Analisis Hubung Singkat Asimetris Pada Kelistrikan Sulawesi

advertisement
Analisis Hubung Singkat Asimetris Pada Kelistrikan
Sulawesi Selatan dan Barat Dengan Menggunakan
Electrical Transient Analiyzer Program (ETAP)
Fatmawati Azis 1, Ahmad Rosyid Idris 2, Akhyar Muchtar 3
1,3
Jurusan Teknik Listrik, Politeknik Bosowa,
Jurusan Teknik Listrik, Politeknik Negeri Ujung Pandang
e-mail: [email protected], [email protected],3 [email protected]
2
Abstrak – Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa
besar arus gangguan hubung singkat asimetris yang terjadi pada
saluran 150 kV pada sistem kelistrikan Sulawesi Selatan dan
Barat dengan menggunakan software ETAP, dan berapa besar
momentary duty pemutus saluran 150 kV. Data-data yang
diperoleh dari Pihak AP2B PLN berupa data sekunder meliputi
data pembangkitan, transmisi, dan beban yang selanjutnya
diproses lebih lanjut untuk memperoleh data teraan generator
dan transformator yang telah diubah kedalam satuan per unit
(pu) dengan menggunkan MVA dasar. Selanjutnya data yang
telah diperoleh diolah dan disimulasikan menggunakan
Software ETAP untuk menganalisis arus hubung singkat
asimetris pada titik gangguan. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa semakin banyak generator yang terkoneksi pada rel bus
semakin besar pula arus hubung singkat asimetrisnya. Shortcircuit Report ETAP memperlihatkan arus hubung singkat
terbesar terjadi pada bus 9A&B (Tello) dengan nilai arus
gangguan sebesar 13.029 kA
arus gangguan asimetris yang berupa; gangguan satu fasa
ke tanah, antar fasa, dan ganguan dua fasa ke tanah. Oleh
karena itu perlu dilakukan analisis terhadap gangguan ini.
Gangguan yang sering terjadi pada saluran transmisi 150
kV pada sistem kelistrikan Sulawesi Selatan dan Barat
adalah gangguan hubung singkat Asimetris satu fasa ke
tanah dan antar fasa yang sifatnya temporer.
Gangguan hubung singkat asimetris ini dipengaruhi
oleh dua faktor yaitu faktor internal dan eksternal. Faktor
internal ialah faktor yang disebabkan dari dalam sistem, hal
ini biasa terjadi karena adanya kejadian secara acak dalam
sistem yang dapat berupa berkurangnya kemampuan
peralatan, meningkatnya beban dan lepasnya peralatanperalatan yang tersambung ke sistem. Sementara faktor
eksternal ialah faktor yang disebabkan dari luar sistem, hal
ini biasa terjadi karena adanya sambaran petir pada salahsatu kawat fasa yang ada pada saluran transmisi, ataupun
karena adanya pohon tumbang yang menghubungkan salah
satu fasa kawat atau dua fasa ke tanah.
Banyak cara untuk menganalisis gangguan ini.
Beberapa dianataranya dengan cara perhitungan
menggunakan matriks impedansi rel, dan metoda Thevenin.
Namun seiring dengan berkembangnya teknologi maka
analisis gangguan dapat dihitung menggunakan perangkat
lunak (software) diantaranya Matrix Laboratory (Matlab),
Power World Simulator (PWS). Pada penelitian kali ini
media yang akan digunakan untuk menganalisis hubung
singkat asimetris pada saluran 150 kV untuk sistem
kelistrikan Sulawesi Selatan dan Barat adalah software
Electrical Transient Analyzer Program (ETAP).
Kata Kunci: Analisis Hubung Singkat Asimetris,Short Circuit
Report, ETAP
I. PENDAHULUAN
Kebutuhan listrik menjadi berbanding lurus dengan
perkembangan zaman. Zaman yang modern tentunya
ditunjang dengan ketersediaan energi listrik yang handal.
Mengapa demikian? Itu karena hampir semua alat-alat
yang diciptakan di zaman modern ini, membutuhkan input
yang menggerakkan atau menjadikan alat-alat tersebut
berfungsi atau bisa dipergunakan ialah energi listrik.
