naskah publikasi analisis gangguan hubung …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._naskah_publikasi.pdf ·...

14
i NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE LINE TO GROUND PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP POWER STATION 7.0 Diajukan oleh: INDRIANTO D 400 100 050 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014

Upload: danghanh

Post on 12-Aug-2019

231 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

i

NASKAH PUBLIKASI

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE LINE TO

GROUND PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS

DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP POWER STATION 7.0

Diajukan oleh:

INDRIANTO

D 400 100 050

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

Page 2: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Karya ilmiah dengan judul “ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA

FASE LINE TO GROUND PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS

DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP POWER STATION 7.0” ini

diajukan oleh :

Nama : Indrianto

NIM : D400 100 050

Guna memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program Sarjana Strata-

Satu (S1) pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Surakarta, telah diperiksa dan disetujui pada :

Hari : Kamis

Tanggal : 17 Juli 2014

Mengetahui

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

(Agus Supardi, ST, MT) (Aris Budiman, ST, MT.)

Page 3: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

iii

SURAT PERNYATAN

PUBLIKASIKARYAILMIAH

Bismillahirrahmanirrohim,

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya

Nama : Indrianto

NIM/NIK/NIP : D400 100 050

Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Elektro

Jenis : Laporan Penelitian

Judul : ANALISIS HUBUNG SINGKAT TIGA FASE

LINE TO GROUND PADA SISTEM

DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS

DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM

ETAP POWER STATION 7.0

Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk

1. Memberikan hak bebas royalti kepada Perpustakaan UMS atas penulisankarya ilmiah saya, demi pengembangan ilmu pengetahuan.

2. Memberikan hak menyimpan, mengalih mediakan/mengalih formatkan,mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikannya,serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademiskepada Perpustakaan UMS, tanpa perlu meminta ijin dari saya selama tetapmencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta.

3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpamelibatkan pihak Perpustakaan UMS, dari semua bentuk tuntutan hukum yangtimbul atas pelanggaran hak cipta dalam karya ilmiah ini.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapatdigunakan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 23 Juli 2014

Yang Menyatakan

( Indrianto )

Page 4: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

1

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA LINE TO GROUNDFASE PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS DENGAN

MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP POWER STATION 7.0

IndriantoJurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah SurakartaJl. A. Yani tromol pos 1 pabelan kartasura surakarta

[email protected]

ABSTRAKSI

Distribusi adalah penyalur tenaga listrik ke masyarakat. Oleh karena itu, jaringandistribusi merupakan bagian jaringan listrik yang paling dekat dengan masyarakat. Sistemdistribusi yang diteliti dalam hal ini adalah sistem distribusi standar IEEE 13 bus. Penyalurantenaga listrik ke konsumen sering kali mengalami kendala berupa gangguan hubung singkatyang dapat mengakibatkan terganggunya penyaluran tenaga listrik.

Dalam penelitian ini akan dilakukan analisis arus hubung singkat line to ground padasistem distribusi standard IEEE 13 bus dengan menggunakan ETAP Power Station 7.0.Penelitian dilakukan dengan membuat model sistem distribusi standar13 bus denganmenggunakan ETAP Power Station 7.0. Data-data sistem yang diperlukan kemudiandimasukkan ke dalam model tersebut. Setelah modelnya lengkap kemudian dilakukan simulasialiran daya untuk mengetahui apakah model yang dibuat sudah sempurna atau belum.Kemudian ditentukan lokasi yang akan terjadi gangguan hubung singkat line to ground, dalamhal ini lokasi hubung singkat dilakukan pada bus 671

Hasil simulasi menunjukkan bahwa gangguan hubung singkat line to ground jikasemakin jauh bus tersebut dari power grid, maka impedansi salurannya akan semakin besar.Semakin besar impedansi salurannya maka arus hubung singkat akan semakin kecil, hubungsingkat line to ground pada bus 671 hanya mempengaruhi bus 632, bus 633, bus 634, bus671,bus 692 dan bus 675. Juga didapat hasil bahwa arus gangguan pada bus 671 denganperhitungan ETAP sebesar 4519.00 A sedangkan dalam perhitungan manual sebesar 4305.55 A.Perbedaan ini dikarenakan pembulatan dalam perhitungan yang dilakukan.

Dengan nilai arus yang telah diketahui dapat ditentukan kapasitas circuitbreaker sebagai pengaman ketika terjadi gangguan.

