SISTEM DISTRIBUSISISTEM DISTRIBUSITENAGA LISTRIKTENAGA LISTRIKARUS SEARAH ARUS SEARAH BAGIAN IBAGIAN ITri WrahatnoloTri WrahatnoloFT Unesa FT UnesaCopy Right 2009 Tri Wrahatnolo JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI SURABAAJARINGAN DISTRIBUSI JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK TENAGA LISTRIK ARUS SEARAHARUS SEARAHBAGIAN IBAGIAN ITri WrahatnoloJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI SURABAA!AN" #UT $ERKULIA!ANEnergi listrik dibangkitkan pada pusat pembangkit dan didistribusikan pada tegangan yang hampir konstan.Pada sistem distribusi arus searah (DC), type saluran yang digunakan ada dua, yaitu saluran udara (overhead) dan saluran underground & submarine.Padadasarnyatidakberbedadengansistemdistri busiAC,faktorutama yangperludiperhatikanadalahbesarteganganyangditerimapadatitik beban ialah (mendekati) nominal, agar peralatanbeban dapat dioperasikan se!ara nominal & normal pula. "e!araumumsalurandistribusiDCditentukanmemenuhipersyaratan tertentu, terutama#1.Pendahuluan$onsumenmenghubungkansemuabebanse!araparaleldenganrangkaian sumber. b. Rugi daya.Perlu dibatasi, biasanya maksimum %&' dari total daya yang disalurkan. !.Arus beban.Perlu dibatasi pada harga maksimum tertentu.Disesuaikan dengan kemampuan konduktor.(idak melampaui batas sistem isolasi, agar tidak menimbulkan kerusakan. d.Kemampuan isolasi.)arusbaikagartidakter*adikebo !oran(leakage),yangdapatmembahayakan peralatan lain pada lingkungannya.e.Faktor EkonomisPerlu dipertimbamgkan adanya faktor+faktor ekonomis.2Beberapa hal yang kurang menguntungkan pada sistem pembangkitan DC ialah:Sistem distribusi yang baik memerlukan3..Efesiensi penyaluran (,endemen))arus semaksimal mungkin , kira+kira -&'4+-GpenyulangpenyulangpembagiPemakai A Pemakai BGARDU !DUK.ambar %+/. "kema "istem Distribusi DCG1GA. Hukum OhmB.Daya Listrik pada ElemenC" #ukum$hukum Kir%hoo&&Jumlah aljabar semua arus yang keluar dan masuk sebuah simpul adalah nol0 1% 0 1/ + 12 + 13 + 14 5 & (%)+ 1% + 1/ 0 12 0 13 0 14 5 &(/) 1% 0 1/512 0 13 0 14Jumlah aljabar seluruh tegangan mengelilingi sebuah jalan tertutup dalam sebuah rangkaian adalahNol+ E 0 6%06/ 062 063 064 5 &E 5 6%06/ 062 063 0647Dengan demikian#Efisiensi penyaluran () 5Daya sisi terima 7 %&&'Daya sisi kirimEfisiensipenyaluran()56717%&&' (-) E 7 13.Sistem Distribusi DC Dua Kawat Beban Tunggal6 5 / 1, 6olt (/)Dengan demikian, 6 5 ( E + / 1 , ) 6olt (2) ,ugi tembaga pada saluranP 5 /. 1/., (3) Daya pada sumberP" 5 E 7 1 8att(4) Daya yang diterima oleh konsumen# P, 5 6 7 1 8att(9)Daya pada sumber 5 Daya yang diterima oleh konsumen 0 rugi daya pada saluran (:)$ita tulis kembali persamaan (:) kaitannya dengan persamaan (3), (4) dan (9), ;aitu # E 7 1 5 6 7 1 0 / 1/ , ( 5 i3 , *adi arus pada bagian E> 5 13 5 i3 ..unakan hukum $ir!hhoff 1 pada titik E, *adi arus pada bagian DE 5 i2 0 i3 5 12 . Dengan !ara yang sama besarnya arus pada bagian CD5 i/ 0 i2 0 i3 5 1/#dan besarnya arus pada bagian AC 5 i% 0 i/0 i2 0 i3 5 1%. ?adi arus yang di!atu dari A adalah 5 1%9i+i* i) i(.a/ Diagram ,atu GarisGambar +$ 0" Diagram satu garis1 arus beban dan rugi tegangan untuk sistem distribusi dua ka-at yang di %atu daya dari satu sumber"(!) Diagram ,ugi (egangan + * ) (

