Upload
adipurwa17
View
124
Download
15
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Lumayan buat refrensi :)
Citation preview
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
Disusun oleh : Ir. I Nyoman Setiawan, MT.
Modul Praktikumk Analisa Sistem Tenaga
Halaman ii dari vi
Kompetensi Lulusan Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga :
A. Pengetahuan dan Pemahaman (Knowledge and Understanding)
1. Mengerti dan memahami sains dasar yaitu matematika, fisika dan statistik
2. Mengerti dan memahami teknik-teknik analisis dan perancangan sistem tenaga
listrik yang meliputi teknik konversi energi, teknik transmisi dan distribusi tenaga
listrik, teknik pengendalian dan pengaman, teknik instalasi listrik, serta penggunaan
program-program aplikasi untuk simulasi dan perancangan
3. Mengerti dan memahami teknik-teknik untuk melakukan analisis sistem,
administrasi basis data, pemrograman multimedia, pemrograman web, administrasi
jaringan, pemrograman aplikasi, dan teknik perangkat keras
4. Mengerti dan memahami teknik-teknik analisis, perancangan, dan implementasi
sistem di bidang elektronika komunikasi, teknik jaringan telekomunikasi, dan
sistem komunikasi nirkabel
5. Mengerti dan memahami teknik-teknik analisis, perancangan, dan implementasi
rangkaian dan sistem elektronika di bidang elektronika terapan.
B. Ketrampilan Intelektual (Intellectual Skill)
1. Menguasai penerapan sains dasar (matematika, fisika, elektroteknik).
2. Menguasai perancangan dan pelaksanaan eksperimen serta analisis dan
interpretasi data.
3. Menguasai perancangan sistem (sistem tenaga, sistem komputer/informatika,
sistem telekomunikasi, elektronika terapan) sesuai dengan kebutuhan.
4. Menguasai cara mengidentifikasi, merumuskan, dan menyelesaikan persoalan-
persoalan elektroteknik.
C. Ketrampilan Praktis (Practical Skill)
1. Menguasai teknik-teknik analisis dan perancangan sistem tenaga listrik yang
meliputi teknik konversi energi, teknik transmisi dan distribusi tenaga listrik, teknik
pengendalian dan pengaman, teknik instalasi listrik, serta penggunaan program-
program aplikasi untuk simulasi dan perancangan.
Modul Praktikumk Analisa Sistem Tenaga
Halaman iii dari vi
2. Menguasai tektik, keahlian, dan piranti elektroteknik modern yang diperlukan
untuk proses-proses elektroteknik
3. Menguasai metode matematis, probabilitas dan teknik statistik serta penerapannya
dalam elektroteknik.
D. Ketrampilan Managerial dan Sikap (Managerial Skill and Attitude)
1. Menjunjung tinggi norma, tata-nilai, moral, agama, etika dan tanggung jawab
profesional.
2. Mampu berkomunikasi secara efektif
3. Mengerti dampak penyelesaian elektroteknik dalam konteks masyarakat baik
nasional, regional maupun internasional.
4. Mengerti isu-isu keteknikan kontemporer
5. Mampu memanfaatkan dan menerapkan teknologi informasi dan komunikasi
(Information and communication technology, ICT)
6. Mampu untuk mengembangkan diri dan mampu berfikir secara logis dan analitis
untuk menyelesaikan masalah-masalah yang dihadapi secara profesional.
7. Mampu bekerja sarna dan menyesuaikan diri dengan cepat di lingkungan kerja.
Modul Praktikumk Analisa Sistem Tenaga
Halaman iv dari vi
PRAKTIKUM ANALISA SISTEM TENAGA
TE6508 ( 1 SKS )
Standar Kompetensi Lulusan (SKL) Ruang Lingkup Materi 1 Mahasiswa mampu memahami perintah-
perintah yang dimiliki PowerWord Simulator
• Edit Mode
• Run Mode
• Inset Palette
• Run Mode Palette
2. Mahasiswa mampu menggambar sistem tenaga
listrik dengan PowerWord Simulator dan
mengaplikasikan pada sistem yang
sesungguhnya.
• Bus Bar
• Generator
• Transformator
• Transmisi/Line
• Beban/Load
• Kapasitor
3. Mahasiswa mampu melakukan analisis dan
menjelaskan hasil simulasi aliran daya,
pengaruh perubahan beban dan pemasangan
kapasitor pada sistem tenaga listrik dengan
PowerWord Simulator dan mampu
mengaplikasikan pada sistem yang
sesungguhnya.
• Analisis Aliran Daya
1. Metode Gauss -Seidel
2. Metode Newton- Raphson
3. Metode Fast Decoupled
• Pengaturan Tegangan
4 Mahasiswa mampu melakukan analisis dan
menjelaskan hasil simulasi hubung singkat
dengan PowerWord Simulator dan mampu
mengaplikasikan pada sistem yang
sesungguhnya.
• Hubung Singkat Simetri
• Hubung Singkat Tak Simetri :
1. Satu Phasa ke Tanah
2. Antar Phasa
3. Dua Phasa ke Tanah
Modul Praktikumk Analisa Sistem Tenaga
Halaman v dari vi
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya kami susun
modul praktikum ini. Modul ini kami susun untuk membantu mahasiswa melaksanakan
praktikum Analisa Sistem Tenaga dengan menggunakan PowerWord Simulator. PowerWorld
Simulator adalah suatu program simulasi sistem tenaga yang dirancang untuk dapat digunakan
dengan mudah dan lebih interaktif. Simulator ini memiliki kemampuan untuk menganalisis
masalah teknik. Disamping itu juga ditampilkan berupa gambar untuk menjelaskan operasi
sistem tenaga bagi orang-orang non teknik. Dari versi 8.0 dibuat simulasi yang lebih mudah
digunakan, dengan tampak lebih jelas. Simulator ini adalah produk yang telah terintegrasi dan
bisa digunakan untuk menyelesaikan perhitungan aliran daya dan memungkinkan sampai 60.000
bus. Modul praktikum ini terdiri dari 8 percobaan yang diawali dengan pengenalan Power Word
Simulator, kemudian dilanjutkan dengan analisis aliran daya dan analisis hubung singkat.
Terima kasih kami sampaikan kepada Asisten Lab. AST yang telah membantu
penyusunan modul praktikum ini. Semoga modul ini memberikan manfaat kepada pembaca
khususnya mahasiswa Teknik Elektro yang sedang mengambil praktikum Analisa Sistem
Tenaga. Saran dan kritik dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyempurnaan modul ini.