Kata kunci : Hubung singkat line to ground, Sistem distribusi 13 bus, ETAP Power Station

1. Pendahuluan

Tenaga listrik disuplai ke konsumenmelalui sistem tenaga listrik. sistem tenagalistrik terdiri dari beberapa sub sistem, yaitupembangkitan, transmisi, dan distribusi.Tenaga listrik disalurkan ke masyarakatmelalui jaringan distribusi. Oleh karena itu,jaringan distribusi merupakan bagian

jaringan listrik yang paling dekat denganmasyarakat. Jaringan distribusidikelompokkan menjadi dua, yaitu jaringandistribusi primer dan jaringan distribusisekunder.

Page 5: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

2

Tegangan distribusi primer yangdipakai PLN adalah 20 kV, 12 kV, 6 KV.Pada saat ini, tegangan distribusi primer yangcenderung dikembangkan oleh PLN adalah20 kV. Tegangan pada jaringan distribusiprimer, diturunkan oleh gardu distribusimenjadi tegangan rendah yang besarnyaadalah 380/220 V, dan disalurkan kembalimelalui jaringan tegangan rendah kepadakonsumen. Dalam operasi sistem tenagalistrik sering terjadi gangguan - gangguanyang dapat mengakibatkan terganggunyapenyaluran tenaga listrik ke konsumen.Gangguan adalah penghalang dari suatusistem yang sedang beroperasi atau suatukeadaan dari sistem penyaluran tenaga listrikyang menyimpang dari kondisi normal. Suatugangguan di dalam peralatan listrikdidefinisikan sebagai terjadinya suatukerusakan di dalam jaringan listrik yangmenyebabkan aliran arus listrik keluar darisaluran yang seharusnya. BerdasarkanANSI/IEEE Std. 100-1992 gangguandidefinisikan sebagai suatu kondisi fisis yangdisebabkan kegagalan suatu perangkat,komponen, atau suatu elemen untuk bekerjasesuai dengan fungsinya. Gangguan hampirselalu ditimbulkan oleh hubung singkat antarfase atau hubung singkat fase ke tanah. Suatugangguan hampir selalu berupa hubung

langsung atau melalui impedansi. Istilahgangguan identik dengan hubung singkat,sesuai standart ANSI/IEEE Std. 100-1992.

Hubung singkat merupakan suatuhubungan abnormal (termasuk busur api)pada impedansi yang relatif rendah terjadisecara kebetulan atau disengaja antara duatitik yang mempunyai potensial yangberbeda. Istilah gangguan atau gangguanhubung singkat digunakan untukmenjelaskan suatu hubungan singkat.Berkaitan dengan arus hubung singkat, salahsatu faktor yang berpengaruh adalahimpedansi sumber dan impedansi saluran.Impedansi saluran ditentukan oleh panjangsaluran, sedangkan arus hubung singkatditentukan oleh impedansi hubungsingkatnya. Untuk mengatasi gangguanhubung singkat, perlu dilakukan analisishubung singkat sehingga sistem proteksiyang tepat pada Sistem Tenaga Listrik dapatditentukan. Analisis hubung singkat adalahanalisis yang mempelajari kontribusi arusgangguan hubung singkat yang mungkinmengalir pada setiap cabang didalam sistem(di jaringan distribusi, transmisi, trafo tenagaatau dari pembangkit) sewaktu gangguanhubung singkat yang mungkin terjadi didalam sistem tenaga listrik.

2. Metode Penelitian2.1 Jadwal Penelitian

Penelitian dan pembuatan laporandengan judul Analisis Hubung Line ToGround pada sistem distribusi standar IEEE13 bus dengan menggunakan program ETAPPower Station 7.0 dapat diselesaikan dalamwaktu 4 bulan yaitu mulai dari studi literatur,pembuatan proposal sampai analisis data danpembuatan laporan.

2.2 Tahap Studi Literatur

Studi literatur adalah sebuah kajianpenulis yang berisi tentang referensi-referensi

berkaitan dengan penelitian ini berupa buku,skripsi, jurnal publikasi, tesis dan karya-karyailmiah lainya.

3.2 Pengumpulan Data

Data single line diagram sistemdistribusi standar IEEE 13 bus yang berupadata beban, data saluran, data kapasitor, dandata beban nonlinier yang digunakan sebagaipenyebab hubung singkat diperoleh daridosen pembimbing.