Sehingga dapat dikatakan energi listrik telah menjadi
kebutuhan primer.
Menjadi kebutuhan primer, tentunya harus dipenuhi
setiap harinya. Dalam hal ini kontuinitas penyaluran energi
listrik sangat dituntut, oleh karena itu dibutuhkan
keandalan dari sistem penyaluran energi listrik yang lebih
baik.
Tetapi tidak bisa dipungkiri bahwa dalam sistem
tenaga, khususnya di sisi transmisi atau penyaluran dari
pusat pembangkit ke pusat beban tak lepas dari berbagai
masalah. Salah satu masalah yang biasanya terjadi di
transmisi adalah terjadinya gangguan hubung singkat.
Gangguan ini tentunya akan mempengaruhi kontuinitas
penyaluran energi listrik dari pusat pembangkit ke pusat
beban. Sehingga terjadinya pemadaman tidak dapat
dielakkan walaupun pemadaman itu hanya terjadi dalam
hitungan menit saja.
Sehubungan dengan terjadinya hubung singkat
asimetris dikhawatirkan akan berakibat pada membesarnya
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Hubung Singkat
Hubung singkat adalah suatu keadaan gangguan
kelistrikan dimana terjadi sentuhan antara fasa dengan fasa,
fasa dengan tanah yang dapat menimbulkan lonjakan arus
yang besar. Perhitungan gangguan hubung singkat penting
dilakukan dalam perencanaan, desain dan operasi jaringan
sistem tenaga listrik tujuannya untuk mengatur sistem
peralatan proteksi agar tidak menyebabkan kerusakan yang
fatal pada peralatan sistem tenaga listrik.
Hampir semua gangguan yang terjadi pada sistem
daya adalah gangguan tidak simetris. Gangguan ini berupa
gangguan tunggal saluran ke tanah, ganguan antar saluran,
atau gangguan dua fasa ke tanah.
Karena setiap gangguan asimetris menyebabkan
mengalirnya arus tidak seimbang dalam sistem, dalam hal
ini metode komponen simetris sangat berguna dalam
menentukan arus dan tegangan di semua bagian sistem
setelah terjadinya gangguan. Namun untuk menganalisis
19
π‘Ž2 = 1∠240° = −0,5 − 𝑗0,866
π‘Ž3 = 1∠360° = 1∠0° = 1
b. Komponen simetris fasor tak simetris
Dengan berpedoman pada Gambar 2.1, hubungan
berikut
dapat
diketahui
kebenarannya
dengan
menggunakan persamaan-persamaan di bawah ini:
𝑉𝑏1 = π‘Ž2 π‘‰π‘Ž1
𝑉𝑐1 = π‘Žπ‘‰π‘Ž1
𝑉𝑏2 = π‘Žπ‘‰π‘Ž2
𝑉𝑐2 = π‘Ž2 π‘‰π‘Ž2
𝑉𝑏0 = π‘‰π‘Ž0
𝑉𝑐0 = π‘‰π‘Ž0
(2.4)
Dengan mengulangi persamaan (2.1) dan
memasukkan Persamaan (2.4) ke dalam Persamaan (2.2)
dan (2.3) dihasilkan
π‘‰π‘Ž = π‘‰π‘Ž1 + π‘‰π‘Ž2 + π‘‰π‘Ž0
(2.5)
𝑉𝑏 = π‘Ž2 π‘‰π‘Ž1 + π‘Žπ‘‰π‘Ž2 + π‘‰π‘Ž0
(2.6)
𝑉𝑐 = π‘Žπ‘‰π‘Ž1 + π‘Ž2 π‘‰π‘Ž2 + π‘‰π‘Ž0
(2.7)
Atau dalam bentuk matriks
π‘‰π‘Ž
1 1 1 π‘‰π‘Ž0
𝑉
[ 𝑏 ] = [1 π‘Ž2 π‘Ž ] [π‘‰π‘Ž1 ]
(2.8)
𝑉𝑐
1 π‘Ž π‘Ž2 π‘‰π‘Ž2
sistem tenaga listrik yang memiliki tingkatan tegangan
yang berbeda dan tentunya memerlukan transformasi yang
rumit dari semua impedansi ke tingkat tegangan tunggal.