Saran dapat disampaikan lewat e-mail ([email protected]) atau langsung di Lab. AST
Bukit Jimbaran, 30 April 2007
Ir. I Nyoman Setiawan, MT.
Modul Praktikumk Analisa Sistem Tenaga
Halaman vi dari vi
Kata Pengantar v
Daftar Isi vi
Percobaan 1. Pengenalan Power Word Simulator……………………………………….. 1
Percobaan 2. Simulasi Analisa Aliran Daya……………………………………………... 13
Percobaan 3. Pengaruh Perubahan Beban dalam Analisa Aliran Daya.............................. 19
Percobaan 4. Pengaruh Pemasangan Kapasitor Pada Sistem Tenaga Listrik..................... 22
Percobaan 5. Analisis Hubung Singkat Tiga Phasa Simetris.............................................. 25
Percobaan 6. Analisis Hubung Singkat Satu Phasa ke Tanah............................................ 29
Percobaan 7. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa............................................................. 33
Percobaan 8. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa ke Tanah............................................. 38
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 1 dari 42
PENGENALAN POWER WORLD SIMULATOR
1.1 Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1 Mampu menggambar sistem tenaga listrik dengan PowerWord Simulator
2 Mampu memahami dan menjalankan intruksi-intruksi yang dimiliki PowerWord
Simulator
1.2 Teori
PowerWorld Simulator adalah suatu simulasi sistem tenaga yang dirancang agar dapat
digunakan dengan mudah dan lebih interaktif. Simulator ini memiliki kemampuan untuk
menganalisis masalah teknik. Disamping itu juga ditampilkan berupa gambar untuk menjelaskan
operasi sistem tenaga bagi orang-orang non teknik. Dari versi 8.0 dibuat simulasi yang lebih
mudah digunakan, dengan tampak lebih jelas. Simulator ini adalah produk yang telah
terintegrasi dan bisa digunakan untuk menyelesaikan perhitungan aliran daya dan
memungkinkan sampai 60.000 bus. Ini memungkinkan simulator untuk dapat membuat suatu
rangkaian analisis aliran daya yang cukup komplek.
Tidak seperti program aliran daya lainnya, simulator ini dapat menampilkan one line
diagram yang berwarna dan terlihat lebih jelas. Kapanpun sistem ini dapat dimodifikasi dengan
menggunakan Simulator’s full-featured graphical case editor. Saluran transmisi dengan mudah
dapat dipasang atau didilepas dari sistem, transmisi baru atau generator baru dapat ditambahkan
begitu juga dengan rangkaian baru hanya dengan sedikit klik pada mouse. Penggunaan simulator
ini akan mempermudah pemakai untuk memahami karakteristik sistem dan akan lebih mudah
bila sering dilatih.
Simulasi juga dapat digunakan untuk perubahan simulasi dari sitem tenaga setiap saat.
Beban, pembangkitan, dan pergantian bentuk setiap saat akan ditampilkan. Pada simulasi ini bisa
juga untuk mencari economic dispatch, analisis area transaksi ekonomi, Komputasi Power
Transfer Distribution Factor (PTDF), analisis hubung singkat dan analisis contingency. Program
ini sangat memungkinkan untuk kita menjalankan suatu rangkaian dengan waktu yang singkat.
Berikut beberapa istilah / instruksi yang digunakan dalam mengoperasikan PowerWord
Simulator.
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 2 dari 42
Toolbars
Edit Mode digunakan untuk membuat gambar baru New Case atau memodifikasi
gambar yang sudah ada
Run Mode digunakan untuk menjalankan Single Solution atau menjalankan animasi
Log berisi pesan tentang hasil Power Flow Solution
Abort digunakan untuk memberhentikan sementara simulasi (pause)
File Palette
Digunakan untuk Open Simulation Case, Open Online, Save Online, Save Case dan
mencetak (print)
Inset Palette
Digunakan untuk inset gambar seperti bus, transformator, transmisi, beban dan lain
sebagainya.
Run Mode Palette
Digunakan untuk menjalankan simulasi Play, Pause, Stop, Contouring, different
Flow dan Fault Analysis
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 3 dari 42
1.3 Langkah-Langkah Percobaan :
1.3.1 Memulai program PowerWord Simulator
1. Klik POWERWORLD pada desktop dan akan muncul seperti gambar beikut.
Gambar 1.1 Selamat Datang di POWER WORLD SIMULATOR
2. Klik File pilih New Case
3. Muncul pada layar menu utama program PowerWorld
Gambar 1.2 Menu utama Program POWER WORLD
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 4 dari 42
Gambar 1.3 Contoh diagram satu garis untuk percobaan 1(J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma)
1.3.2 Memulai Menggambar
A. Menggambar Bus
1. Gambar bus 1 seperti gambar 1.3
2. Klik Insert pilih Bus atau klik Bus pada Toollbar (Insert Peltte)
3. Klik-kiri pada layar dimana akan meletakkan bus. Kemudian akan muncul kotak
dialog seperti gambar 1.4 dan lengkapi kotak dialog bus (Bus Option DialogBox)
tersebut seperti Bus Number (otomatis akan muncul angka 1), Bus Name, Zise,
Orientation, Area, Zone dan Nominal Voltage.
Gambar 1.4 Bus Option
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 5 dari 42
4. Atur posisi dengan memilih Vertical bar
5. Kalau bus tersebut sebagai Slack, maka centang System Slack Bus
6. Klick OK akan muncul seperti gambar berikut.
Gambar 1.5 Gambar Bus Bar
7. Dengan langkah yang sama untuk mengambar bus 2, 3, 4, 5.
B. Mengambar Generator
1. Gambar Generator 1 seperti terlihat pada Gambar 1.3
2. Klik Insert pilih generator atau klik Generator pada Toollbar (Insert Peltte),
kemudian klik kiri pada layar dimana generator akan diletakan. Kemudian lengkapi
kotak dialog seperti gambar 1.6 Display Information pada Generator Options.
Gambar 1.6 Generation Option Dialog pada Display Information
Bus Bar
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 6 dari 42
3. Pada Orientation pilih left.
4. Bila akan melakukan analisa aliran daya klik MW and Voltage Contol dan lengkapi
kotak dialog tersebut, bila melakukan analisis hubung singkat klik Fault Parameters
dan lengkapi kotak dialog tersebut.