Page 6: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

3

2.4 Tahap Pengolahan DataSimulasi dan analisa menggunakan

software ETAP Power Station 7.0 terhadapdata yang ada :1. Memasukkan nilai-nilai kedalam

tampilan perangkat editor ETAP PowerStation 7.0 berupa nilai resistansireaktansi saluran distribusi, kapasitaskapasitor, panjang kabel penampang danbesar ukuran kabel penampang, dan databeban.

2. Menganalisis hasil simulasi arus hubungsingkat tiga fase pada software ETAPPower Station 7.0. pada bus yang ditentukan

3. Menganalisis gangguan hubung singkattiga fase pada perhitungan manual

4. Membandingkan hasil perhitungan padasoftware ETAP Power Station 7.0dengan perhitungan manual.

5. Menentukan kapasitas CB ( CircuitBreaker ) pada masing – masingjaringan.

6. Membuat kesimpulan

2.5 Peralatan yang dipakai

1. Perangkat Komputer dan PerangkatLunakBahan perlengkapan untuk mendukungpenelitian ini adalah perangkat keraslaptop untuk menjalankan ETAP PowerStation 7.0, software ETAP powerstation 7.0, kalkulator sebagai alat bantuperhitungan manual.

2. Gambaran Sistem Distribusi StandarIEEE 13 BusPenelitian ini menggunakan sistemdistribusi standar IEEE 13 bus denganterpasang 2 kapasitor pada bus 611, danbus 675 seperti ditunjukkan padagambar 3.1 . Sistem distribusi standarIEEE 13 bus yaitu sistem distribusi yangpada tiap-tiap bus memiliki konfigurasifase yang berbeda. Ada yangmenggunakan sistem 3 fase 3 kabel,sistem 3 fase 4 kabel, sistem 1 fase 2kabel dan sistem 2 fasa 3 kabel.

Gambar 1. menunjukkan sistem distribusistandar IEEE 13 bus.

2.6 Flowchart Penelitian

Gambar 2. Flowchart penelitian

646 645 632 633 634

650

692 675611 684

652

671

680

Page 7: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

4

3. Hasil dan Pembahasan

3.1 UmumProgram analisis hubung singkat

dalam ETAP Power Station 7.0 dapatmenganalisis hubung singkat tiga fase,hubung singkat saluran ke tanah, hubungsingkat saluran ke saluran, dan hubungsingkat saluran ganda ke tanah padasistem distribusi. Program akanmenghitung arus hubung singkatberdasarkan kontribusi dari motor,generator dan sistem utility. Analisishubung singkat yang dilakukan padapenelitian ini adalah gangguan hubungsingkat tiga fase. Arus hubung singkatpada bus yang terganggu dihitungsetelah 30 siklus (kondisi steady state).Besarnya impedansi saluran antar buspada sistem distribusi standar IEEE 13bus berbeda-beda nilainya. Impedansitotalnya akan semakin besar bila

jaraknya semakin jauh dari power grid.Adanya gangguan hubung singkat tigafase pada salah satu bus akanmengakibatkan terjadinya perubahanaliran daya. Arus yang semula mengalirmenuju masing-masing bus, berubaharah dan magnitudenya menuju ke busyang terganggu. Pada saat terjadigangguan hubung singkat line to ground,maka juga diikuti dengan perubahantegangan sistem.

Arus hubung singkat tiga fase yangterjadi hanya merupakan kontribusi daripower grid dan beban . Magnitude arushubung singkatnya ditentukan olehimpedansi total antara power griddengan lokasi gangguan dan beban yangterpasang pada lokasi gangguan.Impedansi ini meliputi impedansi urutanpositif dari power grid.

3.2 Hasil Simulasi Analisis Aliran BebanSimulasi aliran beban pada sistem

distribusi standar IEEE 13 bus dilakukansaat sistem dalam kondisi normal,sehingga dapat diketahui nilai tegangan,arus, dan arah aliran daya yang mengalir

pada sistem distribusi standar IEEE 13bus.Hal tersebut dilakukan untuk mengetahuialiran daya dan nilai arus normal yangterjadi saat sistem sebagai acuan untukmenentukan kapasitas circuit breaker.

