Embed Size (px)
Citation preview
Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS
1
Abstrak- Penggunaan capacitor bank dalam upaya
meningkatkan factor daya dalam masalah power quality,
memiliki beberapa masalah yang harus diperhatikan.
Switching capacitor bank saat energization dapat
menyebabkan lonjakan transien yang berhubungan
dengan tegangan dan arus transien. Tugas akhir ini
membahas mengenai simulasi dan analisa tegangan lebih
transien akibat adanya switching capacitor banks yang
terjadi pada PT. Semen Tonasa Unit 5 dengan
menggunakan MATLAB Simulink 7.0.
Pengaruh keadaan transient saat switching capasitor
bank dapat memberikan dampak yang merugikan baik
untuk peralatan maupun sistem secara keseluruhan.
Penggunaan Synchronous Closing Breaker sebagai salah
satu solusi untuk mengatasi masalah ini. Dengan
menggunakan Synchronous Closing Breaker dapat
mengurangi tegangan lebih pada keadaan transient dan
meredam osilasi yang terjadi. Berdasarkan hasil simulasi
nilai tegangan transien yang dihasilkan pada bus beban
mencapai 1.46 pu dan penggunaan metode synchronous
closing breaker dapat mereduksi tegangan transien
tersebut hingga 1.08 pu dan mengurangi osilasi transien
yang dihasilkan. Serta dapat mengurangi arus transien
dari nilai 5700 A bisa direduksi hingga 2650 A.
Kata kunci : capacitor bank, faktor daya, tegangan lebih
transien, synchronous closing breaker
1. PENDAHULUAN
Dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan
teknologi sekarang ini, maka semakin banyak diciptakan
peralatan yang ditemukan bertujuan untuk memperbaiki
kualitas daya dari suatu sistem kelistrikan.
Faktor daya yang rendah ini akan mengakibatkan
berkurangnya kualitas daya pada saluran listrik untuk industri
itu sendiri termasuk di PT. Semen Tonasa Unit 5. Oleh karena
itu pada suatu industri sering dipasang capacitor bank yang
digunakan untuk koreksi faktor daya dengan
mengkompensasi daya reaktif, yang pada akhirnya dapat
menurunkan rugi-rugi daya, meningkatkan kapasitas saluran
dan mengurangi drop voltages [1].
Pemasangan kapasitor bank dapat menimbulkan
beberapa permasalahan dalam power quality,diantaranya
adalah sangat erat hubungannya dengan arus dan tegangan
yang dapat memnyebabkan kegagalan dalam operasi dan
kerusakan pada peralatan. Permasalahan biasanya sering
terjadi pada setiap pengoperasian switching capacitor bank
yang dapat menghasilkan kenaikan magnitude tegangan pada
keadaan transien serta kenaikan arus transien yang dihasilkan
pada saat switch.
2. TEORI PENUNJANG
2.1 Energization Transien
Pada waktu switching dari sebuah kapasitor bank hal
pertama kali yang dilakukan adalah terjadinya pengisian
(energize) sehingga tegangan pada bus capacitor akan
mengalami penurunan secara tiba-tiba dan dalam waktu yang
sangat cepat biasanya dalam waktu mikrodetik. Dimana pada
saat pemulihan tegangan terjadi osilasi yang tinggi sehingga
menyebabkan terjadinya tegangan lebih transient.
Switching kapasitor bank dengan hubungan bintang
yang diketanahkan selama ini merupakan yang paling banyak
terjadi dan hal tersebut dapat menghasilkan tegangan lebih
transien sampai 2 pu.
2.2 Tegangan Lebih Transien Akibat Capacitor Bank
Switching Meskipun memberikan keuntungan pada sistem,
Bagaimanapun juga kita tidak boleh meremehkan kondisi
energizing pada capacitor bank yang akan menghasilkan
transient oscillation dalam sistem tenaga. Pada beberapa
kejadian dalam suatu kelistrikan di industri menunjukkan
bahwa operasi switching pada capacitor bank dianggap
sebagai sumber utama penghasil tegangan lebih transien pada
penggunaan sistem tenaga listrik. Transien ini dapat
menyebabkan kerusakan peralatan dan sistem tenaga listrik
secara keseluruhan.
