makalah gmdgmr. dan z sal transmisi

8/19/2019 Makalah GMDGMR. Dan Z Sal Transmisi

1/19

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kondisi kelistrikan Sub System Bali menggunakan system interkoneksi

melalui SKLT (Saluran Kabel Laut Tegangan Tinggi) dengan system jawa,

pada kondisi normal tenaga listrik yang disupply dari system jawa akan

bermuara di Gardu Induk Kapal, melalui Gardu Induk Kapal tenaga listrik

akan didistribusikan ke seluruh pusat beban (enter Load) di Sub System Bali

melalui saluran transmisi !"# k$ (S%TT)& Seiring dengan pertumbuhan beban

yang meningkat se'ara signiikan maka untuk mengantisipasi kelebihan arus

beban pada saluran transmisi akibat peningkatan beban dan untuk

meningkatkan keandalan penyaluran tenaga listrik maka penambahan saluran

transmisi harus dilakukan& enambahan saluran transmisi akan mempengaruhi

besarnya nilai impedansi system se'ara keseluruhan, karena parameter

impedansi mengalami perubahan maka besarnya arus hubung singkat pada

system juga akan mengalami perubahan& *nalisa perhitungan besarnya

parameter + parameter tersebut harus dilakukan untuk menentukan breaking

capasity peralatan + peralatan yang akan digunakan dalam penyaluran tenaga

listrik dan sebagai parameter dalam perhitungan setting relay proteksi&

%ntuk mengetahui besarnya arus hubung singkat maksimum di bus !"#

k$ pada saat penambahan saluran transmisi !"# k$ dalam rangka untuk

meningkatkan keandalan penyaluran tenaga listrik maka diperlukan suatu

parameter impedansi ei-alen transmisi !"# k$& Sebagai pedoman dalam

melakukan analisis perhitungan besarnya arus hubung singkat akibat

penambahan transmisi !"# k$ maka penulis menyusun sebuah makalah yang

berjudul .


2/19

“ANALISIS PERHITUNGAN IMPEDANSI EQIVALEN

SALURAN TRANSMISI 150 kV PADANGSAMBIAN –

PESANGGARAN KONFIGURASI SINGLE CIRCUIT DAN DOUBLE

CIRCUIT”

1.2 Rumusan Masalah

!& Bagaimana analisis impedansi ei-alen ( ositi, /egati, dan /ol)

single 'ir'uit saluran transmisi !"# k$ adangsambian +

esanggaran 0

1& Bagaimana analisis impedansi ei-alen ( ositi, /egati, dan /ol)

double 'ir'uit saluran transmisi !"# k$ adangsambian + esanggaran

0

1.3 Tujuan

!& %ntuk mengetahui analisis impedansi ei-alen ( ositi, /egati, dan

/ol) single 'ir'uit pada saluran transmisi !"# k$ adangsambian +

esanggaran&

1& %ntuk mengetahui analisis impedansi ei-alen ( ositi, /egati, dan

/ol) double 'ir'uit 'ir'uit pada saluran transmisi !"# k$

adangsambian + esanggaran&

1. Batasan Masalah

*gar suatu pembahasan tidak menyimpang dari tujuannya maka

membutuhkan adanya pembatasan ruang lingkup masalh pada satu pokok

persoalan& 2asalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah .

!& System dalam kondisi steady state

1& Studi dilakukan pada satu saluran transmisi tenaga listrik tegangan

tinggi saja yaitu saluran transmisi !"# k$ adangsambian +


3/19

esanggaran, dan tempat obser-asinya di T L/ (ersero) 3B 4B

* B*LI pada tanggal #" /opember + !5 /opember 1#!1&

3& *nalisis hanya menghitung nilai G26, G27 dan impedansi ei-alent

(%rutan ositi, %rutan /egati dan /ol) pada saluran transmisi !"#

k$ adangsambian + esanggaran&

5& 2etode yang digunakan adalah metode obser-asi&

"& 6ata yang digunakan merupakan data yang didapat dari hasil

obser-asi&


4/19

BAB II

DA!AR TE"RI

2enaikkan daya guna saluran transmisi adalah dengan menaikkan

tegangan setinggi mungkin& Batas ketinggian tegangan transmisi pada masing +

masing negara berbeda + beda tergantung pada kemajuan teknologi tenaga listrik

di negara + negara tersebut& Transmisi tegangan tinggi indonesia pada saat ini

adalah tegangan 8# k$ dan !"# k$, sedangkan untuk transmisi tegangan ekstra

tinggi menerapkan tegangan "## k$&*da dua kategori saluran transmisi yaitu saluran udara (9-erhead Line)