Gambar 3. One line diagram sistem distribusi 13 bus dengan ETAP Power Station 7.0

Page 8: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

5

Gambar 4. Model sistem distribusi standard IEEE 13 bus kondisi normal setelah di simulasialiran daya dalam ETAP Power Station 7.0

Gambar 5. hasil simulasi load flow analysis ETAP

Page 9: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

6

Berdasarkan text report hasil simulasianalisis aliran beban pada sistem distribusistandar IEEE 13 bus dengan menggunakansoftware ETAP power station 7.0 tersebutdiketahui bahwa pada bus 632, bus 633, bus671, bus 675, bus 80, bus 692 berada padategangan 4.16 kV dan bus 634 berada padategangan 0.48 kV. Pada jaringan antara bus632 ke bus 671 dapat diketahui memliki dayaaktif sebesar 2.597 MW, daya reaktif sebesar0.887 MVar arus yang mengalir sebesar371.0 Ampere dan memiliki faktor dayasebesar 94%.

3.3 Simulasi Hubung Singkat SoftwareETAP Power Station 7.0

Simulasi hubung singkat pada salahsatu bus pada sistem distribusi StandarIEEE 13 bus dilakukan denganmenggunakan software ETAP powerstation 7.0 sebagai masalah yangdianalisis dengan Teori Thevenin.

3.4 Simulasi Hubung Singkat pada Bus671

Pada simuasi ini dilakukan di bus671 yang terjadi gangguan yangmengakibatkan hubung singkat berdasarpada pemilihan secara acak.

Gambar 6.. Hubung singkat yang terjadi pada bus 671

Gambar 7. Short circuit report yang terjadi pada bus 671

Page 10: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

7

3.5 Perhitungan Arus Hubung Singkat Tiga Fase dengan Metode Thevenin

1. Perhitungan Hubung Singkat 3 Fase pada Bus 671

Gambar 8. Rangkaian sederhana hubung singkat pada bus 671 sistem distribusi standard IEEE13 bus dalam ETAP Power Station 7.0

Gambar 4.6 dengan lokasi gangguanpada bus 671 dapat diselesaikan denganmetode thevenin sebagai berikut:

Power grid : 71.02MVA, 4.16 kV,X” = 140.7%

Lump 3 : 1.329 MVA, 4.16 kV,X”= 16.67%

Lump 7 : 0.116 MVA, 4.16 kV,X”= 16.67%

Lump 4 : 0.971 MVA, 4.16 kV,X”= 15.38%

Impedansi saluran distribusi

bus 632 – bus 671 : 136.88 %

Impedansi saluran distribusi

bus 692 – bus 675 : 35.57%

Impedansi saluran distribusi

bus 671 – bus 680 : 68.62 %

Basis perhitungan adalah 4.16 kV,100 MVA pada jaringan distribusi.

Penyelesaian :

1. Menentukan tegangan sisi yanglain.Tegangan sisi distribusi = 4.16 kVTegangan sisi power gri

4.16 × 4.164.16 = 4.16

Page 11: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

8

2. Menghitung impedansi tiap-tiapperalatan dalam bentuk perunitPower grid " = 1.407 ×

. × .. =1.97Lump 3 " = 0.1667 ×. × .. =12.54

Lump 7 " = 0.1667 ×. × .. =143.7

Lump 4 " = 0.1538 ×. × .. =15.83

3. Menghitung impedansi urutanpositif tiap-tiap peralatan dalambentuk perunitPower grid " = 1.407 ×

. × .. =1.974. Menghitung impedansi urutan nol

tiap-tiap peralatan dalam bentukperunitPower grid " = 3.044 ×

. × .. =4.165. Menghitung impedansi urutan

negatif tiap-tiap peralatan dalambentuk perunitPower grid " = 1.407 ×

. × .. =1.97Transmisi bus 632 - bus 671" = 1.36

Transmisi bus 692 - bus 675" = 0.35

Transmisi bus 671 - bus 680" = 0.68Impedansi Thevenin urutan positif := 1.97 11.621.97 + 11.62 = 1.38Impedansi Thevenin distribusi := 1.36 6.741.36 + 6.74 = 1.13Tegangan gangguan := 4.164.16 = 1.0 < 0Arus gangguan total" = 1.0 < 0 + 0− 2.5 + 4.16 − 1.97= − 0.31Untuk mendapatkan arus dalam

ampere, nilai persatuan dikalikan denganarus dasar rangkaian:

