View
222
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
1/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Pada penyelesaian soal ini kami menggunakan dua metode penyelesaian yaitu :
1. Secara sederhana dengan menggunakan penyederhanaan rangkaian.
2. Secara MVA dengan memisalkan system adalah 3 phasa, MVA Generator
dan rans!ormator sama yaitu "# kVA.
$iketahui diagram segaris suatu Sistem enaga %istrik seperti gam&ar :
1. 'uatlah dengan teori he(enin &ila hu&ung singkat ter)adi pada &us 1, &us 2, dan
&us 3 *3 soal+
a+ Arus hu&ung singkat yang mengalir
&+ $istri&usi arus
$ari generator ke &us
Antar &us
2. Anggap tegangan di &us tempat hu&ung singkat 1 pu
3. A adalah dua nomor terakhir dari st& *#-1#+
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
1
TUGAS 1
j(10+9.6)= j19.6 Ω
j(1+9.6)= j10.6 Ω
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
2/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
A.M /0$ / V
a a&
4epresentasi system tenaga listrik
Gam&ar 1
rans!ormasi nilai-nilai reaktansi pada sisi pem&angkit ke sisi transmisi. ilai
konstanta untuk masing-masing trans!ormator adalah :
04.135.11
15011
=== aT
81.233.6
1503232
===== aaT T
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
2
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
3/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Gam&ar 2
( ) 02.684.004.13 21211 j j x Xg xa Xg ===
( ) 76.2264.081.23 22222 j j x Xg xa Xg ===
( ) 07.1703.081.23 23233 j j x Xg xa Xg ===
Gam&ar 3
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
3
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
4/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
87.1812.167.1802
36.2286.176.22642.694.102.68
1
22
11
j j j Xg a
j j j Xg a j j j Xg a
=+=+
=+=+
=+=+
Gam&ar 5
. /u&ung Singkat ter)adi pada &us 1
Gam&ar .1
97.24737.2286.192 j j j Xg =+=
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
4
TUGAS 1
j19.6Ω
j181.87Ω j228.36Ω
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
5/25
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
6/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Gam&ar .3
Arus yang mengalir dari masing-masing Generator adalah :
kA j11.33 A11337.60 j
kA8.31 j A8315.40 j
kA j16.27 A16267.66 j
−=−=−==
−=−=−==
−=−=−==
3.81 x476.17 a x I Ig
x3a x I Ig
13.04 x1247.52a x I Ig
333
222
111
2
81.2324.49
. /u&ung Singkat ter)adi pada &us 2
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
6
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
7/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Gam&ar 2.1
Gam&ar 2.2
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
7
TUGAS 1
j247.97 Ω j181.87 Ω
j19.6Ω
j247.97Ω j181.87Ω
j19.6Ω
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
8/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
84.696.1924.50
24.5087.18142.69
87.18142.69//
2
21
j j X X
j x
X X X
P
P
=+=+
=+
==
Gam&ar 2.3 Arus yang mengalir pasda &us
kA j0.38 A j379.23
kA j1.24 A j1240.01
−=−===
−=−===
36.2283150000
84.693150000
212
2121
j X jV
I
j X jV
I
$ari gam&ar 2.2 diperoleh :
kA2.66 j A2661.89 j
kA1.42 j A1421.88 j
−=−=+−=−==
−=−=+
=
88.142101.124087.18142.69
42.69
121113
2111
j j I I I I
I x j
j I
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
8
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
9/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Gam&ar 2.5
Arus yang mengalir dari masing-masing generator
kA j63.37 A63379.6 j
kA9.02 j A9029.46 j
kA j18.54 A18541.31 j
−=−=−==
−=−=−==
−=−=−==
3.81 x2661.89a x I Ig
x379.23a x I Ig
13.04 x1421.88a x I Ig
333
222
111
2
81.23
. /u&ung Singkat ter)adi pada &us 3
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
9
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
10/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Gam&ar 3.1
Gam&ar 3.2
Gam&ar 3.3
83.646.1023.546.10
23.5442.6997.247
42.6997.24742.69//37.246
j j j j X X
j j j
j x j j j X
P S
P
=+=+=
=+
==