5. Klik OK dan akan terlihat seperti gambar 1.7 berikut.
Gambar 1.7 Gambar Generator
6. Ulangi langkah tersebut untuk menggambar generator di bus 3
C. Menggambar Trafo
1. Gambar Trafo antara Bus 1 dan 5
2. Klik Insert pilih Transformer
3. Klik-kiri pada Bus 1 kemudian seret sampai bus 5 terus klik kiri dua kali. Kemudian
lengkapi katak dialog Parameters/Display pada Transmission Line/Transformer
Options seperti gambar berikut. Resistansi, reaktansi dan line charging dalam satuan
per unit (pu) dan Limit dalam Satuan MVA yaitu daya mampu dari trafo. Bila
melakukan perubahan tap trafo klik Transformer Control, dan bila melakukan
analisa hubung singkat klik Fault Parameters dan lengkapi kotak dialog tersebut
seperti gambar 1.8.
Generator
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 7 dari 42
Gambar 1.8 Transmission Line/Transformer Optiosn Dialog pada Parameter/Display
4. Klick OK dan akan terlihat seperti gambar 1.9 berikut.
Gambar 1.9 Transformator
5. Ulangi langkah tersebut untuk menggambar tranfo antara Bus 3 dan 4
D. Menggambar Transmission Line
1. Gambar transmision line dari bus 5 ke bus 4
2. Klik Insert pilih Transmission Line atau klik AC Transmission Line pada Toollbar
(Insert Peltte)
3. Klik-kiri pada Bus 5 kemudian seret sampai bus 4 terus klik kiri dua kali. Kemudian
lengkapi katak dialog Parameter/Display pada Transmission Line/Transformer
Transformator
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 8 dari 42
Options. Resistansi, reaktansi dan line charging dalam satuan per unit (pu) dan Limit
dalam Satuan MVA yaitu daya mampu dari transmisi. Bila melakukan analisa hubung
singkat klik Fault Parameters dan lengkapi kotak dialog tersebut seperti gambar 1.10.
Gambar 1.10 Transmission Line/Transformer Optiosn Dialog pada Parameter/Display
4. Klik OK dan akan terlihat seperti gambar 1.11 berikut.
Gambar 1.11 Saluran Transmisi
5. Ulangi langkah-langkah tersebut untuk menggambar transmision line dari 2-5 dan 2-4
Transmission Line
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 9 dari 42
E. Menggambar Load
1. Gambar load pada bus 2
2. Klik Insert pilih Load atau klik Load pada Toollbar (Insert Peltte)
3. Klik-kiri pada bus yang akan diberi beban (bus 2) dan akan muncul kotak dialog seperti
gambar 1.12. Kemudian lengkapi kotak dialog Load Information pada Load Option.
Orientation pilih Down untu beban yang arahnya ke bawah. Model beban ada tiga pilihan
yaitu daya konstan, arus konstan dan impedansi konstan dan dalam satuan MW untuk daya
aktif dan MVAR untuk daya reaktif.
Gambar 1.12 Load Optiosn Dialog
4. Klik OK dan akan terlihat seperti gambaar di bawah.
Gambar 1.13 Beban
5. Ulangi langkah-langkah tersebut untuk menggambar beban pada bus 3
Beban/Load
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 10 dari 42
1.3.3 Menyimpan Gambar
1. Klik File pilih Save Case atau Save Case As akan muncul kotak dialog seperti terlihat
pada gambar 1.14
2. Buatkan folder sesuai kelompok – beri nama gambar , contoh folder : Kelompok1
3. Untuk percobaan simpan gambar dengan :
File – Save Case As – beri nama gambar sesuai percobaan, contoh HasilPercobaan_01
Gambar 1.14 Kotak dialog penyimpanan
1.3.4 Menjalankan Program
1. Klik Run Mode
2. Klik Play
Gambar 1.15 Tampilan Simulasi Program
1.3.5 Mengedit Gambar atau Data
1. Klik Edit Mode
2. Klik-kiri pada gambar yang mau diedit. Contoh ingin mengedit data Generator pada bus
1. Klik kiri pilih Information Dialog..., kemudian lakukan pengeditan.
Klik Play
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 11 dari 42
Gambar 1.16 Pengeditan Generator
1.3.6 Analisis Hubung Singkat/Fault Analysis
1. Klik Options/Tools, plih Fault Analysis atau klik Fault pada Toolbars Run Mode Pelette
dan akan muncul kotak dialog seperti gambar 1.17.
2. Pilih lokasi ganguan/Fault Location(Bus Fault, In Line Fault)
3. Pilih Bus yang terganggu
4. Pilh jenis gangguan/Type Fault (Single Line to Ground, Line to Line, 3Phase Balanced,
Doble Line to Ground)
5. Klik Calculate akan muncul hasil Fault Anaysis seperti gambar 1.18
Gambar 1.17 Kotak dialog Fault Analysis
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 1 Pengenalan Power World Simulator Halaman 12 dari 42
Gambar 1.18 Hasil dari Fault Analysis
1.3.7 Hasil Percobaan
Copy gambar yang telah dibuat ke dalam Microsoft Word dengan cara klik kanan pilih
Copy Image to Clipboard, buka Microsoft Word klik kanan pilih Paste. Kemudian gambar
tersebut disimpan dengan nama file Hasil Percobaan_01a.
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 2. Analisa Aliran Daya Halaman 13 dari 42
SIMULASI ANALISA ALIRAN DAYA
2.1. Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1. Mampu mensimulasikan analisa aliran daya dengan PowerWord Simulator
2. Mampu menganalisis dan menjelaskan hasil simulasi analisa aliran daya
2.2. Teori
2.2.1 Studi Aliran Daya Sistem Tenaga Listrik.
Studi aliran daya merupakan penentuan atau perhitungan tegangan, arus, daya aktif
maupun daya reaktif yang terdapat pada berbagai titik jaringan listrik pada keadaan
pengoperasian normal, baik yang sedang berjalan maupun yang diharapkan akan terjadi di masa
yang akan datang. Dalam analisa sistem tenaga listrik ada empat variabel yang perlu
diperhatikan yaitu : tegangan(V), Sudut phasa (θ), Daya Aktif (P) dan Daya Reaktif (Q).
Tujuan dari studi analisa aliran daya adalah sebagai berikut :
a. Mengetahui tegangan pada setiap bus yang ada dalam sistem.
b. Mengetahui daya aktif dan reaktif yang mengalir dalam setiap saluran yang ada
dalam sistem.
c. Mengetahui kondisi dari semua peralatan, apakah memenuhi batas-batas yang
ditentukan untuk menyalurkan daya listrik yang diinginkan.
d. Untuk memperoleh kondisi mula pada perencanaan sistem yang baru.
e. Untuk memperoleh kondisi awal untuk studi-studi selanjutnya yaitu : studi hubung
singkat, studi stabilitas dan juga studi rugi-rugi transmisi.