Sebaiknya digunakan metode sistem per-unit sehingga
lebih mudah dalam menganalisis parameter-parameter yang
ada pada gangguan hubung singkat asimetris.
B. Komponen-komponen Simetris
Tegangan ataupun arus dalam sistem tak seimbang
dapat dinyatakan sebagai jumlah dari tegangan-tegangan
(atau arus-arus) yang seimbang. Jumlah tersebut disebut
dengan komponen-komponen simetris.
Menurut teorema Fortescue, tiga fasor tak seimbang
dari sistem tiga fasa dapat diuraikan menjadi tiga sistem
fasor yang seimbang.
1. Komponen urutan-positif yang terdiri dari tiga fasor
yang sama besarnya, terpisah satu dengan yang lain
dalam fasa sebesar 120°, dan mempunyai urutan fasa
yang sama seperti fasor aslinya.
2. Komponen urutan-negatif yang terdiri dari tiga fasor
yang sama besarnya, terpisah satu dengan yang lain
dalam fasa sebesar 120°, dan mempunyai urutan fasa
yang berlawan dengan fasor aslinya.
3. Komponen urutan nol yang terdiri dari tiga fasor yang
sama besarnya dan dengan penggeseran fasa nol antara
fasor yang satu dengan yang lain. Karena setiap fasor
tak seimbang yang asli adalah jumlah komponen fasor
asli seimbang yang dinyatakan dalam suku-suku
komponennya sebagai berikut :
π‘‰π‘Ž = π‘‰π‘Ž1 + π‘‰π‘Ž2 + π‘‰π‘Ž0
(2.1)
𝑉𝑏 = 𝑉𝑏1 + 𝑉𝑏2 + 𝑉𝑏0
(2.2)
𝑉𝑐 = 𝑉𝑐1 + 𝑉𝑐2 + 𝑉𝑐0
(2.3)
Sintesis himpunan tiga fasor tak seimbang dari ketiga
himpunan komponen simetris dalam gambar 2.1.
c.
Pergeseran fasa komponen simetris dalam bangku
transformator Y-βˆ†
Transformator adalah suatu alat statis yang dapat
memindahkan daya listrik dari satu rangkaian ke rangkaian
lainnya dalam frekuensi yang sama.
Transformator tiga fasa merupakan gabungan dari tiga
transformator fasa tunggal, yang dihubungkan sedemikian
rupa baik pada sisi primer maupun pada sisi sekunder
sehingga didapat penggunaan kawat penghantar yang
ekonomis. Hubungan lilitan (kumparan) yang biasa
digunakan adalah:
•
Hubungan bintang (Y), dan
•
Hubungan segitiga (βˆ†).
b
Va0
Va
2
Va
N
Vc1
Vc
a
Va1
Vc2
Vc0
Vb
c
Vb1
Vb0
Vb2
Gambar 2.2: Diagram hubungan perkawatan transformatos
tiga fasa yang dihubungkan Y-βˆ† dimana sisi
Y adalah sisi tegangan tinggi dan βˆ† adalah
sisi tegangan rendah.
Gambar 2.2 menunjukkan bahwa π‘‰π‘Ž1 mendahului
𝑉𝐴1 sebesar 90° dan π‘‰π‘Ž2 tertinggal 𝑉𝐴2 sebesar 90°, atau
dapat dirumuskan sebagai berikut:
π‘‰π‘Ž1 = +𝑗𝑉𝐴1
π‘‰π‘Ž2 = −𝑗𝑉𝐴2
(2.9)
Gambar 2.1: Penjumlahan secara grafis komponenkomponen untuk mendapatkan tiga fasor
tak seimbang.
a.