A r+ Cr* Dr) E r(B

( r(

) r)

* r*

+ r+A C D EB .b/ Diagram Arus Bebani+ i* i) i(@ntukmendapatkanrugiteganganpadasistem,arusyangmengalirpadakedua konduktorkirimdankembalidianggapsama,dengandemikianuntukmenentukan besarnya rugi tegangan diambil per satuan pan*ang saluran (kirim dan kembali).10Perhatikan rA adalah tahanan ka=at per satuan pan*ang. $emudian tahanan per satuan pan*ang untuk saluran kirim dan saluran kembali adalah r5 / 7 rA (ahanan pada bagian AC 5 *arak AC 7 r 5 B% 7 r 5 sebut r% (%3)(ahanan pada bagian CD 5 (B/ + B%) 7 r 5 sebut r/ (%4)(ahanan pada bagian DE 5 (B2 C B/) 7 r 5 sebut r2 (%9)(ahanan pada bagian E> 5 (B3 C B2) 7 r 5 sebut r3 (%:),ugi tegangan pada AC 5 1% 7 r% 6olt (% 5 13 7 r3 6olt(/%)?ika6EadalahtegangansumberpadatitikA,makateganganpadau*ungsaluran adalah#6> 5 6E + rugi teg. pada saluran 5 E C (1%r% 0 1/r/ 0 12r2 0 13r3 )5 E + 1.r6olt (//) Cara 11Pada !ara ini masing masing arus beban diperhitungkan se!ara terpisah, misalnya arus beban i3 diperlukan pada titik >, akan mengalir sepan*ang saluran A>. >esarnya tahanan pada pan*ang A> (,A>) 5 B3 7 r 5 ,3(/2),ugi tegangan pada saluran yang disebabkan adanya arus ini 5 i3 ,3 6olt(/3) @ntuk arus i2, diperlukan pada titik E mengalir sepan*ang saluran AE,maka besarnya tahanan saluran AE adalah ,2 , ,ugi tegangan karena arus beban 5 i2.,2 6olt(/4) Dengan !ara yang sama maka rugi tegangan yang disebabkan arus bebani/ dan i% adalah i/,/ dan i%,% 6olt. 11?umlah rugi tegangan pada sistem distribusi 5 ( i%,% 0 i/,/ 0 i2,2 0 i3,3 ) 6olt "ama dengan momen arus beban terhadap sumber titik A (dimana tahanan sebagai lengan momen) 5 i7,(/9)

(egangan dititik >(6>) 5 6 + i7, (/:) ,3,2,/ ,%i%i/ i2 i31%1/ 1213 A C DE> .ambar %+9. "istem distribusi dua ka=at dengan beban terpusat di !atu daya dari satu sumber ;ang harus diperhatikan adalah besarnya tegangan dititik tengah, misalnya dititik D. >esarnya rugi tegangan antara titik AD # V 5 i%,% 0 i/,/ 0 ,/(i20i3) 6olt.(/eban dalam Ampere/& 2&4&A C/4&6 2&&m9&&m %&&m%&&A 5 %2& 7 &,&9 5 :,< 6olt?adi 6> 5 (egangan di titik A + rugi tegangan pada bagian A>6> 5 /32,% C :,< 5 /24,2 6olt. (*a=ab),ugi tegangan pada bagian >C 5 &,&% 7 4& 5 &,4 6olt ?adi 6C 5 /24,2 C &,4 5 /23,< 6olt. (*a=ab)>esarnya tahanan saluran pada bagian >CD ,>C 5 / 7 &,&4 7 %&& 5&,&% %&&&15"uatu kabel tembaga dibebani pada titik > sebesar 4& Ampere. Pada titik C dibebani motorbeker*apadabebanpenuh.(eganganmotor/4&6oltdantegangandititik> /446olt.(entukanarusmotordantegangansisikirim.(ahanan*enissaluran%,:2 .!m.Penyelesaian(ahanan pada EA (kirim dan kembali) ,EA 5 %,:2. %&+ 9 7 /&& 7 %&& 7 /5 &,%%42 &,916(ahanan pada ACkirim dan kembali ,AC5 %,:2. %&+ 9 7 %/& 7 %&& 7 /5 &,/:9< &,%4(ahanan pada A> (kirim dan kembali) ,A>5 %,:2. %&+ 9 7 4& 7 %&& 7 /5 &,&4:9: &,2!ontoh ""ehingga arus pada bagian EA 5 4& 0 /