Transient Overvoltage yang terjadi pada proses
capacitor bank switching diakibatkan short circuit yang terjadi
pada saat pelepasan muatan pada kapasitor selama pengisian.
Selama terjadi perubahan tegangan yang disebabkan oleh
capacitor bank switching “on”, sehingga pada sistem akan
dihasilkan ripple effect yang akan berosilasi sampai mencapai
keadaan steady state. Switching pada Capacitor Bank selalu
disertai dengan lonjakan arus. Terjadinya Transient
Overvoltage diikuti oleh kenaikan tegangan (Voltage Rise)
yang akan berosilasi sampai mencapai keadaan tunak (steady
state) [8].
Saat kapasitor di switch on maka akan mengakibatkan
tegangan transien. Secara umum tegangan lebih transien yang
terjadi adalah 1.3 sampai 1.6 pu dari tengan nominal bahkan
dapat mencapai 2 pu[9]. Gambar 1 menunjukan bentuk
gelombang pada saat transien akibat switching yang dapat
mencapai nilai 2 pu. Ketika transien mencapai 2 pu atau lebih
Analisis Transien dan Penggunaan Metode Synchronous Closing Breaker
Untuk Mengurangi Efek Transien Capacitor Bank Switching
Sezilia Marselina, Ontoseno Penangsang, IGN Satriyadi H
Jurusan Teknik Elektro-FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Kampus ITS, Keputih-Sukolilo, Surabaya - 60111
Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS
2
maka akan menyebabkan kegagalan operasi pada peralatan
elektronika daya. Pada keadaan tertentu, tegangan transien
yang dihasilkan bisa mencapai 3 sampai 4 pu yang
berpotensial menyebabkan kerusakan pada semua tipe
peralatan pelanggan [4].
Gambar 1. Bentuk transien yang dihasilkan dari switching
capacitor bank yang dapat mencapai 2 pu [9]
2.2 Parameter yang mempengaruhi tegangan transien
Beberapa parameter yang dapat mempengaruhi besarnya
transien yang muncul akibat capacitor bank switching, antara
lain adalah:
1. Besarnya nilai capacitor yang digunakan
2. Jenis beban yang terdapat pada sistem
2.3 Pengoperasian Capacitor Bank
Ketika sebuah susunan capacitor bank dihubungkan
pada sebuah sumber tegangan, maka arus transien akan
mengalir ke capacitor bank tersebut. Besar dari arus transien
ini tergantung dari kapasitansi dan induktansi dari rangkaian
suatu sistem [8]. Pada dasarnya pengoperasian capacitor bank
dibagi menjadi 2 yaitu secara single capacitor dan back to
back :
2.3.1 Single Capacitor ( Kapasitor Tunggal )
Pengoperasian dengan sistem single capacitor bisa
dilakukan pada satu atau beberapa capacitor bank yang
tersusun parallel. Untuk beberapa capacitor bank yang
dipasang paralel, pengoperasian secara single capacitor bisa
dilakukan dengan switching pada masing-masing capacitor
bank pada waktu yang bersamaan. Dengan demikian proses
switching akan menghasilkan suatu arus transien yang
seluruhnya mengambil dari sumber sistem sehingga dihasilkan
arus dan tegangan transien yang besar.
2.3.2 Back to Back Capacitor Bank
Pengoperasian capacitor bank secara back to back bisa
dilakukan pada beberapa capacitor bank yang terpasang
secara paralel pada satu bus. Pengoperaisan capacitor bank
secara back to back dilakukan dengan switching pada
capacitor bank secara bergantian. Back to back switching
melibatkan proses energizing sebuah capacitor bank ketika
capacitor bank lain dalam keadaan energize.
2.4 Permasalahan Yang Disebabkan Capacitor Bank
Switching
Pada keadaan normal, tegangan lebih transien
disebabkan oleh capacitor bank switching, tidak
dipertimbangkan pada sistem kelistrikan karena transien yang
dihasilkan dibawah level peralatan pengaman pada sistem
yang beroperasi (1.8 pu atau diatasnya).Transient yang
dihasilkan akibat capacitor bank switching bisa berbahaya
baik itu untuk peralatan switching maupun sistem secara
keseluruhan. Adapun permasalahan lain yang diakibatkan oleh
transien kapasitor bank antara lain adalah sebagai berikut :
1. Degradasi (penurunan kemampuan) terhadap isolasi
dan kemungkinan terjadinya kegagalan pada peralatan
seperti trafo.