Operator-operator
Adanya pergesaran fasa pada komponen simetris
tegangan dan arus sistem tiga fasa, akan sangat
memudahkan bila terdapat metoda penulisan cepat untuk
menunjukkan perputaran fasor dengan 120°. Hasil kali dua
buah bilangan kompleks adalah hasil-kali besarnnya dan
jumlah sudut fasanya. Jika bilangan kompleks yang
menyatakan fasor dikalikan dengan bilangan kompleks
yang besarnya satu dan sudutnya πœƒ. Bilangan kompleks
dengan besar satu dan sudut πœƒ merupakan operator yang
memutar fasor yang dikenakannya melalui sudut πœƒ.
Huruf π‘Ž biasanya digunakan untuk menunjukkan
operator yang menyebabkan perputaran sebesar 120°
dalam arah yang berlawan dengan jarum jam. Operator
semacam ini adalah bilangan kompleks yang besarnya satu
dan sudutnya 120° dan didefinisikan sebagai
π‘Ž = 1∠120° = −0,5 + 𝑗0,866
Maka
d.
Jaringan urutan generator tak berbeban
+
+
+
Gambar 2.3:Diagram suatu rangkaian generator tanpa
beban yang ditanahkan melalui suatu
reaktansi. Elektro motif force masing-masing
fasa adalah πΈπ‘Ž , 𝐸𝑏 , dan 𝐸𝑐 .
Arus yang mengalir pada impedansi 𝑍𝑛 di antara
netral dan tanah adalah 3πΌπ‘Ž0 . Jatuh tegangan urutan nol dari
20
Komponen arus dan tegangan untuk fasa π‘Ž diperoleh
dari persamaan yang ditentukan oleh jaringan urutannya.
Persamaan untuk komponen jatuh tegangan dari titik fasa
ke rel pedoman (atau tanah) adalah, dapat diturunkan:
π‘‰π‘Ž1 = πΈπ‘Ž − πΌπ‘Ž1 𝑍1
(2.10)
π‘‰π‘Ž2 = −πΌπ‘Ž2 𝑍2
(2.11)
π‘‰π‘Ž0 = −πΌπ‘Ž0 𝑍0
(2.12)
titik π‘Ž ke tanah adalah −3πΌπ‘Ž0 𝑍𝑛 − πΌπ‘Ž0 𝑍𝑔0 , di mana 𝑍𝑔0
adalah impedansi urutan nol per-fasa pada generator itu.
Jaringan urutan-nolnya, yang merupakan rangkaian fasatunggal yang dianggap hanya mengalirkan arus urutannolnya, yang merupakan rangkaian fasa-tunggal yang
dianggap hanya mengalirkan arus urutan-nol salah satu
fasanya.
πΈπ‘Ž adalah tegangan tanpa-beban urutan-positif ke netral, 𝑍1
dan 𝑍2 impedansi urutan-positif dan urutan-negatif
generator, dan 𝑍0 . Persamaan di atas yang berlaku setiap
generator yang mengalirkan arus seimbang merupakan titik
tolak untuk menurunkan persamaan tadi untuk komponen
arus dari bermacam-macam jenis gangguan.
+
+
+
C. Hubung Singkat Simetris
Tanpa memandang jenis gangguan yang terjadi pada
terminal generator, alam bentuk matriks persamaan :
𝑍0 0 0 πΌπ‘Ž0
π‘‰π‘Ž0
0
[π‘‰π‘Ž1 ] = [πΈπ‘Ž ] − [ 0 𝑍0 0 ] [𝐼𝑏0 ] (2.13)
π‘‰π‘Ž2
0 0 𝑍0 𝐼𝑐0
0
Dalam penurunan persamaan untuk komponen
simetris arus dan tegangan dalam satu jaringan umum
ketika terjadi gangguan, ditetapkan πΌπ‘Ž , 𝐼𝑏 , π‘‘π‘Žπ‘› 𝐼𝑐 adalah
arus yang mengalir ke luar dari sistem yang asli pada
gangguan, berturut-turut dari fasa a, b, dan c. Gambar 2.8,
menunjukkan arus πΌπ‘Ž , 𝐼𝑏 dan 𝐼𝑐 di mana arus dari setiap
saluran menuju gangguan ditunjukkan oleh panah yang
digambarkan pada digambarkan pada diagram di samping
batang hipotesis yang dihubungkan ke masing-masing
saluran pada tempat terjadinya gangguan.