2.2.2 Besaran Per-Unit
Volt adalah satuan untuk tegangan, amper untuk arus dan watt untuk daya yang sudah
biasa dipakai. Tetapi satuan sering juga dinyatakan sebagai suatu persentase atau perunit (pu)
dari suatu nilai dasar. Rumus-rumus yang dapat digunakan untuk memperoleh nilai dasar dari
berbagai besaran untuk sistem tiga phasa adalah sebagai berikut :
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 2. Analisa Aliran Daya Halaman 14 dari 42
basebasebasebase
base
LLbase
base
LNbase
base
LNbasebase
LLbase
basebase
basebasebase
LLbaseLNbase
basebase
YZXR
SV
SV
IV
Z
VS
I
QPS
VV
SS
11
3
3
3
3
2
1
2
3
333
31
===
===
=
==
=
=
φφ
φ
φφφ
φφ
2.2.2 Klasifikasi Bus.
Besarnya aliran daya dan rugi-rugi dalam setiap saluran transmisi dapat diketahui
dengan terlebih dahulu menghitung besar (magnitude) dan sudut phasa tegangan pada semua bus
dalam sistem tenaga listrik. Pada tiap-tiap bus terdapat 4 (empat) parameter atau besaran :
1. Injeksi netto daya riil P,
2. Injeksi netto daya reaktif Q,
3. Harga skalar tegangan |V|,
4. Sudut phasa tegangan θ.
Pada tiap-tiap bus hanya ada dua macam besaran ditentukan sedang kedua besaran yang
lain merupakan hasil akhir dari perhitungan. Berdasarkan parameter atau besaran yang diketahui
maka bus dapat diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) yaitu :
1. Slack bus : harga skalar |V| dan sudut phasanya θ.
2. Voltage controlled bus : daya riil P dan harga skalar tegangan |V|,
3. Load bus : daya P dan Q.
Slack bus ini berfungsi untuk menyuplai kekurangan daya riil dan daya reaktif
termasuk rugi-rugi pada kawat transmisi, karena rugi-rugi ini baru dapat diketahui setelah solusi
terakhir diperoleh. Pemberian besaran untuk bus-bus diatas berlaku baik bila kita menghitung
dengan AC Network Analyzer maupun dengan digital computer.
Untuk memecahkan persoalan aliran daya, cara yang paling tua tetapi masih luas
penggunaannya adalah dalam bentuk ” admitansi bus ”.
|I| Bus = |Y| Bus |V| Bus
dimana |I| . |Y| dan |V|merupakan matriks.
2.2.3 Rumus Umum
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 2. Analisa Aliran Daya Halaman 15 dari 42
a. Persamaan Pembebanan
Daya riil dan daya reaktif pada salah satu bus P :
Pp – jQp = Vp . Ip
Dan arus : IP = *P
PP
VjQP −
Ip bertanda positif apabila arus mengalir ke bus dan bertanda negatif bila arus
mengalir dari bus.
Bila elemen shunt tidak termasuk dalam matriks parameter maka arus total pada
bus P adalah :
ppp
ppp VY
VjQP
I −−
= *
Dimana : Y p = admitansi shunt total pada bus P.
Yp Vp = arus shunt yang mengalir dari bus P ke tanah.
b. Persamaan Aliran Daya (Saluran)
Setelah tegangan-tegangan bus diketahui maka aliran daya dapat dicari. Arus yang
mengalir dari bus p ke bus q adalah :
2
)( pqppqqppq
yVyVVI +−=
Dimana :
ypq = admitansi kawat p ke q
y’pq= admitansi shunt kawat p-q
2'
1pqy
V = kontribusi arus pada bus p oleh arus shunt.
c. Persamaan Daya
Daya yang mengalir dari bus p ke q :
pqppqpq iVJQP =−
atau,
2
)('
** pqpppqqpppqpq
yVVyVVVjQP +−=−
sedangkan daya yang mengalir dari bus q ke p :
2
)('*' pq
qqpqpqqqpqp
yVVyVVVjQP +−=−
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 2. Analisa Aliran Daya Halaman 16 dari 42
Persamaan dalam bentuk hybrid :
( ) ( )[ ]jiijjiijj
n
jii BGVVP θθθθ −+−= ∑
=
sincos||||1
( ) ( )[ ]jiijjiijj
n
jii BGVVQ θθθθ −−−= ∑
=
cossin||||1
2.2.4. Metode Penyelesaian Aliran Daya
Beberapa metode telah dikembangkan untuk menyelesaikan analisa aliran daya, seperti
metode Gauss-Seidel, Newton-Raphson dan Fast Decoupled. Penyelesaian aliran daya dalam
percobaan ini menggunakan metode Newton Raphson.