2. Beropersinya arrester surja
3. Terjadinya trip yang tidak diinginkan atau kerusakan
pada peralatan elektronika yang sensitive. Dampak dari transien tersebut juga akan terjadi pada
lokasi setempat dan juga pada lokasi yang berada jauh dari
sistem tenaga litrik.
2.5 Metode Untuk Mereduksi Tegangan Lebih Transien
Synchronous Closing Breaker / Penutupan sinkron
adalah penutupan kontak dari setiap phasa saat tegangan
mendekati nilai nol. Untuk menyempurnakan penutupan saat
di dekat atau saat tegangan bernilai nol diperlukan sebuah
peralatan switching yang memiliki ketahanan dielektrik yang
tinggi saat kontak bersentuhan. Pada level ini ketepatan
sangatlah sulit untuk didapat, penutupan secara konsisten yang
dapat terjadi berkisar ± 0.5 milidetik.
Untuk metoda ini penggunaan circuit breaker sebagai
switch pada saat penutupan sinkron harus sangat diperhatikan.
Penutupan sinkron ini memerlukan circuit breaker yang
memiliki ketahanan dielektrik yang tinggi. Penggunaan VCB
(Vaccum Circuit Breaker) banyak digunakan untuk switching
capacitor bank dengan menggunkan metode ini. VCB
digunakan pada sistem kelistrikan tegangan menengah karena
memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi yang sangat
diperlukan untuk proses switching capacitor bank [9]
Pre insertion inductor adalah teknologi yang banyak
digunakan untuk mengurangi efek tegangan lebih ransien pada
sistem tenaga listrik. Teknologi ini termasuk teknologi
konvensional tapi sangat efektif untuk mengurangi tegangan
lebih transien. Pre insertion inductor ini melengkapi
impedansi sistem dengan pemasangannya pada sistem secara
seri dengan capacitor bank. Pre insertion inductor ini akan
membatasi arus transien yang dihasilkan dari capacitor bank
switching.
Arrester dapat digunakan sebagai perlindungan pada
capacitor bank saat terjadi tegangan lebih transien. Jika
tegangan lebih transien terjadi maka tegangan ini akan
menyalakan arrester sehingga capacitor bank akan discharge
untuk mendisipasikan energi ke dalam arrester [1]. Peralatan
ini secara effektif mengalirkan arus yang bertambah untuk
membatasi kenaikan tegangan dari sebuah surja atau
disebabkan oleh switching. Kendala dalam penggunaan
arrester ini salah satunya adalah besarnya energi pada
sampbaran kedua. Meskipun ini jarang terjadi, sambaran
kedua akibat switching kedua dapat meneyebabkan kegagalan
pada arrester.
Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS
3
Gambar 2. Pemodelan sistem dalam MATLAB Simulink 7.0
3. Pemodelan sistem kelistrikan PT.Semen Tonasa Unit 5
Sistem yang di modelkan dalam bentuk MATLAB
Simulink 7.0 pada tugas akhir ini adalah sistem kelistrikan
industri pada PT. Semen Tonasa Unit 5. Data awal diperoleh
dalam bentuk simulasi ETAP 7.0. Pada tugas akhir ini
simulasi yang digunakan menggunakan software MATLAB
Simulink 7.0.
Data awal dalam software ETAP 7.0 dimodelkan
dengan menggunakan software MATLAB Simulink dengan
parameter yang disesuaikan dengan data awal agar tidak
terjadi perbedaan yang terlalu besar. SLD (single line
diagram) awal dalam bentuk ETAP di suplai dari dua sumber
utama yaitu generator 35 MW, tetapi dalam tugas akhir ini
pemodelan yang dibuat dalam MATLAB Simulink hanya
menggunakan satu sumber yaitu sebesar 6.3 kV 35 MW, trafo
step up 6.3/70 kV, trafo step down 70/6.3kV dan beban yang
terdiri dari dua subsistem.