dan saluran bawah tanah (%nderground)& Saluran udara menyalurkan tenaga

listrik melaui kawat + kawat yang tergantung pada tiang + tiang transmisi dengan

perantara isolator + isolator, sedangkan saluran bawah tanah menyalurkan listrik

melalui kabel + kabel bawah tanah& Kedua saluran ini mempunyai keuntungan

dan kerugian, dibandingkan dengan saluran udara, saluran bawah tanah tidak

terpengaruh 'ua'a buruk dan saluran bawah tanah lebih estetis karena tidak

tampak& Saluran bawah tanah lebih disukai di Indonesia terutama untuk kota + kota besar, tetapi biaya pembangunannya lebih mahal dibandingkan dengan

saluran udara dan perbaikannya lebih sukar jika terjadi hubung singkat&

eningkatan tegangan pada saluran transmisi mempunyai nilai ekonomis

yang sangat penting& Keuntungannya sebagai berikut .

!& enyaluran daya yang sama, arus yang dialirkan menjadi berkurang,

ini berarti penggunaan bahan tembaga pada kawat penghantar akan

berkurang dengan bertambah tingginya tegangan transmisi&

1& Luas penampang konduktor yang digunakan berkurang karena itu

struktur penyangga konduktor lebih ke'il&

3& *rus yang mengalir di saluran transmisi menjadi lebih ke'il maka

jatuh tegangan juga semakin ke'il&

Tegangan transmisi yang semakin besar maka jarak bebas antar kawat

penghantar harus lebih lebar& anjang gandengan isolator harus lebih besar dan

berarti meningkatkan biaya menara dan konstruksi penopang&


5/19

2.1 Res#stan

/ilai resistan saluran transmisi dipengarui oleh resisti-itas konduktor dan

temperature& 7esistan (7) dari sebuah penghantar sebanding dengan panjang l

dan berbanding terbalik dengan luas penampangnya&

A

l R ρ =

6engan .

: ; 7esisti-itas (


6/19

Geometri' 2ean 7adius (G27) ei-alen dapat ditentukan

dengan menggunakan ormula sebagai berikut .

n n

ae r r nr )&&( !−

=

Se'ara umum, jika andongan (Sagging) saluran transmisi

disusun pada sudut n yang sama maka .

))=sin(&1=( nar a π =

4adi besarnya impedansi urutan positi-e dapat ditentukan

dengan menggunakan ormula .

L L L X n R Z += =

6engan menggunakan ormula di atas maka dapat

ditentukan nilai impedansi ei-alen urutan positi saluran transmisi

.

L L L X n R Z += =

• Im$e%ans# Urutan N(l *-er( !e+un'e

Im$e%an'e,

Besarnya penetrasi arus tanah ? menunjukkan penguranganarus balik sama dengan arus balik yang didistribusikan ke tanah&

6engan menggunakan reerensi dari ITT, 6I/ $6@ #11A, #!55

nilai ? sama dengan 3# m dengan nilai typi'al : ; !##


7/19

1=!

1! )&( s s s d r r =

1= s R R =

4adi besarnya impedansi urutan positi-e dapat ditentukan dengan

menggunakan ormula .

)=(3 1

### sas Z Z jX R Z −+=

6engan menggunakan ormula di atas maka dapat ditentukan nilai

impedansi ei-alen urutan positi saluran transmisi .

)=(3 1


2.2.2 Im$e%ans# !aluran D(ule r'u#t

• Urutan P(s#t#) *P(s#t#) !e+uen'e Im$e%an'e, D(ule

r'u#t

Induktan kawat tiga asa umumnya berlainan untuk

masing + masing kawat& /amun karena perbedaannya ke'il,

maka nilai induktannya dari penghantar yang ditransposisikan

yang diambil, bila ketidakseimbangannya tidak besar&

7eaktansi Indukti-e (ositi seuen'e Indukti-e7eaktan'e) dapat ditentukan dengan menggunakan ormula

sebagai berikut .

)=1")&=&()&(1=&(& E># nd r d d Ln L X e L +== π µ ω ω in && d d d d =

33311!!

>>>>! && d d d d =

Geometri' 2ean 7adius (G27) ei-alen dapat

ditentukan dengan menggunakan ormula sebagai berikut .


8/19

n n

ae r r nr )&&( !−

=

Se'ara umum, jika andongan (Sagging) saluran transmisi

disusun pada sudut n yang sama maka .

))=sin(&1=( nar a π =

4adi besarnya impedansi urutan positi-e dapat ditentukan

dengan menggunakan ormula .