Rel pedoman
+
-
a.
Jalur-jalur (sebelah kiri) dan jala-jala urutan-positif
Rel pedoman
+
-
Gambar 2.5 Tiga penghantar untuk sistem tiga fasa. Batang
yang mengalirkan arus πΌπ‘Ž , 𝐼𝑏 dan 𝐼𝑐 dapat
saling dihubungkan untuk
melukiskan
bermacam-macam gangguan.
a. Gangguan tunggal saluran-tanah pada sistem daya
Untuk gangguan jenis ini, batang hipotesis pada
ketiga saluran dihubungkan seperti terlihat pada Gambar 2.
6. Hubungan berikut terdapat pada titik gangguan tersebut:
𝐼𝑏 = 0
𝐼𝑐 = 0
π‘‰π‘Ž = 0
b. Jalur-jalur dan jala-jala arus urutan-negatif
Rel pedoman
+
Gambar 2.6 Diagram sambungan batang-batang hipotesis
untuk suatu gangguan saluran-tanah.
-
Persamaan untuk jenis gangguan ini adalah:
πΌπ‘Ž1 = πΌπ‘Ž2 = πΌπ‘Ž0
(2.14)
Dan
c. Jalur-jalur dan jala-jala arus urutan-nol
Gambar 2.4 Jalur yang digambarkan untuk arus pada setiap
urutan dalam generator dan jala-jala arus
urutan yang bersesuaian.
Sehingga harus mempunyai impedansi sebesar
3𝑍𝑛 + 𝑍𝑔0 , seperti terlihat pada jala-jala urutan-nol
Gambar 2.8 c. impedansi urutan-nol total di mana mengalir
arus πΌπ‘Ž0 adalah
𝑍0 = 3𝑍𝑛 + 𝑍𝑔0
(2.9)
πΌπ‘Ž1 =
𝑉𝑓
𝑍1 +𝑍2 +𝑍0
(2.15)
b. Gangguan antar-saluran pada sistem daya
Untuk gangguan jenis ini, batang hipotesis pada
ketiga saluran dalam gangguan tersambung ditunjukkan
dalam Gambar 2.13. Pada gangguan tersebut terdapat
hubungan berikut:
21
π‘‰π‘Ž = 𝑉𝑐 πΌπ‘Ž = 0
𝐼𝑏 = −𝐼𝑐
Gambar 2.7 Diagram sambungan batang-batang hipotesis
untuk suatu gangguan antar-saluran.
Gambar 2.10 Create New Project File pada ETAP.
Nama dari proyek dibuat pada kotak Name.
Pemberian nama sebaiknya relevan dengan jenis studi
kasus yang ingin dianalisis.
c. Gangguan ganda saluran-tanah pada suatu sistem daya
Gambar 2.8 Diagram sambungan batang-batang hipotesis
untuk suatu gangguan dua fasa-tanah.
Untuk gangguan jenis ini, terdapat hubungan seperti
berikut:
𝑉𝑏 = 𝑉𝑐 = 0
πΌπ‘Ž = 0
1. Electrical Transient Analyzer Program (ETAP)
Perangkat lunak yang bisaa digunakan untuk simulasi
sistem tenaga listrik salah satunya adalah ETAP. Perangkat
lunak tersebut dikembangkan oleh perusahaan operation
technology inc, dan mengalami perubahan versi dari tahun
ke tahun.
Tampilan perangkat lunak ETAP secara umum dapat
dilihat pada Gambar 2.9, seperti terlihat dalam gambar
terdapat beberapa toolbar seperti yang telah dijelaskan
diatas.
Menganalisis suatu hubung singkat dengan
menggunakan ETAP, tentunya terlebih dahulu harus
membuat suatu sistem tenaga listrik yang akan dianalisis
pada lembar kerja ETAP. Maka lebih awal memilih File,
kemudian New Project, sehingga akan terlihat perintah
seperti Gambar 2.10.