Pada tugas akhir ini capacitor bank terdapat pada sub
sistem 1 dan sub sistem 2. Dimana pada masing-masing sub
sistem terdapat tiga capacitor yang terhubung paralel. Pada
sub sistem 1 dipasang capacitor sebesar 9 Mvar sedangkan
pada sub sistem 2 dipasang capacitor sebesar 9 Mvar.
Kapasitor yang dipasang pada sistem dilengkapi dengan
peralatan swiching yaitu circuit breaker tiga phasa yang
nantinya digunakan untuk mengatur kecepatan switching pada
pengoperasian capacitor. Pemodelan dalam simulink matlab
dapat dilihat dari gambar berikut :
Gambar 3. Pemodelan rangkaian switching capasitor bank
pada MATLAB Simulink
Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS
4
Beban yang digunakan adalah beban lump dan
diasumsikan linier. Parameter-parameter yang digunakan
diambil dari bus loading pada software ETAP. Pemodelan
lump dapat dilihat dari gambar berikut :
Gambar 4. Pemodelan beban lump pada MATLAB Simulink
7.0
4. Simulasi dan Analisis
Pada kondisi awal didapat hasil simulasi pada bus
beban yaitu nilai tegangan puncak steady adalah 5 kV. Nilai
tegangan puncak steady ini mengalami penurunan yaitu
sebesar 2.78 % dari tegangan peak. Arus yang mengalir pada
bus beban yaitu sebesar 1850 A.
Dari hasil simulasi ini juga dapat dilihat bahwa nilai
power factor pada sub sistem 1 adalah sebesar 0.8035 dan
pada sub sistem 2 power factor mempunyai nilai 0.7564. dari
hasil ini dapat kita lihat bahwa besarnya power factor yang
dihasilkan pada sistem kelistrikan di PT. Semen Tonasa ini
masih di bawah standar yang ditetapkan PLN yaitu 0.85.
4.2 Simulasi dengan menggunakan capacitor bank
switching
4.2.1 Pengoperasian capacitor bank switching secara single
bank (kapasitor tunggal)
Pada tugas akhir ini pengoperasian capacitor bank
secara single bank adalah dengan melakukan switching pada
saat bersamaan yaitu pada waktu t = 0.02 detik. Waktu
switching ini digunakan untuk semua capacitor bank yaitu
untuk sub sistem 1 dan capacitor bank pada sub sistem 2.
Maka respon yang diperoleh pada bus beban adalah sebagai
berikut :
(a)
(b)
Gambar 5. Pengoperasian secara single bank pada bus beban
(a) Respon tegangan, (b) Respon arus
Hasil simulasi pada bus beban ini terlihat pada gambar
5 (a), tegangan mengalami kenaikan pada tegangan puncak
steady sebesar 1.46 pu sebelum mencapai keadaan steady, hal
ini terjadi sesaat setelah switching capacitor bank dilakukan
secara bersamaan pada t = 0.02 detik.
Jika dibandingkan dengan tegangan bus beban sebelum
diberi capacitor nilai puncak steady tegangan tidak mengalami
perubahan yaitu 5 kV, akan tetapi nilai power factor yang
awalnya pada bus sub sistem 1 hanya 0.8035 setelah
menggunakan capasitor bank naik menjadi 0.999. Sedangkan
pada bus sub sistem 2 nilai pf juga mengalami kenaikan.
Berikut adalah tabel kenaikan transien pada sistem dengan
pengoperasian single bank switching :
Tabel 1. Kenaikan tegangan transien pada pengoperasian
single bank capasitor
Lokasi
Kenaikan
tegangan puncak
transien (pu)
Kenaikan arus
puncak transien
(A)
Bus sumber 6.3 kV 1.1 11500
Bus 70 kV 1.16 1140
Bus beban 1.46 5700
Bus capacitor 1.46 5000
Tabel 2. Perbandingan factor daya sebelum dan sesudah
adanya switching capasitor bank.
Lokasi Factor daya sebelum
penambahan capacitor
Factor daya sesudah
penambahan capacitor
Sub sistem 1 0.8035 0.999
Sub sistem 2 0.756 0.963
4.2.2 Pengoperasian capasitor bank secara back to back Pada tugas akhir ini pengoperasian capasitor bank
secara back to back disimulasikan dengan melakukan
switching pada capacitor bank yang berada dalam satu bus
yang sama secara bergantian saat capacitor bank sebelumnya
dalam keadaan energize[8].