Arus gangguan total= − 0.31 × 100.000√3 × 4.16= 4305.55Tabel 1. Hasil perbandingan hubung

singkat bus 671

BUS 671Aus Hubung Singkat

Line To Ground(Ampere)

Perhitungan Manual 4305.55

Perhitungan ProgramETAP

4514

Page 12: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

9

3.6 Hasil Analisis Hubung Singkat Tigafase

Tabel 2. Hasil hubung singkat tiga fase

Lokasi GangguanSistem 3 Fase

Arus HubungSingkat (Ampere)

Bus 671 6390

Bus 632 11229

Bus 680 4856

Bus 633 8041

Bus 634 20157

Bus 692 6390

Bus 675 5722

Sistem distribusi standar IEEE 13bus. Variasi nilai tersebut tergantungdari lokasi gangguan. . Pada penyulangpertama (bus 634 – bus 633), arushubung singkat tiga fase yang palingkecil dihasilkan oleh gangguan yangterjadi pada bus 633 (bus yang terjauhdari power grid), sedangkan arushubung singkat yang paling besardihasilkan oleh gangguan yang terjadipada bus 634 (bus yang berada padategangan 0.48 kV dari trafo garduinduk yang di suplai dari bus 633).Pada penyulang kedua (bus 632 – bus675), arus hubung singkat tiga phaseyang paling kecil dihasilkan olehgangguan yang terjadi pada bus 680(bus yang terjauh dari power grid),

sedangkan arus hubung singkat tigaphase yang paling besar dihasilkanoleh gangguan yang terjadi pada bus632 (bus yang terdekat dengan powergrid). Hasil ini sesuai dengan teoriperhitungan arus hubung singkat tigafase yang menyatakan bahwa arushubung singkat ditentukan olehimpedansi sistem. Semakin jauh bustersebut dari power grid, makaimpedansi salurannya akan semakinbesar. Semakin besar impedansisalurannya maka arus hubung singkattiga fase akan semakin kecil danSemakin dekat bus tersebut dari powergrid, maka impedansi salurannya akansemakin kecil. Semakin kecilimpedansi salurannya maka arushubung singkat tiga fase akan semakinbesar.

3.7 Menentukan Kapasitas CB ( CircuitBreaker )

Untuk menentukan kapasitas CB(circuit breaker), maka perlu diketahuiarus yang mengalir pada masing-masingjaringan transmisi. Hal ini bisa di dapatpada parameter yang telah tertera padasimulasi ETAP power station 7.0.Dimana pada saat di lakukan load flowanalysis , di ketahui berapa arus yangmengalir pada masing masing jaringantransmisi baik itu dari bus ke bus maupunbus ke beban. Kapasitas CB (CircuitBreaker). Kapasitas CB dapat ditentukanberdasarkan nilai arus yang sudah diketahui berdasar ETAP pada masing-masing transformator dan salurantransmisi. Maka dapat dihitung denganrumus

ICB = ITR x 1.25........................( 1 )

Dari nilai arus pada masing-masing saluran transmisi, akan didapatnilai batas arus untuk menentukankapasitas CB yang akan digunakan.

Page 13: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

10

Tabel 3. Nilai arus pada masing –masing jaringan

Jaringan TransmisiAntara

Arus Normalberdasar ETAP

(Ampere)

Power Grid Bus 362 371.0

Bus 632 Bus 671 371.0

Bus 632 Lump 9 15.6

Bus 632 Bus 633 68.3

Bus 633 Bus 634 68.3

Bus 634 Lump 1 591.8

Bus 671 Lump 3 183.4

Bus 671 Lump 7 16.0

Bus 671 Bus 692 140.2

Bus 692 Lump 5 31.5

Bus 692 Bus 675 118.2

Bus 675 Lump 4 132.9

1. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan power grid ke bus 632ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 517 x 1.25= 646.25 Ampere

2. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 632 – bus 671ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 371 x 1.25= 463.75 Ampere

3. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 632 – lump 9ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 15.6 x 1.25= 19.5 Ampere

4. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 632 – bus 633ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 68.3 x 1.25= 85.37 Ampere

5. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 633 – bus 634ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 68.3 x 1.25= 85.37 Ampere

6. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 634 – lump 1ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 591.8 x 1.25= 739.75 Ampere

7. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 671 – lump 3ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 183.4 x 1.25= 229.25 Ampere

8. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 671 – lump 7ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 16 x 1.25= 20.00 Ampere

9. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 671 - bus 692ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 140.2 x 1.25= 175.25 Ampere

10. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 692 – lump 5ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 31.5 x 1.25= 39.37 Ampere

11. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 692 – bus 675ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 118.2 x 1.25= 147.75 Ampere

12. Penentuan kapasitas circuit breakerpada jaringan bus 675 – lump 4ICB = Arus pada jaringan x 1.25

= 132.9 x 1.25= 166.12 Ampere

Page 14: NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG …eprints.ums.ac.id/30438/9/10._Naskah_Publikasi.pdf · i naskah publikasi analisis gangguan hubung singkat tiga fase line to ground pada

11

Tabel 4. Hasil penentuan kapasitascircuit breaker

Jaringan TransmisiAntara

Arus Normalberdasar ETAP(Ampere)

Power Grid Bus 362 646.25Bus 632 Bus 671 463.75Bus 632 Lump 9 19.50Bus 632 Bus 633 85.37Bus 633 Bus 634 85.37Bus 634 Lump 1 739.75Bus 671 Lump 3 229.25Bus 671 Lump 7 20.00Bus 671 Bus 692 175.25Bus 692 Lump 5 39.37Bus 692 Bus 675 147.75Bus 675 Lump 4 166.12

Didapat nilai batas arus yang nantinyadigunakan untuk menentukan kapasitas CBpada masing – masing saluran antar jaringan.

4. Kesimpulan

Berdasarkan analisis hubung singkat tigafase pada sistem distribusi standar IEEE 13 busdengan penentuan kapasitas circuit breaker padamasing – masing saluran menggunakan programETAP Power Station 7.0 dapat ditarikkesimpulan bahwa :

1. Sistem distribusi standar IEEE 13 busterdapat sepuluh bus yang terletak padasistem distribusi 4,16 kV dan 2 bus (611dan 652) terletak pada sisi tegangan 2,4kV, dan 1 bus (634) pada tegangan 0,48KV dari trafo gardu induk yang disuplaidari bus 633. Sistem distribusi ini bertiperadial dengan 2 penyulang utama ketikaterjadi hubung singkat line to groundhanya berpengaruh bus 632, bus 633, bus634, bus 671, bus 692, bus 675.

2. Analisis gangguan hubung singkat padadistribusi standar IEEE 13 bus yangterjadi pada bus 671 didapatkan hasilperhitungan ETAP sebesar 4514.00Ampere sedangkan dalam perhitunganmanual sebesar 4305.55 Ampere. Dariperhitungan manual dan perhitungan

melalui program ETAP terdapatperbedaan nilai yang hampir mendekati,hal itu terjadi karena adanya pembulatansaat perhitungan manual.

3. Kapasitas circuit breaker dimasing-masing transformator dan salurandistribusi berbeda-beda dikarenakan nilaiarus disetiap saluran tidak sama.

DAFTAR PUSTAKA

Glover D J., Sarma S. M., Overbye J. T.,2008, Power System Analysis andDesign 4th, Thomson Corp.

Grainger J J., Stevenson. William D, JR.,1994, Power System Analysis, NewYork, McGraw-Hill Book Company

H Saadat, 2002, Power System Analysis, NewDelhi, McGraw-Hill Book Company.

Hidayatulloh,Rachmad.2012.Analisagangguan hubung singkat padajaringan SUTT 150 Kv jalur Kebasen –Balapulang – Bumiayu menggunakanprogram ETAP,Jurusan TeknikElektro, Fakultas Teknik, UniversitasDiponegoro.

Rahim, Aulia. 2011.Studi hubung singkatuntuk gangguan simetris dan tidaksimetris pada sistem tenaga listrikPT. PLN P3B Sumatera, TeknikElektro Fakultas Teknik, UniversitasAndalas.

Supriyadi, 2013, analisis hubung singkat lineto ground pada sistem distribusistandar ieee 18 bus dengan adanyapemasangan distributed generation(dg) Menggunakan program etappower station 4.0, Fakultas Teknik,JurusanTeknik Elektro, UniversitasMuhammadiyah Surakarta.

William D. Stevenson. Jr, Kamal Idris.1994.Analisis Sistem Tenaga Listrik,Edisi Keempat.Jakarta: Erlangga.