Gambar 2.11 Kumpulan beberapa folder pada Project
Editor.
Pada Gambar 2.11 terlihat Project Editor yang di
dalamnya terdapat kumpulan folder. Nama folder tersebut
tergantung dari jenis proyek yang akan dibuat. Untuk
menganalisis jenis hubung singkat asimetris maka dipilih
Short-Circuit. Dalam analisis ini dibutuhkan data reaktansi
urutan positif, negatif dan nol pada generator,
transformator, dan saluran transmisi. Selain itu juga harus
ditentukan bus yang mengalami gangguan.
III. METODE PENELITIAN
A. Alur Penelitian
Start
Input data mpedansi generator,
transformator, isaluran
transmisi, dan beban.
Input data daya dan tegangan
setting generator,
transformator, saluran
transmisi, dan beban.
Analisis hubung singkat
asimetris dengan ETAP
Arus hubung singkat asimetris
Momentary duty pemutus
Stop
Gambar 2.9 Tampilan ETAP secara umum.
Gambar 2.1 Blog diagram alir penelitian.
22
Hasil simulasi diperoleh nilai gangguan terbesar
yang terjadi untuk jenis gangguan satu fasa ke tanah (A-N)
nampak pada Tabel 4.1.
Tabel 4.2 Besar arus gangguan yang terjadi pada Bus 1A
B. Variabel Penelitian
Penelitian ini terdiri tiga variable yaitu gangguan
hubung singkat asimetris satu fasa ke tanah, hubung
singkat antar fasa, hubung singkat dua fasa ke tanah dan
hubung singkat tiga fasa sebagai pembanding dari ketiga
variabel tersebut.
Kontribusi
Dari
bus
ke bus
C. Data dan Sumber Data
Data dalam penelitian ini adalah semua data-data
yang berhubungan dengan analisis hubung singkat
asimetris pada saluran 150 kV, sistem kelistrikan Sulawesi
Selatan dan Barat yaitu: diagram satu garis saluran 150 kV
sistem kelistrikan Sulawesi Selatan dan Barat, data
reaktansi generator, data rekatansi transformator, dan data
impedansi jaringan. Sedangkan sumber data berasal dari
AP2B, PT. PLN (Persero) SULSELBAR.
D. Teknik Pengumpulan Data
1. Teknik observasi yaitu melakukan observasi secara
langsung pada AP2B
2. Teknik wawancara yaitu mengadakan wawancara
dengan pihak karyawan yang berkompoten di AP2B
3. Teknik dokumentasi yaitu melalui pengamatan dan
pencatatan dari dokumen yang berhubungan dengan
masalah tersebut.
(ID)
(ID)
Bus2A
Total
Bus1A
Gangguan satu fasa ke tanah
Tegangan bus (%)
rms (kA)
Va
Vb
Vc
Ia
3Io
0.00
114.27
115.52
2.960
2.960
Bus2A
64.38
101.78
100.47
1.684
1.713
Bus4A
Bus2A
79.53
101.49
101.41
1.277
1.247
Bus14A
Bus2B
0.00
114.27
115.52
0.000
0.000
Bus14A
Bus2B
0.00
114.27
115.52
0.000
0.000
Bus7
Bus2B
50.33
89.93
90.46
0.000
0.000
Tabel 4.2 Besar arus gangguan yang terjadi pada Bus 2A
Kontribusi
Dari
ke bus
bus
(ID)
(ID)
E. Teknik Analisis Dara
1. Menggambar diagram segaris;
2. Merubah impedansi generator, dan transformator ke pu
baru dalam MS Excel kemudian memasukkannya ke
ETAP;
3. Memasukkan data teraan generator dan transformator
pada kotak Rating;
4. Memasukkan data impedansi saluran transmisi;
5. Memasukkan data beban;
6. Menganalisis arus hubung singkat asimetris pada titik
gangguan dengan menggunakan ETAP; dan
7. Menganalisis tegangan pasca gangguan pada rel yang
tidak mengalami gangguan
Gangguan satu fasa ke tanah
Tegangan (% ) dari bus
kA rms
Va
Vb
Vc
Ia
3Io
Bus1A
Total
0.00
105.63
103.63
5.960
5.960
Bus2A
Bus1A
27.29
103.22
101.54
0.812
0.547
Bus3A
Bus1A
50.79
101.77
101.09
1.339
0.885
Bus5
Bus1B
0.00
105.63
103.63
0.000
0.000
Bus4
Bus1B
90.88
90.89
91.69
2.089
2.481
Bus3
Bus1B
91.00
91.01
91.69
1.752
2.077
Tabel 4.1 menunjukkan total arus gangguan yang
terjadi pada Bus 1A sebesar 5.96 kA. Sementara untuk
tabel 4.2 total arus gangguan satu fasa ke tanah yang terjadi
pada Bus 2A sebesar 2.96 kA.