L L L X n R Z += =

6engan menggunakan ormula di atas maka dapat

ditentukan nilai impedansi ei-alen urutan positi saluran

transmisi .

L L L X n R Z += =

• Im$e%ans# Urutan N(l *-er( !e+un'e

Im$e%an'e,

Besarnya penetrasi arus tanah ? menunjukkan

pengurangan arus balik sama dengan arus balik yang

didistribusikan ke tanah& 6engan menggunakan reerensi dari

ITT, 6I/ $6@ #11A, #!55 nilai ? sama dengan 3# m dengan

nilai typi'al : ; !##


9/19

)&(!3311!

>>>> d d d d =

(1!!

E>> d d d =

6imana, Das merupakan impedansi Loop konduktor .

)=ln()&1=()A=&( ## asas d j Z δ π ωµ µ ω +=

3!3!1!! &&( s s sas d d d d =

Ds merupakan impedansi loop earth wire .

)=5==ln()&1=()A=&( ## nr j R Z s s µ δ π ωµ µ ω +++= 1=n

1=!

1! )&( s s s d r r = , 1= s R R =



)=(F3 1

### sas Z Z Zab jX R Z −++=


impedansi ei-alen urutan positi saluran transmisi .

)=(F3 1



10/19


11/19

Data 5(n%ukt(r

ondu'tor * LISB9/ 3!# mm1

Bundle (n J Lisbon) n !

*-erage 'ondu'tor temp& F#o

ondu'tor resistan'e at F#o 7 L #!


12/19

Geometri' 2ean 7adius (G27) ei-alen dapat ditentukan dengan

menggunakan ormula sebagai berikut .

n n

ae r r nr )&&( !−

=

Se'ara umum, jika andongan (Sagging) saluran transmisi disusun pada

sudut n yang sama maka .

))=sin(&1=( nar a π =



L L L X n R Z += =


impedansi ei-alen urutan positi saluran transmisi !"# k$

adangsambian + esanggaran .

Geometri' 2ean 6istan'e .

33!13!1 && d d d d =

3 "&8"&1"&1 ××=d

3 "#&!B!=d

md F#F&3=

Geometri' 2ean 7adius .

n n

ae r r nr )&&( !−

=

mmr e 8A&1!=

7eaktansi induktansi .

)=1")=()&(1=&(& # nr d Ln L X e L +== π µ ω ω

)!=1")!#&8A&1!=F#F&3()&(1=!#&5&(1 35 += −− e L Ln f X π π π

km X L =3#3 Ω=


13/19

4adi besarnya impedansi ei-alent urutan positi-e saluran

transmisi !"# k$ Kapal adangsambian adalah .

L L L X n R Z += =

km j Z L =38A#B!3 Ω+=

3.1.2 Im$e%ans# Urutan N(l

Besarnya penetrasi arus tanah ? menunjukkan pengurangan arus

balik sama dengan arus balik yang didistribusikan ke tanah& 6engan

menggunakan reerensi dari ITT, 6I/ $6@ #11A, #!55 nilai ? sama

dengan 3# m dengan nilai typi'al : ; !##


14/19

md as 3A&5=

Impedansi loop 'ondu'tor .


)5A&3=&B3#ln()&1=(!#&5&1)A=!#&5&(1 55

π π π π π −−+= j f Z as

km j Z as

=3!51#5B3 Ω+=

Impedansi loop kawat tanah (@arth wire) .

)=5==ln()&1=()A=&(##

nr j R Z s s µ δ π ωµ µ ω +++=

km j Z s =3BBA#FF Ω+=

4adi besarnya impedansi ei-alent urutan nol saluran


)=(3 1


km j Z =!35&!15!# Ω+=

3.2 Anal#s#s Im$e%ans# E+#/alent *Urutan P(s#t#)0 Urutan Negat#) %an Urutan

N(l, !aluran Transm#s# 1 k Pa%angsam#an 4 Pesanggaran D(ule

r'u#t.

Konigurasi saluran transmsisi !"# k$ adangsambian +

esanggaran setelah dilakukan penambahan 'ir'uit transmisi dari GI Kapal

sampai dengan GI esanggaran maka konigurasi saluran transmisi !"# k$

adangsambian + esanggaran menjadi double 'ir'uit dengan satu kawat

tanah (@rath wire) dan menggunakan konstruksi tiang penghantar type ole

dengan jenis yang berbeda, maka untuk menentukan impedansi ei-alen

saluran transmisi sebaiknya dilakukan dengan menggunakan pengukuran

se'ara langsung impedansi saluran transmisi tersebut dengan menggunakan

alat HLine Impedan'e 2easurement& *kan tetapi besarnya impedansi

ei-alen saluran transmisi !"# k$ adangsambian esanggaran dapat


15/19

diperoleh dengan melakukan analisis perhitungan impedansi ei-alen (%rutan

ositi-e, /egati dan /ol) sebagai berikut .