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
10
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
11/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Gam&ar 3.5
$ari gam&ar 3.3 diperoleh :
kA1.33 j A1336.88 j
kA j1.04 A1043.66 j
kA j1.33 A j1335.84
kA j0.47 A j476.17
−=−=+−=−=
−=−=
+
=
−=−===
−=−===
66.104384.133542.6997.247
97.247
83.643000150
87.1813000150
1312
311
3131
33
j j I I I
I x j
j I
j Xg V
I
j Xg V
I
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
11
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
12/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Gam&ar 3.5
Arus yang mengalir dari masing-masing generator
kA j A j kA31.83 j A31831.11 j
kA j13.60 A13609.32 j
11.3311337.60 −=−=−==
−=−=−==
−=−=−==
3.81 xa x I Ig x1336.88a x I Ig
13.04 xa x I Ig
333
222
111
217.47681.23
66.1043
'. $ GA M 0$ MVA
$iketahui diagram segaris suatu Sistem enaga %istrik seperti gam&ar :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
12
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
13/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
4ating dari Generator dan rans!ormator adalah :
Generator G 1 7 11." kV, 8g 1 7 ) #.5 Ω
Generator G 2 7 9.3." kV, 8g 2 7 ) #.5 Ω
Generator G 3 7 9.3 kV, 8g 3 7 ) #.3 Ω
rans!ormator r 1 7 11." 1"# kV, 8 r 1 7 ) 1.5Ω
rans!ormator r 2 7 9.3 1"# kV, 8 r 2 7 ) 1.9 Ω
rans!ormator r 3 7 9.3 1"# kV, 8 r 3 7 ) 1.2 Ω
1. 'uatlah dengan teori he(enin &ila hu&ung singkat ter)adi pada &us 1, &us 2, dan
&us 3 *3 soal+
a+ Arus hu&ung singkat yang mengalir
&+ $istri&usi arus
$ari generator ke &us
Antar &us
2. Anggap tegangan di &us tempat hu&ung singkat 1 pu
3. A adalah dua nomor terakhir dari st& *#-1#+
a a& :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
13
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
14/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
$iasumsikan &ah a system adalah 3 phasa dengan daya kVA generator *G 1,
G 2,G 3+. $an trans!ormator * r 1, r 2, r 3+ sama yaitu : "#### kVA, dengan
tegangan dan kVA dasar pada &us 1, &us 2 dan &us 3 pada saat ter)adi
gangguan hu&ung singkat masing-masing 1"# kV dan "#### kVA, maka :
kV dasar lama G 1 7 kV dasar &aru 7 11." kV
kV dasar lama G 2 dan G 3 7 kV dasar &aru 7 9.3 kV
kV dasar lama saluran 7 kV dasar &aru 7 1"# kV
mpedansi dasar Generator didapat :
( ) ( )Ω==== − 6.2
505.11, 2
3
2
11ϕ MVA
kV dasar tegangan Xg ! ! "ASA#
( ) ( )Ω==== − 8.0
503.6, 2
3
2
22ϕ MVA
kV dasar tegangan Xg ! ! "ASA#
( ) ( )Ω==== − 8.0
503.6, 2
3
2
33ϕ MVA
kV dasar tegangan Xg ! ! "ASA#
mpedansi dasar saluran didapat :
( ) ( )Ω==== − 450
50150, 2
3
2
11ϕ MVA
kV dasar tegangan X ! ! ! "ASA# !
( ) ( )Ω==== − 450
50150, 2
3
2
22ϕ MVA
kV dasar tegangan X ! ! ! "ASA# !
mpedansi rans!ormator sisi tegangan rendah didapat :
( ) ( )Ω==== − 6.2
505.11, 2
3
2
11ϕ MVA
kV dasar tegangan XTr Tr ! ! "ASA#
( ) ( )Ω==== − 8.0
503.6, 2
3
2
22ϕ MVA
kV dasar tegangan XTr Tr ! ! "ASA#
( ) ( )Ω==== − 8.0
503.6, 2
3
2
33ϕ MVA
kV dasar tegangan XTr Tr ! ! "ASA#
mpedansi perunit :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
14
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
15/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
$% j j
"asar $edans&
Se'enarn(a $edans& XTr Tr
$% j j
"asar $edans&
Se'enarn(a $edans& XTr Tr
$% j j
"asar $edans&
Se'enarn(a $edans& XTr Tr
$% j j
"asar $edans&
Se'enarn(a $edans& X! !
$% j j
"asar $edans&
Se'enarn(a $edans& X! !
$% j j "asar $edans&
Se'enarn(a $edans& Xg
$% j j
"asar $edans&
Se'enarn(a $edans& Xg
$% j j
"asar $edans&
Se'enarn(a $edans& Xg
$)er%n&t
$)er%n&t
$)er%n&t
$)er%n&t
$)er%n&t
$)er%n&t
$)er%n&t
$)er%n&t
511.1794.0
2.1
Im
Im
01.2794.0
6.1
Im
Im
529.0645.2
4.1
Im
Im
02.0450
6.10
Im
Im
04.0450
6.19
Im
Im
378.0794.0
3.0Im
Im
504.0794.0
4.0
Im
Im
151.0645.2
4.0
Im
Im
33
22
11
22
11
33
22
11
====
====
====
====
====
====
====
====
= !AMA "ASA#
*A#+ "ASA#
*A#+ "ASA#
!AMA "ASA# P,#+-IT !AMA P,#+-IT *A#+
kV
kV x
kV
kV . .