2.3. Langkah-Langkah Percobaan
1. Klik PowerWord Simulator
2. Open/ buka file Percobaan_2.
3. Masukan data-data berikut :
Tabel 2.1 Data Input Bus
Bus Type V
(pu) δ (o)
PG
(pu)
QG
(pu)
PL
(pu)
QL
(pu)
Qgmax
(pu)
QGmin
(pu)
1 Swing/Slack 1.0 0 - - 0 0 - -
2 Load - - 0 0 8.0 2.8 - -
3 V Controled 1.05 - 5.2 - 0.8 0.4 4.0 -2.8
4 Load - - 0 0 0 0 - -
5 Load - - 0 0 0 0 - -
Tabel 2.2 Data Input Line/Transmisi
Bus-to-Bus R
(pu)
X
(pu)
G
(pu)
B
(pu)
Maksimum
MVA (pu)
2-4 0.0090 0.100 0 1.72 12.0
2-5 0.0045 0.050 0 0.88 12.0
4-5 0.00225 0.025 0 0.44 12.0
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 2. Analisa Aliran Daya Halaman 17 dari 42
Tabel 2.3 Data Input Transformator
Bus-to-Bus R
(pu)
X
(pu)
G
(pu)
B
(pu)
Maksimum
MVA (pu)
Maksimum TAP
Setting (pu)
1-5 0.00150 0.02 0 0 6.0 - 3-4 0.00075 0.01 0 0 10.0 -
*Sbase = 100MVA, Vbase = 15 kV di bus 1,3 dan 345 kV di bus 2,4,5
Gambar 2.1 Diagram segaris untuk percobaan 2
4. Klik Simulation, Play untuk mulai simulasi (sebelum mengklik Play direset dahulu) 5. Amati hasil simulasi. 6. Simpan hasilnya (Report Writer) dengan nama file HasilPercobaan_02
2.4. Hasil Percobaan
Number Name Voltage kV Angle
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Line Flow Losses From
Number From Name
To Number
To Name P(MW) Q(MVar) P(MW) Q(MVar)
1 SATU 5 LIMA 5 LIMA 1 SATU 4 EMPAT 2 DUA 2 DUA 4 EMPAT 5 LIMA 2 DUA 2 DUA 5 LIMA 3 TIGA 4 EMPAT 4 EMPAT 3 TIGA 5 LIMA 4 EMPAT 4 EMPAT 5 LIMA
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 2. Analisa Aliran Daya Halaman 18 dari 42
Pembangkitan P(MW) Q(Mvar)
G1 G2
2.5 Analisis
a. Tentukan matrtik YBus b. Hitunglah tegangan bus 2 dengan metode Gauss-Seidel setelah iterasi pertama c. Tentukan matrik Jakobian d. Hitunglah tegangan bus 2 dengan metode Newton-Raphson setelah iterasi pertama. e. Berikan analisa/ulasan hasil percobaan 2
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 3. Pengaruh Perubahan Beban Halaman 19 dari 42
PENGARUH PERUBAHAN BEBAN DALAM ANALISA ALIRAN DAYA
3.1 Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1. Mampu mensimulasikan perubahan beban dalam analisa aliran daya dengan
PowerWord Simulator
2. Mampu memahami pengaruh perubahan beban dalam analisa aliran daya
3.2 Teori
Beban dalam sistem tenaga listrik setiap saat akan mengalami perubahan sesuai dengan
kebutuhan konsumen. Beban atau daya terdiri dari dua komponen yaitu daya aktif (P) dan daya
reaktif (Q). Cosinus dari sudut phasa ϕ diantara tegangan dan arus dinamakan faktor daya
(power factor). Suatu beban induktif dikatakan mempunyai faktor daya yang ketinggalan
(lagging power factor) dan beban kapasitif dikatakan mempunyai faktor daya yang mendahului
(leading power factor).
( )
22
1
cos
tancoscos
),,(sin
),,cos),,(
QPP
PQ
MVarkVarVarIVQ
MWkWWIVPMVAkVAVAjQPS
+=
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
=
=
+=
−
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
Gambar 3.1 Segitiga daya untuk suatu beban induktif
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 3. Pengaruh Perubahan Beban Halaman 20 dari 42
3.3 Langkah –Langkah Percobaan
1. Klik PowerWord Simulator
2. Open/ buka file Percobaan_3.
Gambar 3.1 Diagram Segaris untuk Percobaan 3
3. Klik Simulation, Play untuk mulai simulasi (sebelum mengklik Play direset dahulu)
4. Amati dan catat hasilnya (lengkapi tabel Tabel 3.1).
5. Naikan beban P pada bus 2 dari 800 MW denga step 20 MW (820 MW, 840 MW, 880
MW). Setiap step amati dan catat hasilnya serta simpan hasilnya.
6. Turunkan beban P pada bus 2 dari 800MW dengan step 100MW (700 MW, 600 MW,
500 MW). Setiap step amati dan catat hasilnya dan simpan hasilnya.
3.4 Hasil Percobaan
Lengkapi Tabel 3.1 berikut dari hasil pengamatan.
Tabel 3.1 Perubahan Beban
Rugi-Rugi /Losses Beban (MW) Tegangan (kV) P(MW) Q(MVAR) Keterangan
Bus1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P = 880
Bus 5
Bus1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P = 860
Bus 5
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 3. Pengaruh Perubahan Beban Halaman 21 dari 42
Bus1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P = 840
Bus 5
Bus 1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P =820
Bus 5
Bus 1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P = 800
Bus 5
Bus 1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P = 700
Bus 5
Bus 1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P = 600
Bus 5
Bus 1 Bus 2 Bes 3 Bus 4
P = 500
Bus 5
3.5 Analisis
1. Hitunglah power faktor beban 2. Berikan analisa hasil percobaan 3
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 4. Pengaruh Pemasangan Kapasitor Halaman 22 dari 42
PENGARUH PEMASANGAN KAPASITOR PADA SISTEM TENAGA LISTRIK
4.1 Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1. Mampu mensimulasikan pemasangan kapasitor pada sistem tenaga listrik dengan
PowerWord Simulator
2. Mampu menganalisis dan menjelaskan hasil simulasi pengaruh pemasangan kapasitor
pada sistem tenaga listrik.
4.2 Teori Salah satu cara untuk pengaturan tegangan adalah dengan pemasangan kapasitor secara
paralel (shunt capasitor bank). Kapasitor adalah suatu alat untuk mencatu daya reaktif pada titik
pemasangannya. Capasitor Bank dapat dihubungkan secara tetap atau dapat diatur sesuai dengan
kebutuhan baik secara manual atau secara otomatis. Pemasangan kapasitor akan memperkecil
arus saluran yang diperlukan untuk mencatu beban, mengurangi jatuh tegangan dan
mempaerbaiki faktor daya.
Jika pada suatu simpul tertentu dipasang kapasitor, kenaikan tegangan pada simpul
dapat ditentukan dengan dalil Thevenin. Pada gambar4.1 sakelar terbuka teganganb simpul Vt
sama dengan tegangan Thevenin Eth. Bila sakelar ditutup, arus yang ditarik oleh kapasitor adalah
Cth
thC jXZ
EI
−=
Gambar 4.1 Rangkaian ekivalen Thevenin pemasangan sebuah kapasitor melalui sakelar S
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 4. Pengaruh Pemasangan Kapasitor Halaman 23 dari 42
Gambar 4.2 Diagram phasor gambar 4.1
Diagram phasor diperlihatkan pada gambar 4.2. Kenaikan Vt yang disebabkan oleh penambahan
kapasitor hampir sama dengan thC XI jika dimisalkan bahwa Eth tetap tidak berubah karena Eth
dan Vth adalah identik sebelum penambahan kapasitor. Kapasitor menyerap nol daya aktif PC = 0
W, dan menyerap negatif daya reaktif, C
C XVQ
2
−= var, atau kapasitor mengirim positif daya
reaktif, C
C XVQ
2
+= var.
4.3 Langkah –Langkah Percobaan
1. Klik PowerWord Simulator
2. Open/ buka file Percobaan_4.
Gambar 4.1 Diagram Segaris untuk Percobaan 4
3. Klik Simulation, Play untuk mulai simulasi
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 4. Pengaruh Pemasangan Kapasitor Halaman 24 dari 42
4. Switch On kapasitor pada bus dua
5. Naikan step kapasitor (4 step)
6. Amati dan catat hasilnya setiap step (lengkapi tabel Tabel 4.1).
7. Simpan hasilnya setiap step
4.4 Hasil Percobaan
Lengkapi Tabel 4.1 berikut dari hasil pengamatan.
