Studi Karakteristik Beban Sistem Sulserabar 2016 dengan DIgSILENT PowerFactory 14.0CAKRA HERMAN FITRAH SYAHRUL

PENDAHULUANLATAR BELAKANGRUMUSAN MASALAHTUJUAN PENULISANBATASAN MASALAHMANFAAT PENULISAN

LATAR BELAKANGSuatu sistem tenaga listrik terdiri dari sistem pembangkitan, sistem penyaluran (transmisi dan distribusi) serta beban sebagai bagian dari pengguna listrik. Luasnya bidang kerja suatu sistem ketenagalistrikan menimbulkan berbagai masalah yang harus ditangani dalam menjaga keandalannya. Ada tiga studi yang penting dianalisa dalam sistem tenaga listrik, yaitu studi aliran daya, studi gangguan hubung singkat dan studi keandalan/stabilitas. Ketiga macam studi tersebut saling terkait dan perlu dilakukan untuk menjaga kontinuitas serta kualitas pembangkitan dan penyaluran.

Studi aliran daya merupakan perhitungan atau proses menganalisa tegangan, arus, daya serta faktor daya yang terdapat pada berbagai titik dalam suatu jaringan listrik pada keadaan normal, dapat juga digunakan untuk menganalisa rancangan sistem tenaga listrik yang akan dibangun. Adanya potensi pertumbuhan beban pada sistem yang ada dan guna untuk menjaga kestabilan sistem tenaga listrik yang cukup vital ini, dirasa perlu untuk melakukan studi aliran daya sistem tenaga listrik yang akan digunakan kedepannya. Program DIgSILENT PowerFactory 14.0 dapat digunakan untuk menganalisa aliran daya, gangguan hubung singkat, pengujian proteksi dan stabilitas sistem.Oleh karena itu, kami mengangkat judul Studi Karakteristik Beban Sistem Sulselrabar 2016 dengan DIgSILENT PowerFactory 14.0 sebagai tugas akhir kami.

RUMUSAN MASALAHBagaimana mengetahui besaran-besaran daya aktif dan daya reaktif yang mengalir pada sistem Sulselrabar 2016.Bagaimana mengetahui kondisi sistem pada saat terjadi gangguan hubung singkat pada saluran transmisi.Bagaimana mengetahui keandalan sistem padaa saat pembangkit terbesar collapse.Bagaimana mengetahui total besarnya daya konsumen dan pembangkitan pada sistem Sulselrabar 2016.

TUJUAN PENELITIANUntuk mengetahui besarnya daya aktif dan daya reaktif yang mengalir pada sistem Sulselrabar 2016.Untuk mengetahui kondisi sistem Sulselrabar 2016 pada saat terjadi gangguan hubung singkat pada saluran transmisi.Untuk mengetahui kestabilan sistem Sulselrabar 2016 pada saat pembangkit terbesar collapse.Untuk mengetahui total daya pemakaian dan pembangkitan sistem Sulselrabar 2016.

BATASAN MASALAHSimulasi dilakukan dengan menggunakan software DIgSILENT PowerFactory versi 14.0.Kondisi hubung singkat dibatasi pada hubung singkat 3 phasa simetris.Pembangkit yang akan dipadamkan adalah 1 unit PLTU Jeneponto.

MANFAAT PENULISANMenambah pengetahuan dan sebagai pembelajaran singkat mengenai penggunaan software DIgSILENT PowerFactory 14.0 untuk studi aliran daya dan hubung singkat.Menambah pengetahuan pada bidang ketenagalistrikan, khususnya dalam analisis aliran daya dan hubung singkat.Dapat dijadikan referensi dalam analisis aliran daya dan gangguan hubung singkat serta perencanaan pada sistem Sulselrabar 2016 kedepannya.

DASAR TEORISISTEM TENAGA LISTRIKALIRAN DAYAPERHITUNGAN ALIRAN DAYAGANGGUAN DAN KLASIFIKASI GANGGUANSISTEM PROTEKSIDIgSILENT PowerFactory 14.0

SISTEM TENAGA LISTRIKPusat-pusat listrik tenaga umumnya terletak jauh dari tempat-tempat di mana tenaga listrik itu akan digunakan atau pusat-pusat beban (load centres). Karena itu tenaga listrik yang dibangkitkan harus disalurkan melalui kawat-kawat penghantar atau saluran transmisi ), antara 70 kV sampai 500 kV.

ALIRAN DAYAStudi aliran daya merupakan studi yang penting dalam perencanaan dan desain perluasan sistem tenaga listrik dan menentukan operasi terbaik pada jaringan yang sudah ada. Studi aliran daya sangat diperlukan dalam perencanaan serta pengembangan sistem di masa-masa yang akan datang. Karena seiring dengan bertambahnya konsumen akan kebutuhan tenaga listrik, maka akan selalu terjadi perubahan beban, perubahan unit-unit pembangkit, dan perubahan saluran transmisi.

Pada sistem tenaga listrik studi aliran daya dapat menganalisa kinerja dan aliran daya (nyata dan reaktif) suatu sistem tenaga listrik pada kondisi normal (steady state) atau keadaan tertentu. Studi aliran daya juga memberikan informasi mengenai beban saluran transmisi di sistem, tegangan di setiap lokasi untuk evaluasi regulasi kinerja sistem tenaga dan bertujuan untuk menentukan besarnya daya nyata (real power), daya reaktif (reactive power) di berbagai titik pada sistem daya dalam keadaan berlangsung (real time) atau kondisi yang diharapkan untuk operasi normal.