Pertama pengoperasian capacitor bank dilakukan
dengan meng-switch capacitor 1C1 dengan t = 0.02 kemudian
saat capacitor 1C1 dalam keadaan energize, capacitor 1C2
Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS
5
kemudian pada t = 0.021 dan capacitor 1C3 pada t = 0.022.
Begitu juga dilakukan untuk capacitor pada sub sistem 2.
Setelah simulasi dijalankan maka didapat hasil respon dari bus
beban sebagai berikut :
(a)
(b)
Gambar 6. Pengoperasian secara back to back pada bus
beban (a) Respon tegangan, (b) Respon arus pada bus beban
Dari gambar 6(a) terlihat tegangan puncak transien
pada bus beban dengan pengoperasian secara back to back,
adalah sebesar 1.35 pu, nilai ini lebih kecil jika dibandingkan
dengan nilai tegangan puncak transien dengan pengoperasian
secara single bank yaitu 1.46 pu. Sedangkan dari gambar 6 (b),
arus puncak transien yang dihasilkan sesaat setelah switching
dilakukan adalah sebesar 4000 A dan arus steady adalah
sebesar 1500 A. Perbandingan tegangan dan arus transien
yang dihasilkan dapat dilihat dari tabel berikut :
Tabel 3. Perbandingan tegangan transien paada pengoperasian
switching capacitor secara single bank dan back to back
lokasi Tegangan puncak Transien (A)
Single bank Back to back
Bus sumber 1.1 1.07
Bus beban 1.46 1.35
Bus capacitor 1.46 1.35
Tabel 4. Perbandingan arus transient pengoperasian switching
capacitor secara single bank dan back to back
lokasi Arus puncak Transien (A)
Single bank Back to back
Bus sumber 11500 7800
Bus beban 5700 4000
Bus capacitor 5000 2700
4.3. Metode synchronous closing breaker untuk
mengurangi efek transien capacitor bank switching Pada tugas akhir ini metode yang digunakan untuk
mengurangi efek transien dari capacitor bank switching adalah
synchronous closing breaker atau penutupan sinkron pada
circuit breaker. Circuit breaker yang digunakan untuk metode
ini bisa menggunakan Vacuum Circuit Breaker (VCB) atau
CapSwitcher dari SF6 yang mempunyai ketahanan dielektrik
yang tinggi dan kemampuan yang kuat dalam memadamkan
bususr api.
Selain itu metode ini memanfaatkan waktu penutupan
sinkron dari setiap phasa saat tegangan mendekati nol dengan
mengatur sudut phasa sehingga didapat waktu switching pada
circuit breaker tersebut
4.3.1 Menggunakan sudut phasa dengan perbedaan α (30,
60 dan 150 derajat)
Pada simulasi ini menggunakan perbedaan sudut phasa
α. Antara sudut phasa A dan B perbedaannya 30 derajat
sedangkan antara phasa B dan phasa C adalah 90 derajat.
Sehingga untuk capacitor 1C1,1C2 dan 1C3 sudut switch yang
dipasang pada circuit breaker adalah . Begitu juga dilakukan untuk switching capacitor bank pada
sub sistem 2. Sehingga jika sudut tersebut dijadikan ke waktu
maka :
Maka respon yang diperoleh dari bus beban yaitu :
(a)
Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS
6
(b)
Gambar 7. Pengoperasian synchronous closing breaker
dengan perbedaan sudut α pada bus beban (a)Respon
tegangan dan (b)Respon arus
Terlihat pada gambar 7 (a) Karakteristik tegangan puncak
transien pada bus beban adalah 1.08 pu , dan nilai arus puncak
transien terlihat pada gambar 7 (b) adalah sebesar 2650 A.