Tabel 4.1 Perubahan Pembangkitan
Total Losses G1 G2 Kapasitor Tegangan (kV) P (MW) Q (Mvar) P (MW) Q (Mvar) P (MW) Q (Mvar)
Bus 2 Bus 4
Step 0
Bus 5
Bus 2 Bus 4
Step I
Bus 5
Bus 2 Bus 4
Step II
Bus 5
Bus 2 Bus 4
Step III
Bus 5
Bus 2 Bus 4
Step IV
Bus 5
4.5 Analisis Berikan analisa/ulasan hasil percobaan 4
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 5. Analisa Hubung Singkat Tiga Phasa Simetris Halaman 25 dari 42
ANALISA HUBUNG SINGKAT TIGA PHASA SIMETRIS
5.1. Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1. Mampu mensimulasikan analisa hubung singkat tiga phasa simetris dengan
PowerWord Simulator
2. Mampu menganalisis dan menjelaskan hasil simulasi analisa hubung singkat tiga
phasa simetris
5.2. Teori 5.2.1 Analisa hubung singkat bertujuan untuk :
1. Menentukan arus dan tegangan maksimum & minimum pada bagian-bagian / titik-
titik tertentu dari suatu sistem tenaga listrik untuk jenis-jenis gangguan yang mungkin
terjadi.
2. Menentukan pola pengamanan, relay dan pemutus (circuit breaker) untuk
mengamankan sistem dari keadaan abnormal dalam waktu yang seminimal mungkin.
5.2.2 Jenis Gangguan Hubung Singkat
Jenis analisa gangguan hubung singkat yang mungkin terjadi pada sistem tenaga listrik 3
phasa yaitu :
1. Hubung singkat 3 phasa simetri :
• Tiga phasa ( L-L-L )
2. Hubung singkat tidak simetri :
• Satu phasa ke tanah ( 1L-G )
• Antar phasa ke tanah ( 2L-G )
• Antar phasa ( L-L )
5.2.3 Rumus Umum
Gambar 5.1 menunjukkan rangkaian ekivalen hubung singkat 3 phasa. Dari gambar
tersebut dapat dilihat bahwa arus maupun tegangan dalam keadaan gangguan tidak mengandung
unsur urutan nol atau impedansi netral. Oleh sebab itu, pada hubung singkat tiga phasa sistem
pentanahan netral tidak berpengaruh terhadap besarnya arus hubung singkat.
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 5. Analisa Hubung Singkat Tiga Phasa Simetris Halaman 26 dari 42
Gambar 5.1. Rangkaian ekivalen hubung singkat tiga phasa
Dengan demikian:
cba III ==
0;0;0 =−=−=− cbcaba VVVVVV
cba VVV ==
Persamaan urutan tegangan adalah:
acbaa VVVVV =++= )(310
0)(31)2(31 221 =++=++= aaaaa VaaaVaVVV
Arus urutan nolnya adalah:
0)(310 =++= cbaa IIII
111 ZIEV aaa −=
110 ZIE aa −= →
5.3. Langkah-Langkah Percobaan
1. Klik PowerWord Simulator
2. Open/ buka file Percobaan_5.
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 5. Analisa Hubung Singkat Tiga Phasa Simetris Halaman 27 dari 42
Gambar 5.2 Diagram segaris untuk percoban 5
3. Masukkan data-data dari generator, transformator dan saluran transmisi seperti terlihat
dalam tabel berikut :
Tabel 5.1 Data Generator
Bus Reaktansi Sub Transien Generator X” (pu)
1 0.045
3 0.0225
Tabel 5.2 Data Transmisi
Bus-to-Bus Equivalen Reaktansi Seri Urutan Positip (pu)
2-4 0.1
2-5 0.05
4-5 0.025
Tabel 5.3 Data Transformator
Bus-to-Bus Reaktansi Bocor( Leakage Reactance) X (pu)
1-5 0.02
3-4 0.01
*Sbase = 100MVA, Vbase = 15 kV di bus 1,3 dan 345 kVdi bus 2,4,5
4. Klik Options/Tools pilih Fault Aanalysis
5. Pilih lokasi gangguan dan jenis gangguan
6. Klik Calculate.
7. Amati hasil simulasi dan lengkapi tabel hasil percobaan
8. Untuk melihat arah aliran arus klik Play pada toolbar.
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 5. Analisa Hubung Singkat Tiga Phasa Simetris Halaman 28 dari 42
9. Simpan hasilnya dengan nama file HasilPercobaan06
5.4. Hasil Percobaan
Tabel 5.4 Arus Hubung Singkat pada titik gangguan
Fault Curent Magnitude Number Name pu A Angle (deg)
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Tabel 5.5 Tegangan masing-masing bus
Number Name Phase
Volt A Phase Volt B
Phase Volt C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Tabel 5.6 Arus gangguan yang mengalir
From
Number From Name
To Number
To Name
Phase Cur A From
Phase Cur B From
Phase Cur C From
Phase Cur A
To
Phase Cur B
To
Phase Cur C
To 1 SATU 5 LIMA 4 EMPAT 2 DUA 5 LIMA 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA 4 EMPAT
Tabel 5.7 Arus gangguan yang keluar dari generator
Number Name Phase
Cur A Phase Cur B
Phase Cur C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 3 TIGA
5.5. Analisis
a. Gambarkan rangkaian ekivalen urutannya untuk gangguan tiga phasa simetris
b. Hitunglah arus hubung singkat tiga phasa simetris secara manual
c. Bandingkan hasilnya dengan hasil simulasi
d. Berikan analisa/ulasan hasil percobaan_6
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 6. Analisis Hubung Singkat Satu Phasa ke Tanah Halaman 29 dari 42
ANALISIS HUBUNG SINGKAT SATU PHASA KE TANAH
6.1. Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1. Mampu mensimulasikan analisa hubung singkat satu phasa ke tanah dengan
PowerWord Simulator
2. Mampu menganalisis dan menjelaskan hasil simulasi analisa hubung singkat satu
phasa ketanah
6.2. Teori 6.2.1 Rumus Umum
Jika gangguan hubung singkat terjadi pada phasa a, seperti ditunjukkan pada Gambar 6.1.
