Pengenalan Mata Kuliah Mutu Tenaga Listrik

VOLTAGE SAGS (TEGANGAN
KEDIP)
Happy Novanda, PhD
Definisi [1]
• IEEE Standard 1159-1995: Penurunan tegangan
RMS sebesar 0.1 – 0.9 pu dalam durasi antara
0.5 cycle sampai dengan 1 menit.
• EN 50160 (1999): Turunnya tegangan secara
tiba-tiba dengan nilai antara 90% - 1% dari nilai
tegangan yang sebenarnya, dilanjutkan dengan
perbaikan tegangan dalam waktu yang singkat.
Definisi [2]
Contoh Voltage Sag
Penyebab Voltage Sags [1]
• Pada dasarnya muncul ketika terdapat arus yang
besar melewati jaringan.
• Contoh penyebabnya: adanya kegagalan (fault)
pada
power
system,
energizing
dari
transformator,
penggunaan
switch,
dinyalakannya load yang besar.
Penyebab Voltage Sags [2]
• Kegagalan (fault) short circuit
a. Pada lokasi fault, tegangannya berada pada
titik yang terendah.
b. Nilai penurunan tegangan akan lebih besar
untuk lokasi yang lebih jauh ke titik kegagalan.
c. Luas area yang terpengaruh bervariasi
tergantung lokasi dari fault, jenis jaringan
serta karakteristik dari kegagalan.
Penyebab Voltage Sags [3]
Penyebab Voltage Sags [4]
Aspek yang perlu diperhatikan diantaranya:
• Struktur dari bagian-bagian power system serta
koordinasi proteksinya dapat mempengaruhi
propagasi voltage sag.
• Faults pada beberapa bagian power system
(transmisi EHV, underground cables) jarang
terjadi.
• Koneksi transformator dapat menghindari
adanya sag asimetris yang terjadi pada level
tegangan yang berbeda.
Penyebab Voltage Sags [5]
• Pada sistem transmisi HV, fault dapat
menyebabkan nilai arus yang sangat besar. Jika
dibarengi dengan durasi yang lama, maka
sistem dapat menjadi tidak stabil.
Penyebab Voltage Sags [6]
• Energizing dari transformator
a. Biasanya terjadi pada jaringan distribusi MV
ketika CB pada gardu HV/MV di-closing untuk
meng-energize feeder MV. Feeder ini bisa saja
digunakan
untuk
mensuplai
banyak
transformator: semua transformator pada feeder
tersebut ter-energized pada saat ya ng bersamaan
 muncul inrush current.
b. Pada
jaringan
overhead
MV,
terdapat
autoreclosure
yang
digunakan
untuk
menghentikan fault  inrush current.
Penyebab Voltage Sags [7]
Penyebab Voltage Sags [8]
• Dinyalakannya motor induksi yang besar
a. Umumnya motor terdapat pada jaringan
tegangan rendah sehinggaa area yang
mengalami voltage sag umumnya hanya lokal
saja.
b. Biasanya, ketika motor dinyalakan akan terjadi
drop tegangan yang tidak terlalu besar dan
secara perlahan kembali ke nilai asalnya.
c. Hal ini juga berlaku untuk load besar lainnya.
Penyebab Voltage Sags [9]
Penyebab Voltage Sags [10]
d. Jika penyebabnya adalah resistance yang tinggi
pada kabel internal load, maka solusinya adalah
menyambungkan load ke jaringan dengan level
tegangan yang tepat, misalnya PCC.
e. Jika masalahnya terdapat pada impedance dari
PCC, maka perlu dipasang soft starter pada load
yang dimaksud.
f. Solusi terakhir adalah memasang alat lainnya
untuk mengkompensasi penurunan tegangan,
misalnya stabilisers, dynamic voltage restorers,
dll.
Sistem Proteksi untuk Megatasi
Voltage Sags [1]
• Sistem proteksi jarak dan differential untuk
tegangan tinggi
 Umumnya waktu yang dibutuhkan untuk
clearing fault adalah 50-300ms.
Sistem Proteksi untuk Megatasi
Voltage Sags [2]
a. Proteksi Jarak
Sistem Proteksi untuk Megatasi
Voltage Sags [3]
a. Proteksi differensial
Sistem Proteksi untuk Megatasi
Voltage Sags [4]
• Sistem proteksi berupa relay overcurrent pada
tengangan lebih rendah
Sistem Proteksi untuk Megatasi
Voltage Sags [5]
• Sistem proteksi berupa fuse pada tengangan
rendah
Biaya Solusi Voltage Sag
Reference
[1] Bollen,M.H.J. 2000. Understanding power quality problems: voltage sags
and interruptions. Online material at ftp.ieee.org/uploads/press/Bollen.
[2] IEEE Std. 1159-1995, IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric
Power Quality.
[3] Bollen,M.H.J. and Zhang, L.D. A method for characterization of threephase unbalanced dips from recorded voltage waveshapes. Lecture notes from
Chalmers University of Technology.
[4] Bollen,M.H.J. 2000. Understanding power quality problems: voltage sags
and interruptions. New York: IEEE, Inc.
[5] EN 50160. 1999. Voltage characteristics of electricity supplied by public
distribution systems. Cenelec, Brussels, Belgium, November 1999, pp27.
[6] Gnativ, R., Milanovic, J. V. 2000. The influence of distribution network
topology onv oltage sag propagation, UPEC 2000, Session 6 Distribution
systems, pp5.
[7] Gnativ, R., Milanovic, J. V. 2005. Qualitative and quantitative analysis of
voltage sags in networks with significant penetration of embedded generation,
European Transactions on Electrical Power 2005; 15:77-93.
TERIMA KASIH