PERHITUNGAN ALIRAN DAYAPada studi aliran daya perlu diketahui besar tegangan dan sudut phasa pada setiap bus, dengan diketahuinya tegangan bus maka daya aktif (P) dapat diketahui. Daya aktif (P) tersebut kemudian digunakan untuk mencari daya reaktif (Q) dari masing-masing bus. Dengan diketahuinya paramater-parameter tersebut maka rugi-rugi saluran penghubung dan aliran daya yang terjadi pada sistem dapat diketahui.

Slack/Swing Bus (Bus Referensi) merupakan bus yang besaran tegangan (V) dan sudut phasa (d) telah ditetapkan sebelumnya. Bus ini digunakan sebagai penyeimbang rugi-rugi dalam perhitungan analisa aliran daya, kekurangan dan kelebihan daya yang terjadi pada sistem mempengaruhi besarnya daya yang disuplai bus ini.Bus Pembangkit, merupakan bus yang besaran tegangan (V) dan daya aktif (P) telah ditetapkan. Bus ini mengatur total pembangkitan daya aktif dan tegangan keluaran tiap pembangkit listrik.Bus Beban, merupakan bus yang besaran daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) telah diketahui atau ditetapkan sebelumnya.

Jenis BusBesaranDiketahuiDihitungSlack/ Swing BusV, dP,QBus BebanP,Qd,VBus PembangkitV,PQ, d

GANGGUAN DAN KLASIFIKASI GANGGUANBerdasarkan kesimetrisannya :Gangguan Asimetris, merupakan gangguan yang mengakibatkan tegangan dan arus yang mengalir pada setiap phasanya menjadi tidak seimbang, gangguan ini terdiri dari :Gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.Gangguan hubung singkat dua phasa.Gangguan hubung singkat dua phasa ke tanah.Gangguan Simetris, merupakan gangguan yang terjadi pada semua phasanya sehingga arus maupun tegangan setiap phasanya tetap seimbang setelah gangguan terjadi. Gangguan ini terdiri dari :Gangguan hubung singkat tiga phasa.Gangguan hubung singkat tiga phasa ke tanah.

Berdasarkan lama terjadi gangguannya :Gangguan Transient (temporer), merupakan gangguan yang hilang dengan sendirinya apabila pemutus tenaga terbuka dari saluran transmisi untuk waktu yang singkat dan setelah itu dihubungkan kembali.Gangguan Permanen, merupakan gangguan yang tidak hilang atau tetap ada meskipun pemutus tenaga terbuka pada saluran transmisi untuk waktu yang singkat dan setelah itu dihubungkan kembali.

Gangguan Hubung Singkat Satu Phasa ke Tanah (Line Ground)Gangguan Hubung Singkat Dua Phasa (Line-Line)Gangguan Hubung Singkat Dua Phasa ke Tanah (Line-Line-Ground)Gangguan Hubung Singkat Tiga Phasa (Line-Line-Line)

SISTEM PROTEKSIKehandalan suatu sistem tenaga listrik antara lain ditentukan oleh frekuensi pemadaman yang terjadi dalam sistem tersebut. Semakin sering frekuensi pemadaman dan semakin lama waktu pemadaman, semakin rendah tingkat kehandalan sistem tersebut. Sistem proteksi itu sendiri berfungsi untuk mengurangi risiko yang ditimbulkan ke level yang aman dengan menghilangkan gangguan atau abnormalitas sistem sesegera mungkin dan meminimalkan pemutusan operasi pada sistem tenaga.

Karakteristik Sistem Proteksi Reliabilitas (Reliability)Selektivitas (Selectivity)Kecepatan Operasi (Speed of Operation)Fleksibel (Flexibility)Sensitifitas (Sensitivity)Dikriminasi (Dicrimination)

DIgSILENT PowerFactory Secara umum DigSILENT PowerFactory dapat digunakan untuk membuat proyek sistem tenaga listrik dalam bentuk diagram satu garis (one line diagram) dan jalur sistem pentanahan untuk berbagai bentuk analisis, antara lain: aiiran daya, hubung singkat, starting motor, trancient stability, koordinasi relay proteksi dan sistem harmonisasi. Proyek sistem tenaga listrik memiliki masing- masing elemen rangkaian yang dapat diedit langsung dari diagram satu garis dan atau jalur sistem pentanahan. Untuk kemudahan hasil perhitungan analisis dapat ditampilkan pada diagram satu garis.

TAMPILAN DISGILENT

METODOLOGI PENELITIANDATA SISTEM KELISTRIKAN SULSELFLOW CHART INSTRUMEN PENELITIAN

Membuat diagram satu garis sistem sulselbar pada DIgSILENT PowerFactory.Memasukkan data parameter pembangkit, transformator, jaringan transmisi, busbar dan beban.Menentukan swing generator.Membuat event (switching event dan short-sircuit event) pada sistem Sulselrabar.Menjalankan program DIgSILENT Power Factory.Melihat keterangan analisis aliran daya yang terjadi pada sistem dengan menggunakan output calculation analysis.

INSTRUMEN PENELITIANInstrumen atau alat bantu yang digunakan dalam melakukan penelitian ini untuk menjalankan program DIgSILENT PowerFactory 14.0 adalah Notebook DELL, dengan spesifikasi seperti berikut :Intel (R) Core(TM) i5-2430M @2.40 GHzMemory (RAM) 8 GbWindows 7 Ultimate 32 bit