Gambar 6.1: Gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah
maka:
0=aV ; 0=bI ; 0=cI
Dengan:
0== cb II
acbaa IIIII 31)(310 =++=
acbaa IIaaIII 31)(31 21 =++=
acbaa IaIIaII 31)(31 22 =++=
Maka diperoleh:
aaaa IIII 31210 ===
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 6. Analisis Hubung Singkat Satu Phasa ke Tanah Halaman 30 dari 42
Gambar 6.2: Rangkaian ekivalen urutan gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah
Gambar 6.2. menujukkan rangkaian ekivalen urutan untuk gangguan hubung singkat satu
phasa ke tanah. Dari gambar tersebut dapat ditentukan arus satu phasa ke tanah (Ia) adalah:
210
210 ZZZE
III aaaa ++===
210
13
3ZZZ
EII a
aa ++==
6.3. Langkah-Langkah Percobaan
1. Klik PowerWord Simulator
2. Open/ buka file Percobaan_6.
Gambar 8.1 Diagram segaris untuk percoban 6
3. Masukkan data-data dari generator, transformator dan saluran transmisi seperti terlihat
dalam tabel berikut :
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 6. Analisis Hubung Singkat Satu Phasa ke Tanah Halaman 31 dari 42
Tabel 6.1 Data Generator
Bus X0 (pu) X1(Xd”) X2 Reaktansi Netral Xn (pu)
1 0.0125 0.045 0.045 0
3 0.005 0.0225 0.0225 0.0025
Tabel 6.2 Data Transmisi
Bus-to-Bus X0 (pu) X1 (pu)
2-4 0.3 0.1
2-5 0.15 0.05
4-5 0.075 0.025
Tabel 6.3 Data Transformator
Bus Tegangan
Rendah
(hubungan)
Bus Tegangan
Tinggi
(hubungan)
Reaktansi Bocor ( Leakage
Reactance) X (pu)
Reaktansi Netral
Xn (pu)
1 (∆) 5 (Y) 0.02 0
3 (∆) 4 (Y) 0.01 0
*Sbase = 100MVA, Vbase = 15 kV di bus 1,3 dan 345 kVdi bus 2,4,5
4. Klik Options/Tools pilih Fault Aanalysis
5. Pilih lokasi gangguan dan jenis gangguan
6. Klik Calculate.
7. Amati hasil simulasi dan lengkapi tabel hasil percobaan
8. Untuk melihat arah aliran arus klik Play pada toolbar.
9. Simpan hasilnya dengan nama file HasilPercobaan06
6.4. Hasil Percobaan
Tabel 6.4 Arus Hubung Singkat pada titik gangguan
Fault Curent Magnitude Number Name pu A Angle (deg)
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 6. Analisis Hubung Singkat Satu Phasa ke Tanah Halaman 32 dari 42
Tabel 6.5 Tegangan masing-masing bus
Number Name Phase Volt A
Phase Volt B
Phase Volt C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Tabel 6.6 Arus gangguan yang mengalir
From
Number From Name
To Number
To Name
Phase Cur A From
Phase Cur B From
Phase Cur C From
Phase Cur A
To
Phase Cur B
To
Phase Cur C
To 1 SATU 5 LIMA 4 EMPAT 2 DUA 5 LIMA 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA 4 EMPAT
Tabel 6.7 Arus gangguan yang keluar dari generator
Number Name Phase
Cur A Phase Cur B
Phase Cur C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 3 TIGA
6.5. Analisis
a. Gambarkan rangkaian ekivalen urutannya untuk gangguan satu phasa ke tanah
b. Hitunglah arus hubung singkat satu phasa ketanah secara manual
c. Bandingkan hasilnya dengan hasil simulasi
d. Berikan analisa/ulasan hasil percobaan_6
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 7. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa Halaman 33 dari 42
ANALISIS HUBUNG SINGKAT DUA PHASA
7.1. Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1. Mampu mensimulasikan analisa hubung singkat antar phasa dengan PowerWord
Simulator
2. Mampu menganalisis dan menjelaskan hasil simulasi analisa hubung singkat dua
phasa
7.2. Teori
Gambar 7.1 menunjukkan gangguan hubung singkat antar phasa b dan c, sedangkan
Gambar 7.2 menunjukkan rangkaian ekivalen urutan untuk gangguan hubung singkat antar phasa
tersebut.
Dengan demikian:
cb VV = ; cb II −= ; 0=aI
Komponen simetris tegangannya:
)2(31)(310 bacbaa VVVVVV +=++=
))((31)(31 221 bacbaa VaaVVaaVVV ++=++=
))((31)(31 222 bacbaa VaaVaVVaVV ++=++=
Gambar 7.1: Gangguan hubung singkat antar phasa
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 7. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa Halaman 34 dari 42
Gambar 7.2: Rangkaian ekivalen urutan gangguan hubung singkat antar phasa
Dengan demikian, diperoleh:
21 aa VV =
Komponen-komponen arusnya adalah:
0)(310 =++= cbaa IIII
cccaa IaaIaIaII )(31))((31 221 −=+−+=
cccaa IaaaIIaII )(31))((31 222 −=+−+=
Maka:
21 aa II −=
Dari Gambar 7.2, diperoleh :
211 ZZ
EI a
a +=
21
2 ZZE
I aa +=
( )21
2
ZZE
aaII acb +
=−=−=
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 7. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa Halaman 35 dari 42
7.3. Langkah-Langkah Percobaan
1. Klik PowerWord Simulator
2. Open/ buka file Percobaan_7.
Gambar 7.3 Diagram segaris untuk percobaan 7
3. Masukkan/edit data-data dari generator, transformator dan saluran transmisi seperti
terlihat dalam tabel berikut :
Tabel 7.1 Data Generator
Bus X0 (pu) X1(Xd”) X2 Reaktansi Netral Xn (pu)
1 0.0125 0.045 0.045 0
3 0.005 0.0225 0.0225 0.0025
Tabel 7.2 Data Transmisi
Bus-to-Bus X0 (pu) X1 (pu)
2-4 0.3 0.1
2-5 0.15 0.05
4-5 0.075 0.025
Tabel 7.3 Data Transformator
Bus Tegangan
Rendah
(hubungan)
Bus Tegangan
Tinggi
(hubungan)
Reaktansi Bocor ( Leakage
Reactance) X (pu)
Reaktansi Netral
Xn (pu)
1 (∆) 5 (Y) 0.02 0
3 (∆) 4 (Y) 0.01 0
*Sbase = 100MVA, Vbase = 15 kV di bus 1,3 dan 345 kVdi bus 2,4,5
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 7. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa Halaman 36 dari 42