'erdasarkan persamaan diatas, maka impedansi &aru perunit system sama dengan
impedansi lama perunit :
Arus $asar pada rangkaian 11." kV
A x
I 22.25105.113
500001
==
Arus $asar pada rangkaian 9.3 kV
A x
I I 14.45823.63
5000032
===
Arus $asar pada line rangkaian 1"# kV
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
15
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
16/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
A x
I I ! ! 45.1921503
5000021
===
egangan pada titik hu&ung singkat perunit
$%V/ 1150150 ==
1. Gangguan Hubung Singkat pada BUS 1
4angkaian eki(alen system untuk gangguan yang ter)adi pada ';S 1 dapat
di&uat se&agai &erikut :
Gam&ar 1.1
$% j j j j Xg XTr X!
$% j j j j Xg XTr X!
909.1378.0511.102.0
559.2504.0015.204.0
333
222
=++=++=++=++
Sehingga gam&ar rangkaian diatas dapat disederhanakan men)adi :
Gam&ar 1.2
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
16
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
17/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
$ari gam&ar 1.2 diatas dapat dicari impedansi he(enin *< / + yaitu :
$% j x
j j . P 093.1909.1559.2909.1559.2
909.1//559.2 =+==
;ntuk < / /u&ung Singkat di ';S 1
$% j x
j . . P T0 419.0680.0093.1680.0093.1
680.0// =+==
;ntuk arus /u&ung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan
menggunakan Metode he(enin :
Gam&ar 1.3
$% j j
V I
T
/ / 387.2419.0
1−===
Arus /u&ung Singkat pada saat Gangguan ter)adi di ';S 1 adalah :
A1$ere x
kV tegangan $adadasar Ar%s x I I / / 31.45945.192387.2
150
==
=
;ntuk mencari arus /u&ung Singkat dari Generator 1, 2 dan 3 dapat
mengacu pada gam&ar 1.2.
Arus /u&ung Singkat dari Generator 1 :
$% j x I x j
I / P
P / 472.1387.2680.0093.1
093.1093.11
−=+
=+
=
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
17
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
18/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Arus /u&ung Singkat dari Generator 2 dan Generator 3 adalah :
$% j I I I I / / / / 915.0472.1387.2132 −=−=−=+
Arus /u&ung Singkat dari Generator 2 *G 2+ :
$% j j x I I x I / / / 391.0915.0559.2909.1909.1
)(559.2909.1
909.1322
−=−+
=++
=
Arus /u&ung Singkat dari Generator 3 *G 3+ :
$% j I / 524.0391.0915.02 −=−=
$engan mengacu pada gam&ar 1.1, maka arus /u&ung Singkat dari
Generator 1 ke 'us 1, Generator 2 ke 'us 2, Generator 3 ke 'us 3, dari
'us 2 ke 'us 1 dan dari 'us 3 ke 'us 1 dapat dicari dengan mengalikan arus
/u&ung Singkat Per ;nit dengan Arus $asar.
Maka Arus /u&ung Singkat yang mengalir adalah :
Generator 1 ke 'us 1
kA3.69 A3695.04 ≈==
=
22.2510472.1
5.111
x
kV tegangandengan I x I "asar /
Generator 2 ke 'us 2
kA1.79 A1791.62 ≈==
=
14.4582391.0
3.62
x
kV tegangandengan I x I "asar /
Generator 3 ke 'us 3
kA2.40 A2401.04 ≈==
=
14.4582524.0
3.63
x
kV tegangandengan I x I "asar /
'us 2 ke 'us 1
kA0.07 A72.25 ≈==
=
45.192391.0
1502
x
kV tegangandengan I x I "asar /
'us 3 ke 'us 1
kA0.10 A100.84 ≈==
=
45.192524.0
1503
x
kV tegangandengan I x I "asar /
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
18
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
19/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
2. Gangguan Hubung Singkat pada BUS 2
4angkaian eki(alen system untuk gangguan yang ter)adi pada ';S 2 dapat
di&uat se&agai &erikut :
Gam&ar 2.1
$% j j j j Xg XTr X! $% j j j Xg XTr $% j j j Xg XTr
909.1378.0511.102.0519.2504.0015.2680.0529.200151
333
22
11
=++=++
=+=+
=+=+
Sehingga gam&ar rangkaian diatas dapat disederhanakan men)adi :
Gam&ar 2.2
$ari gam&ar 2.2 diatas dapat dicari impedansi he(enin *< / + yaitu :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
19
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
20/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
$% j j . .
