HIGH VOLTAGE DC TRANSMISSION LINESHappy Novanda, PhD

Pertimbangan

Untuk menentukan jenis teknologi yang digunakan dalam power system, beberapa hal perlu diperhatikan:•Pengaruh terhadap lingkungan•Nilai ekonomis•Pengontrolan power flow•Stabilitas dan kualitas daya

Sejarah HVDC

• Tahun 1930-an rectifiers ditemukan• Tahun 1941 transmisi HVDC pertama

mulai dikembangkan di Berlin, namun tidak pernah beroperasi.

• Tahun 1954 sistem transmisi HVDC pertama digunakan di Gotland.

Mengapa High Voltage?

• Arus menjadi kecil sehingga mengurangi rugi-rugi daya

• Lokasi pembangkit yang jauh dari beban• Adanya jaringan terinterkoneksi

Pemanfaatan HVDC

Aplikasi HVDC [1]

Sistem Transmisi HVDC

Sistem transmisi HVDC [2]

Sistem Transmisi HVDC (Cont’d)• Stasiun converterTerdapat awal dan akhir line transmisi. Terdiri

dari komponen berikut:1. Thyristor valvesBerfungsi mengkonversi AC ke DC dan sebaliknya. 2. VSC valvesTerdiri dari multilevel converter, phase reactor

dan AC filter.

3. TransformatorBerfungsi mengadaptasi level tegangan AC dan

DC.

Sistem Transmisi HVDC (Cont’d)4. AC filter dan capacitor bankAC filter berfungsi untuk menghilangkan

distorsi harmonisa yang disebabkan oleh converter.

Capacitor bank berfungsi untuk mensuplai daya reaktif yang dibutuhkan untuk konversi power.

5. DC filterBerfungsi untuk mengurangi disturbance pada

sisi DC.

Sistem Transmisi HVDC (Cont’d)• Media transmisiUntuk transmisi di darat (on shore)

biasanya menggunakan overhead line. Untuk transmisi yang melewati laut, digunakan kabel transmisi bawah laut.

Keuntungan HVDC dibandingkan HVAC• Power yang lebih besar untuk ukuran

konduktor yang sama• Konstruksi yang simpel• Tidak ada skin effect• Tidak ada rugi-rugi akibat korona• Dapat mengkoneksi sistem AC dengan

frekueansi berbeda• Tidak dibutuhkan kompensasi untuk

daya reaktif

Kerugian HVDC dibandingkan HVAC• Harga converter mahal• Converter membutuhkan suplai daya

reaktif• Converter menginduksi distorsi

harmonisa, sehingga filter dibutuhkan

Aspek Ekonomis

Aspek Ekonomis (Cont’d)

Aspek Ekonomis (Cont’d)

Aspek Lingkungan• Medan magnetMedan magnet dipengaruhi arus yang mengalir

dalam konduktor itu dan panjang konduktor. HVDC memiliki densitas flux 25 mikroTesla untuk saluran transmisi 450 kV.

• Medan listrikMuncul karena perbedaan potensial antara

overhead conductor dan bumi serta awan yang memiliki charge. HVDC memiliki medan listrik yang kecil dibandingkan HVAC.

Aspek Lingkungan (Cont’d)• CoronaHVDC overhead transmission lines memproduksi

corona yang dapat memberikan kontribusi terhadap produksi ozone. Namun masih jauh di bawah rate yang membahayakan.

• Interferensi radio, tv dan teleponSwitching pada thyristor valves atau converter

dapat menyebabkan harmonisa hingga megahertz yang masuk dalam frekuensi radio sehingga bisa berpengaruh pada jaringan telekomunikasi.

Aspek Lingkungan (Cont’d)

• Accoustic noiseSalah satu sumber noise dari HVDC adalah

transformator.

Kesimpulan

• HVDC memiliki keuntungan dibandingkan HVAC untuk transmisi dengan jarak lebih panjang.

• HVDC tidak memiliki masalah stabilitas.• HVDC lebih environmentally friendly

dibandingkan HVAC.

Reference1. Kim, C. et al, “HVDC Transmission: Power

Conversion Applications in Power Systems,” John Wiley and Sons, Singapore, 2009.

2. Rudervall, et al, “High Voltage Direct Current (HVDC) Transmission Systems Technology Review Paper,” ABB Review Paper.

3. Meah, K. & Ula, S., “Comparative Evaluation of HVDC and HVAC Transmission Systems,” IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2007.

TERIMA KASIH