Data P(le !aluran Transm#s#

6iasumsikan jarak 'ir'uit dalam satuan Hmeter

d!1 1&"

d13 1&"

d3! 8&"

de! 3

d!s! 3

d1s! "&"d3s! A

!!>d 3

11 >d 3

33>d 3

1!>d 3&!

31>d 3&!

!>3d "&A3

Data 5(n%ukt(r

ondu'tor * LISB9/ 3!# mm1

Bundle (n J Lisbon) n !

*-erage 'ondu'tor temp& F#o

ondu'tor resistan'e at F#o 7 L #!


16/19

3.2.1 Im$e%ans# Urutan P(s#t#)

Mormula 7eaktansi Induktansi (NL) untuk konigurasi

saluran transmisi double 'ir'uit adalah sebagai berikut .

)=1")&=&()&(1=&(& E># nd r d d Ln L X e L +== π µ ω ω in && d d d d =

33311!!

>>>>! && d d d d =

Geometri' 2ean 7adius (G27) ei-alen dapat ditentukan dengan

menggunakan ormula sebagai berikut .

n nae r r nr )&&(

!−=

Se'ara umum, jika andongan (Sagging) saluran transmisi disusun pada

sudut n yang sama maka .

))=sin(&1=( nar a π =



L L L X n R Z += =


impedansi ei-alen urutan positi saluran transmisi !"# k$

adangsambian + esanggaran .

Geometri' 2ean 6istan'e .

33!13!1 && d d d d =

3 "&8"&1"&1 ××=d

3

"#&!B!=

d


17/19

md F#F&3=

3!3311! >>>

&& d d d d =

3 A3&"B!&3B!&3 ××=d

md 5F8&5=

33311!!

>>>>! && d d d d =

3>> 333 ××=d

md 3>>=

Geometri' 2ean 7adius .

n n

ae r r nr )&&( !−

=

mmr e 8A&1!=

7eaktansi induktansi .

)=1")&=&()&(1=&(& E>

# nd r d d Ln L X e L +== π µ ω ω )!=1")3&!#&8A&1!=5F8&5&F#F&3()&(1=!#&5&(1 35 +=

−− Ln f X L π π π

km X L =3BF" Ω=

4adi besarnya impedansi ei-alent urutan positi-e saluran transmisi

!"# k$ adangsambian esanggaran adalah .

L L L X n R Z += =

km j Z L =3BF"#B!3 Ω+=

3.2.2 Im$e%ans# Urutan N(l

Besarnya penetrasi arus tanah ? menunjukkan pengurangan arus

balik sama dengan arus balik yang didistribusikan ke tanah& 6engan

menggunakan reerensi dari ITT, 6I/ $6@ #11A, #!55 nilai ? sama

dengan 3# m dengan nilai typi'al : ; !##


18/19

mpedansi urutan nol saluran transmisi single 'ir'uit dengan kawat

tanah (earth wire) ditentukan dengan menggunakan ormula sebagai

berikut .

)=(3 1


6imana, Das merupakan impedansi Loop konduktor .


3!3!1!! &&( s s sas d d d d =

Ds merupakan impedansi loop earth wire .

)=5==ln()&1=()A=&( ## nr j R Z s s µ δ π ωµ µ ω +++=

1=n

1=!

1! )&( s s s d r r =

1= s

R R =


impedansi ei-alen urutan /ol saluran transmisi !"# k$ Kapal +

adangsambian .

Geometri' 2ean 6istan'e (G26) anatara konduktor dan

kawat tanah (earth wire) .

3!3!1!! &&( s s sas d d d d =

3 A"&"3 ××=asd

md as 3A&5=

Impedansi loop 'ondu'tor .


)1F8&F=&B3#ln()&1=(!#&5&1)A=!#&5&(1 55 π π π π π −−+= j f Z as

km j Z as =3!51#5B3 Ω+=

Impedansi loop kawat tanah (@arth wire) .


19/19

)=5==ln()&1=()A=&( ## nr j R Z s s µ δ π ωµ µ ω +++=

km j Z s =3BBA#FF Ω+=

4adi besarnya impedansi ei-alent urutan nol saluran


)=(F3 1


km Z =!BB&!#B!3# Ω+=

makalah gmdgmr. dan z sal transmisi

Documents