Berdasarkan simulasi yang dilakukan pada masingmasing bus 150 kV untuk jenis gangguan satu fasa ke
tanah, diketahui bahwa letak gangguan terbesar terdapat
pada bus 9A&B dimana besar arus gangguannya adalah
12.299 kA. Adapun hasil perhitungan yang diperoleh
dengan menggunakan ETAP dapat dilihat pada gambar 4.1.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Bus yang dianalisis adalah bus yang terinterkoneksi
pada sistem dengan level tegangan kerja 150 kV,70kV, dan
30kV. Penomoran bus-bus pada Electrical Transient
Analyzer Program(ETAP).
Proyek yang akan dijalankan, bus Bakaru dengan level
tegangan 150 kV diasumsikan sebagai bus referensi. Bus
Suppa, bus PLTU Barru, bus Tello, bus Sengkang, bus
Sungguminasa, bus Jeneponto, bus Sinjai, bus Soppeng dan
bus Palopo sebagai bus generator, dan sisanya adalah bus
beban.
Ada beberapa langkah yang harus dilakukan dalam
proyek analisis hubung singkat asimetris di ETAP ini, yaitu
dimulai dengan membuka aplikasi ETAP kemudian
memilih toolbar File, kemudian muncul beberapa sub .
23
generator Bakaru 2 sebesar 2.089 kA. Sementara arus
gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah terbesar yang
simulasikan pada setiap bus 150 kV terletak pada bus
9A&B sebesar 12.299 kA. Begitu pula untuk arus
gangguan hubung singkat antar fasa, dan dua fasa ke tanah,
arus gangguan terbesar terjadi pada bus 9 A&B dimana
besarnya berturut adalah 11.689 kA dan 13.029 kA.
Dalam mengevaluasi kemampuan breaking capacity
pada circuit breaker pada bus 150 kV untuk gangguan
hubung singkat asimetris pada sistem kelistrikan Sulselbar
dilakukan dengan mengalikan setiap arus gangguan pada
bus dengan nilai 1,6.
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Hasil simulasi yang dilakukan dengan sampel
gangguan pada bus 1 (Bakaru) untuk masingmasing jenis gangguan asimetris diperoleh besar
arus gangguan untuk jenis gangguan 1 fasa ke
tanah, dua fasa ke tanah, dan fasa ke fasa sebesar;
12.299 kA, 13.029 kA, 11.689 kA. Berdasarkan hasil
simulasi diketahui bahwa arus terbesar terjadi pada
jenis gangguan hubung singkat 2 fasa ke tanah yang
terletak pada jenis Bus 9A&B (Tello).
2. Besar arus gangguan Momentary Duty Bus 9 A&B yang
harus ditahan pemutus adalah 21.6832 kA.
B. Saran
1. Disarankan kepada pihak PLN untuk meninjau
kembali kapasitas Circuit Breaker (CB) terpasang,
setelah adanaya penambahan unit pembangkit baru
dan pengembangan jaringan.
2. Disarankan kepada peneliti lain, untuk meneliti lebih
lanjut tentang analisis studi hubung singkat pada
sistem kelistrikan Sulawesi Selatan, Sulawesi
Tenggara dan Sulawesi Barat.