4. Klik Options/Tools pilih Fault Aanalysis
5. Pilih lokasi gangguan dan jenis gangguan
6. Klik Calculate.
7. Amati hasil simulasi dan lengkapi tabel hasil percobaan
8. Untuk melihat arah aliran arus klik Play pada toolbar.
9. Simpan hasilnya dengan nama file HasilPercobaan07
7.4. Hasil Percobaan
Tabel 7.4 Arus Hubung Singkat pada titik gangguan
Fault Curent Magnitude Number Name pu A Angle (deg)
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Tabel 7.5 Tegangan masing-masing bus
Number Name Phase Volt A
Phase Volt B
Phase Volt C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Tabel 7.6 Arus gangguan yang mengalir
From
Number From Name
To Number
To Name
Phase Cur A From
Phase Cur B From
Phase Cur C From
Phase Cur A
To
Phase Cur B
To
Phase Cur C
To 1 SATU 5 LIMA 4 EMPAT 2 DUA 5 LIMA 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA 4 EMPAT
Tabel 7.7. Arus gangguan yang keluar dari generator
Number Name Phase
Cur A Phase Cur B
Phase Cur C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 3 TIGA
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 7. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa Halaman 37 dari 42
7.5. Analisis
a. Gambarkan rangkaian ekivalen urutannya untuk gangguan dua phasa
b. Hitunglah arus hubung singkat dua phasa secara manual
c. Bandingkan hasilnya dengan hasil simulasi
d. Berikan analisa/ulasan hasil percobaan 7
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 8. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa ke Tanaht Halaman 38 dari 42
ANALISIS HUBUNG SINGKAT DUA PHASA KE TANAH
8.1. Tujuan :
Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan :
1. Mampu mensimulasikan analisa hubung singkat dua phasa ke tanah dengan
PowerWord Simulator
2. Mampu menganalisis dan menjelaskan hasil simulasi analisa hubung singkat dua
phasa ketanah
8.2. Teori
Gambar 8.1 Gangguan hubung singkat dua phasa ke tanah
Jika gangguan hubung singkat terjadi pada phasa b dan c ke tanah, seperti ditunjukkan
pada Gambar 8.1, maka arus dan tegangannya adalah:
Eb = Ec = 0 dan Ia = 0
Dengan demikian:
02
021
1
ZZZxZ
Z
EI a
a
++
=
aa xEZZZZZZ
ZI020121
22 ++
−=
aa xEZZZZZZ
ZI
022101
00 ++
−=
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 8. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa ke Tanaht Halaman 39 dari 42
8.3. Langkah-Langkah Percobaan
1. Klik PowerWord Simulator
2. Open/ buka file Percobaan_8.
Gambar 8.2 Diagram segaris untuk percobaan 8
3. Masukkan data-data dari generator, transformator dan saluran transmisi seperti terlihat
dalam tabel berikut :
Tabel 8.1 Data Generator
Bus X0 (pu) X1(Xd”) X2 Reaktansi Netral Xn (pu)
1 0.0125 0.045 0.045 0
3 0.005 0.0225 0.0225 0.0025
Tabel 8.2 Data Transmisi
Bus-to-Bus X0 (pu) X1 (pu)
2-4 0.3 0.1
2-5 0.15 0.05
4-5 0.075 0.025
Tabel 8.3 Data Transformator
Bus Tegangan
Rendah
(hubungan)
Bus Tegangan
Tinggi
(hubungan)
Reaktansi Bocor ( Leakage
Reactance) X (pu)
Reaktansi Netral
Xn (pu)
1 (∆) 5 (Y) 0.02 0
3 (∆) 4 (Y) 0.01 0
*Sbase = 100MVA, Vbase = 15 kV di bus 1,3 dan 345 kVdi bus 2,4,5
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 8. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa ke Tanaht Halaman 40 dari 42
4. Klik Options/Tools pilih Fault Aanalysis
5. Pilih lokasi gangguan dan jenis gangguan
6. Klik Calculate.
7. Amati hasil simulasi dan lengkapi tabel hasil percobaan
8. Untuk melihat arah aliran arus klik Play pada toolbar.
9. Simpan hasilnya dengan nama file HasilPercobaan_08
8.4. Hasil Percobaan
Tabel 8.4 Arus Hubung Singkat pada titik gangguan
Fault Curent Magnitude Number Name pu A Angle (deg)
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Tabel 8.5 Tegangan masing-masing bus
Number Name Phase Volt A
Phase Volt B
Phase Volt C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA
Tabel 8.6 Arus gangguan yang mengalir
From
Number From Name
To Number
To Name
Phase Cur A From
Phase Cur B From
Phase Cur C From
Phase Cur A
To
Phase Cur B
To
Phase Cur C
To 1 SATU 5 LIMA 4 EMPAT 2 DUA 5 LIMA 2 DUA 3 TIGA 4 EMPAT 5 LIMA 4 EMPAT
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 8. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa ke Tanaht Halaman 41 dari 42
Tabel 8.7 Arus gangguan yang keluar dari generator
Number Name Phase Cur A
Phase Cur B
Phase Cur C
Phase Ang A
Phase Ang B
Phase Ang C
1 SATU 3 TIGA
8.5. Analisis
a. Gambarkan rangkaian ekivalen urutannya untuk gangguan dua phasa ke tanah
b. Hitunglah arus hubung singkat dua phasa ketanah secara manual
c. Bandingkan hasilnya dengan hasil simulasi
d. Berikan analisa/ulasan hasil percobaan 8
Modul Praktikum Analisa Sistem Tenaga
Percobaan 8. Analisis Hubung Singkat Dua Phasa ke Tanaht Halaman 42 dari 42
Dhar, R.N. 1984. Computer Aided Power System Operation and Analysis. New Delhi : Tata
McGraw-Hill Publishing Company Limited.
El-Hawary,ME. 1995. Electrical Power Systems. New York : The Institute of Electrical and
Electronics Engineers,Inc.
Grainger, JJ. and Stevenson,JR. WD. 1994. Power System Analysis. Singapore : McGraw-Hill,
Inc.
Glover,J Duncan, Sarma Mulukutla S., 2002, Power System Analysis and Design, Brooks/Cole
Thomson Learning
Pai. 1979. Computer Techniques in Power System Analysis. New Delhi : Tata McGraw-Hill
Publishing Company Limited.
Stevenson, Jr. WD. 1996. Analisis Sistem Tenaga. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Sulasno. 1993. Analisa Sistem Tenaga Listrik. Semarang : Penerbit Satya Wacana.