Vfasa 
 j0,58291pu
V2  I 2 .X 2 GTC  1,3909  j0,3   j0,41709pu
V0  I 0 .X 0 GTC  1,6607  j0,1   j0,16607pu
Va  V1  V2  V0  j0,58291  j0,41709  j0,16607  0pu
Vb  a 2 V1  aV2  V0
 12400  0,58291900  11200  0,41709  900  j0,16607
 0,58291  300  0,41709300  j0,16670
 0,58291  j0,291455  0,36121  j0,20854  j0,16607
 0,86602  j0,248985  0,9011  16,040 pu  78,035  16,04 0 KV
Vc  aV1  a 2 V2  V0
 11200  0,58291900  12400  0,41709  900  j016607
 0,582912100  0,417091500  j0,16670
 0,58291  j0,291455  0,36121  j0,20854  j0,16670
 0,86602  j0,248985  0,9011196,07 0 pu  78,043196,07 0 KV
Lembar Jawaban
Distribusi Arus pada sistem untuk gangguan satu fasa ke tanah
di Bus C
474,519A
474,519A
581,8441A
-159,3705A
-159,3705A
-52,04A
-159,3705A
-159,3705A
-52,04A
3Io=
155,778A
854,7546A
52,04A
52,04A
958,8346A
3Io
3Io
3Io
3Io
107,3310A
1436,60A
107,3310A
Va  0
321,993A
3Io
107,3310A
Vb  78,035  16,040 KV
Vc  78,043196,070 KV
IBAA
PENTANAHAN SISTEM
Pentanahan sistem atau pentanahan titik netral
adalah cara menghubungkan titik netral dari
Generator dan Transformator tenaga ke tanah.
Pentanahan sistem ini akan menentukan terhadap
pengaruh tegangan dan arus masing masing fasa ke
tanah pada saat terjadi gangguan satu fasa ke tanah.
Sehingga pola pengamanan untuk maing masing
sistem tergantung pada pola pentanahan sistem nya.
IBAA
Ada beberapa pentanahan sistem :
1. Sistem yang tidak ditanahkan ( Floating system)
2. Sistem ditanahkan melalui impedansi ;
- Tahanan ; - Tahanan tinggi
- Tahanan tinggi
- Reaktansi ( kumparan )
- Peterson coil
- trafo pentanahan yang
dibebani tahanan (trafo distribusi)
pada generator.
3. Pentanahan langsung ( solid)
IBAA
1. SISTEM YANG TIDAK DITANAHKAN
Tegangan sistem pada kondisi normal
Dengan kapasitansi yang seimbang
a
n=e
c
Tegangan pada saat
gangguan satu fasa
Ke
b
Tegangan sistem dengan kapasitansi
yang tak seimbang
a
a=e
n
e
n
c
b
c
b
IBAA
Pada saat terjadi gangguan tanah arus yang mengalir
hanya arus kapasitip karena adanya kapasitansi jaringan.
Arus ni akan mengalir pada semua feeder baik feeder yang
terganggu maupun feeder yang sehat.
b
b
c
n
c
n
I Ce
a
Ce
I 3Ce
a
I be
IBAA
Kontribusi arus kapasitip pada saat terjadi gangguan
Satu fasa ke tanah.
Ce
Ce
c
b
a
Ce
IBAA
2. Sistem ditanahkan melalui tahanan tinggi
Tegangan fasa ke tamah untuk sistem ditanahkan melalui
Tahanan tinggi mendekati sistem yang tidak ditanahkan.
Untuk arus gangguan tanahnya terdiri dari dua komponen
Yatu komponen kapasitip dan resistip yang mengalir melalui
Tahanan pentanahan.
b
b
c
c
n
Rn
IR
n
a
IR
Ce
I Ce
I 3Ce
a
I be
IBAA
Distribusi arus kapasitip dan resistip untuk pentanahan
Tahanan tinggi.
Ce
Ce
c
b
a
Ce
IBAA
3. Sistem ditanahkan melalui tahanan rendah
Pada sistem yang ditanahkan melalui tahanan rendah,
kemencengan tegangan pada saat terjadi gangguan
ketanah relatip kecil dibanding dengan sistem yang
ditanahkan dengan tahanan tinggi.
Arus resistip relatip besar dibandingkan arus kapaitip.
Namun demkian arus kapasitip ( I 3Ce ) harus diperhitungkan
terutama untuk kabel tanah.
4. Sistem ditanahkan langsung
Untuk sistem ini arus gangguan satu fasa ketanah relatip
besar sehingga pengaruh arus kapasitip dapat diabaikan.
Demikian juga tegangan pada fasa ynag sehat relatip tetap
sama dengan tegangan fasa ke fasa dibagi 3
IBAA
IBAA