Nilai tegangan dan arus puncak transien ini juga lebih kecil
jika dibandingkan dengan pengoperasian switching capacitor
bank dengan single bank dan back to back. Perbandingannya
dapat dilihat dari tabel berikut :
Tabel 5. Perbandingan tegangan puncak transien setelah ada
sudut α
Lokasi Tegangan Puncak Transien (pu)
Single bank Back to back Sudut α
Bus sumber 1.1 1.07 1.05
Bus beban 1.46 1.35 1.08
Bus capacitor 1.46 1.35 1.08
Tabel 6. Perbandingan arus puncak transien setelah ada
sudut α
Lokasi Arus Puncak Transien (A)
Single bank Back to back Sudut α
Bus sumber 11500 7800 4800
Bus beban 5700 4000 2650
Bus capacitor 5000 2700 1950
4.3.2 Menggunakan sudut dengan perbedaan β (60, 120 dan
180 derajat)
Pada metode ini sama dengan metode pengoperasian
switching capacitor bank dengan perbedaan susut α ,
perbedaannya hanya pada sudut phasa dengan perbedaan β
yang akan digunakan yaitu dengan perbedaan 60o sehingga
pada switching capacitor pada sub sistem 1, 1C1 pada sudut
phasa 60o, 1C2 pada sudut phasa 120
o dan 1C3 pada sudut
phasa 180o. Begitu juga dilakukan untuk switching capacitor
bank pada sub sistem 2. Sehingga waktu yang diperoleh
adalah sebagai berikut :
Maka hasil simulasi pada bus beban yaitu :
(a)
(b)
Gambar 8. Pengoperasian synchronous closing breaker
dengan perbedaan sudut β pada bus beban (a)Respon
tegangan (b) Respon arus
Gambar 8 adalah respon tegangan dan arus pada bus
beban. Dimana besar tegangan puncak transien dapat dilihat
pada gambar (a) sebesar 1.17 pu dan arus puncak transien
sesaat setelah capacitor bank di switch adalah sebesar 2800 A.
Penggunaan metode ini jika dibandingkan dengan
pengoperasian switching capacitor bank secara single bank
maupun back to back masih lebih baik karena nilai tegangan
dan arus puncak transien yang dihasilkan lebih kecil. Akan
tetapi jika dibandingkan perbedaan sudut phasa α dan β, maka
masih lebih baik menggunakan metode penutupan sinkron
dengan beda sudut phasa α. Perbandingannya dapat dilihat dari
tabel 7 berikut :
Tabel 7. Perbandingan tegangan puncak transien setelah ada
sudut β
Lokasi
Tegangan Puncak Transien (pu)
Single
bank
Back to
back
Sudut
α
Sudut
β
Bus sumber 1.1 1.07 1.05 1.03
Bus beban 1.46 1.35 1.08 1.17
Bus capacitor 1.46 1.35 1.08 1.17
Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS
7
Tabel 8. Perbandingan arus puncak transien setelah ada
sudut β
Lokasi
Arus Puncak Transien (A)
Single
bank
Back to
back
Sudut
α
Sudut
β
Bus sumber 11500 11500 11500 11500
Bus beban 5700 4000 2650 2800
Bus capacitor 5000 2700 1950 2160
4. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil simulasi yang telah dilakukan untuk
mengurangi efek transien dari switching capacitor bank
dengan metode synchronous closing breaker, maka dapat
diambil beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut :
1. Nilai power factor pada PT.Semen Tonasa unit 5 pada
saat tidak menggunakan capacitor bank berada pada nilai
yang rendah yaitu pada sub sistem 1 sebesar 0.803 dan
pada subsistem 2 sebesar 0.756.
2. Penambahan capacitor bank pada sub sistem 1 sebesar 9
Mvar dan sub sistem 2 sebesar 9 Mvar, dapat menamah
besarnya nilai power factor sehingga pada sub sistem 1
nilai power factor menjadi 0.999 dan sub sistem 2
menjadi 0.963
3. Berdasarkan hasil simulasi pengoperasian switching
capacitor bank pada bus beban secara back to back lebih
baik yaitu menghasilkan tegangan transien sebesar 1.35
pu jika dibandingkan dengan pengoperasian switching
capacitor bank secara single bank sebesar 1.46 pu.
4. Penggunaan metode synchronous closing breaker pada
switching capacitor bank efektif mengurangi tegangan
transien yang dihasilkan. Sehingga pada bus beban dapat
mereduksi tegangan lebih transien menjadi 1.08 pu.
5. Pengoperasian switching capacitor bank dengan sudut α
lebih baik jika dibandingkan dengan sudut β. Pada bus
beban tegangan transien dengan sudut α adalah sebesar
1.08 pu sedangakan sudut β sebesar 1.17 pu.