$% j x
j j .
P S
P
541.004.0
501.0909.1680.0909.1680.0
909.1//680.0
=+=
=+
==
;ntuk < / /u&ung Singkat di ';S 2
$% j x
j . . S T0 445.0519.2541.0519.2541.0
519.2// =+
==
Arus /u&ung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan
menggunakan Metode he(enin :
Gam&ar 1.3
$% j j
V I T
/ / 247.2
445.01 −===
Arus /u&ung Singkat pada saat Gangguan ter)adi di ';S 2 adalah :
A1$ere x
kV tegangan $adadasar Ar%s x I I / /
4.43245.192247.2
150
==
=
;ntuk mencari arus /u&ung Singkat dari Generator 1, 2 dan 3 dapat
mengacu pada gam&ar 2.2.
Arus /u&ung Singkat dari Generator 2 :
$% j x I x j
I / S
S / 397.0247.2
519.2541.0541.0
093.212−=
+=
+=
Arus /u&ung Singkat dari Generator 1 dan Generator 3 adalah :
$% j I I I I / / / / 85.1397.0247.2231 −=−=−=+
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
20
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
21/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
Arus /u&ung Singkat dari Generator 1 *G 1+ :
$% j j x I I x I / / / 364.185.1680.0909.1
909.1
)(680.0909.1
909.1311
−=−+
=++
=
Arus /u&ung Singkat dari Generator 3 *G 3+ :
$% j I / 486.0364.185.12 −=−=
$engan mengacu pada gam&ar 2.1, maka arus /u&ung Singkat dari
Generator 1 ke 'us 1, Generator 2 ke 'us 2, Generator 3 ke 'us 3, dari
'us 1 ke 'us 2 dan dari 'us 3 ke 'us 1 dapat dicari dengan mengalikan arus
/u&ung Singkat Per ;nit dengan Arus $asar.Maka Arus /u&ung Singkat yang mengalir adalah :
Generator 1 ke 'us 1
kA3.42 A3423.9 ≈==
=
22.2510364.1
5.111
x
kV tegangandengan I x I "asar /
Generator 2 ke 'us 2
kA1.82 A1819.1 ≈==
=
14.4582397.0
3.62
x
kV tegangandengan I x I "asar /
Generator 3 ke 'us 3
kA2.23 A2226.9 ≈==
=
14.4582486.0
3.63
x
kV tegangandengan I x I "asar /
'us 1 ke 'us 2
kA0.36 A356.0 ≈==
+=
45.19285.1
150(31
x
kV tegangandengan I x I I "asar / /
'us 3 ke 'us 1
kA0.09 A93.53 ≈==
=
45.192486.0
1503
x
kV tegangandengan I x I "asar /
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
21
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
22/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
3. Gangguan Hubung Singkat Pada BUS 3
4angkaian eki(alen system untuk gangguan yang ter)adi pada ';S 3 dapat
di&uat se&agai &erikut :
Gam&ar 3.1
$% j j j Xg XTr
$% j j j j Xg XTr X!
$% j j j Xg XTr
889.1378.0511.1
559.2504.0015.204.0
680.0529.200151
33
222
11
=+=+
=++=++
=+=+
Sehingga gam&ar rangkaian diatas dapat disederhanakan men)adi :
Gam&ar 3.2
$ari gam&ar 3.2 diatas dapat dicari impedansi he(enin *< / + yaitu :
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
22
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
23/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
$% j j . .
$% j x
j j .
P S
P
557.002.0
537.0559.2680.0
559.2680.0559.2//680.0
=+=
=+
==
;ntuk < / /u&ung Singkat di ';S 3
$% j x
j . . S T0 430.0889.1557.0889.1557.0
889.1// =+==
Arus /u&ung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan
menggunakan Metode he(enin :
Gam&ar 1.3
$% j j
V I
T
/ / 325.2
430.01
−===
Arus /u&ung Singkat pada saat Gangguan ter)adi di ';S 3 adalah :
A1$ere x
kV tegangan $adadasar Ar%s x I I / /
56.44745.192325.2
150
==
=
;ntuk mencari arus /u&ung Singkat dari Generator 1, 2 dan 3 dapat
mengacu pada gam&ar 3.2.
Arus /u&ung Singkat dari Generator 3 :
$% j x I x j
I / S
S / 53.0325.2889.1557.0
557.0889.13
−=+
=+
=
Arus /u&ung Singkat dari Generator 1 dan Generator 2 adalah :
$% j I I I I / / / / 795.153.0325.2321 −=−=−=+
Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo
23
TUGAS 1
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
24/25
8/18/2019 Tugas-1 Stl Done
25/25
Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman
25
TUGAS 1
Recommended