3. Saya sarankan kepada peneliti lain, untuk meneliti
arus gangguan hubung singkat sekaligus mencari tahu
bagaimana menampilkan grafik dari gangguan
tersebut pada ETAP.
Evaluasi kemampuan breaking capacity pada
circuit breaker(CB), yang terdapat pada sistem kelistrikan
Sulselbar dilakukan pada tegangan 150 kV. Setelah
megetahui arus hubung singkat untuk setiap gangguan,
dimana arus gangguan asimetris paling besar terjadi pada
hubung singkat dua fasa ke tanah maka untuk mengetahui
kemampuan breaking capacity pada CB , arus gangguan
hubung singkat dua fasa ke tanah dikalikan nilai 1,6.
Tabel 4.3. Arus gangguan hubung singkat Momentary duty
pemutus untuk hubung singkat asimetris
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2012. Saluran Transmisi Sistem Per Unit
Komponen
Simetris
(On
Line).
(http://www.scribd.com/doc/24070488/AnalisaSistem-Tenaga) diakses tanggal 20 April.
Anonim. 2013. ETAP Technical Information Pointer (On
Line).(http://www.scribd.com/doc/35313109/ETA
P-User-Guide-7-1) diakses tanggal 13 Februari .
B. Pembahasan
Sistem kelistrikan Sulawesi Selatan dan Sulawesi Barat
yang terdiri dari 42 bus dengan besar beban puncak malam
sebesar 732.58 MW yang terjadi pada tanggal 16 Desember
2012. Bus yang dianalisis adalah bus yang terinterkoneksi
pada sistem dengan level tegangan kerja 150 kV.
Simulasi yang telah dijalankan adalaha simulasi hubung
singkat pada setiap bus dengan level tegangan kerja 150
kV, dimana bus Bakaru diasumsikan sebagai bus referensi.
Bus Suppa, bus PLTU Barru, bus Tello, bus Sengkang, bus
Sungguminasa, bus Jeneponto, bus Sinjai, bus Soppeng dan
bus Palopo sebagai bus generator, dan sisanya adalah bus
beban.
Hasil perhitungan dengan menggunakan ETAP
menunjukkan gangguan satu fasa ke tanah yang
diasumsikan terjadi pada bus 1A&B, gangguan terbesar
dikontribusikan oleh bus 4 dimana bus ini merupakan bus
Anonim. 2013. Instalation Guide ETAP (On Line).
(http://www.filecrop.com/ETAP.User.Guide.7.0.p
df.html) diakses tanggal 13 Februari.
Arikunto, Suharsimi. 2007. Manajemen Penelitian. Jakarta:
Rineka Cipta.
Baskara, Andre. 2012. Gangguan Hubung Singkat pada
Saluran Transmisi dan Distribusi Tenaga Listrik
(On Line).
(http://androtech.blogspot.com/2012/06/ganggua
n-hubung-singkat-saluran.html) diakses tanggal
13 Februari.
24
Glover, Duncan, dkk. 2008. Power System Analysis and
Design. USA: Thomson Learning
Muhammad Fauzi Isworo, Dkk. 2012. Perancangan Sistem
Kelistrikan Pengelolaan Air Terproduksi Studi
Kasus W.T.I.P Kawengan PT. Pertamina Region
Jawa (On Line). (http:// eprints. undip. ac. Id
/32529 /1 / Muhammad Fauzi Isworo.pdf)
diakses tanggal 9 Mei.
Panjaitan,R. 2000. Mesin Listrik Arus Bolak Balik.
Bandung: TARSITO.
Saadat, Hadi. 1999. Power System Analysis. Singapura:
McGraw-Hill,Inc.
Sj, Masykur. 2005. Analisis Hubung Singkat 3 Phasa Pada
Sistem Tenaga listrik Dengan Metode Thevenin.
Volume 6, No.3.
Stevenson, William D.1983. Analisis Sistem Tenaga Listrik
Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga.
Suryabrata, Sunadi. 2005. Metodologi Penelitian. Jakarta:
PT. RajaGrafindo Persada.
25
Download