6. Sedangkan arus transien yang dihasilkan pada
pengoperasian secara back to back juga lebih baik dari
single bank yaitu untuk back to back 5700 A sedangkan
pengoperasian secara single bank nilai arus transiennya
adalah 4000 A.
7. Pengoperasian dengan metode synchronous closing
breaker juga efektif mereduksi arus transien yang
dihasilkan pada bus beban yaitu untuk pengoperasian
dengan sudut α besarnya arus transien yang dihasilkan
2650 A sedangakan untuk beda sudut β adalah 2800 A.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil simulasi yang dilakukan dengan
menggunakan MATLAB Simulink 7.0 terhadap sistem
kelistrikan PT.Semen Tonasa Unit 5 yang menghasilkan
tegangan transien pada bus beban akibat switching capacitor
bank mencapai 1.46 pu dengan pengoperasian secara single
bank dan 1.35 secara back to back serta dapat diminimalkan
lagi dengan metode synchronous closing breaker sehingga
menjadi 1.08 pu.
Berdasarkan hasil simulasi tersebut diharapkan adanya
penelitian dan pembelajaran lebih lanjut tentang penggunaan
metode synchronous closing breaker sehingga mendapatkan
hasil yang lebih baik lagi dan dapat dimanfaatkan oleh industri
– industri yang bermasalah terhadap transien dari switching
capacitor bank. Sehingga kualitas daya yang dihasilkan
menjadi lebih baik lagi.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Camm, E.H., 1999.” Shunt Capacitor Overvoltages And
Reduction Technique”. IEEE/PES Transmission And
Distribution Conference And Exposition.
[2] Longland, T., 1985. Power Capacitor Handbook: First
Edition, London : Butterworth & Co (Publishers) Ltd.
[3] Pabla, A.S., 1994. Sistem Distribusi Daya Listrik,
Jakarta : Penerbit Erlangga.
[4] Dugan, R.C., 2003. Electrical Power System Quality:
Second Edition, New York : Tata McGraw-Hill
Publishing Company Limited.
[5] ……., 2008. Entergy: Power Quality Standarts For
Electric Services, <URL:http://www.entergy.com>
[6] ……..,2010. “Circuit Breaker-Sakelar pemutus Bagian II
<RL:http:Dunialistrik_TeritorialTeknikListrik.com>
[7] Hoonchareon, N., 1995. “Transients in Electric Power
Systems due to Shunt Capacitor Switching “.ECE
Technical Reports, Purdue Libraries.
[8] Das, J.C., 2005. “Analysis And Control Large Shunt
Capacitor Bank Switching Transient”. IEEE
Transactions on Industry Applications, Vol.41, No.6,
November/December.
[9] Mupparty, Durga Bhavani., 2011 "Capacitor Switching
Transient Modeling And Analysis On An Electrical
Utility Distribution System Using Simulink Software"
Masters Theses. Paper 82.
<URL:http://uknowledge.uky.edu/gradschool_theses/82>
[10] Qingjie, Zhang., Haiwen,Yuan., Yingyi, Liu., 2010 “ The
Operating Transient Process Analysis and Synchronous
Switching Strategies Reseach of Vacuum Breaker”.
IEEE Computer Society, Beijing,China.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Sezilia Marselina- Penulis dilahirkan di
Bukittinggi pada 30 Maret 1988. Penulis
merupakan anak kedua dari tiga
bersaudara dari pasangan Syahril
Hamzah dan Yulmida am. Setelah
menamatkan pendidikannya di SDN 21
PPA kota Solok Sumbar pada tahun
1994-2000, penulis melanjutkan
pendidikannya di Dinyyah Putri Padang
Panjang sampai tahun 2003. Pada tahun
yang sama setelah tamat sekolah menengah, penulis
melanjutkan ke SMA 1 Batipuh. Menamatkan SMA pada
tahun 2006, penulis melanjutkan jenjang pendidikannya ke
perguruan tinggi dan diterima di jurusan Teknik Elektro di
Politeknik Universitas Andalas pada tahun 2006-2009 dengan
mengambil konsentrasi bidang studi Teknik Listrik dan
melanjutkan S1 di Institut Teknologi Sepuluh Nopember
dengan jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Sistem
Tenaga lewat program lintas jalur.
