tugas-1 stl done

8/18/2019 Tugas-1 Stl Done

1/25

Analisa Sistem Tenaga Listrik Hairul Abdul Rahman

Pada penyelesaian soal ini kami menggunakan dua metode penyelesaian yaitu :

1. Secara sederhana dengan menggunakan penyederhanaan rangkaian.

2. Secara MVA dengan memisalkan system adalah 3 phasa, MVA Generator

dan rans!ormator sama yaitu "# kVA.

$iketahui diagram segaris suatu Sistem enaga %istrik seperti gam&ar :

1. 'uatlah dengan teori he(enin &ila hu&ung singkat ter)adi pada &us 1, &us 2, dan

&us 3 *3 soal+

a+ Arus hu&ung singkat yang mengalir

&+ $istri&usi arus

$ari generator ke &us

Antar &us

2. Anggap tegangan di &us tempat hu&ung singkat 1 pu

3. A adalah dua nomor terakhir dari st& *#-1#+

Teknik Elektro – Universitas Halu Oleo

1

TUGAS 1

j(10+9.6)= j19.6 Ω

j(1+9.6)= j10.6 Ω


2/25


A.M /0$ / V

a a&

4epresentasi system tenaga listrik

Gam&ar 1

rans!ormasi nilai-nilai reaktansi pada sisi pem&angkit ke sisi transmisi. ilai

konstanta untuk masing-masing trans!ormator adalah :

04.135.11

15011

=== aT

81.233.6

1503232

===== aaT T


2

TUGAS 1


3/25


Gam&ar 2

( ) 02.684.004.13 21211 j j x Xg xa Xg ===

( ) 76.2264.081.23 22222 j j x Xg xa Xg ===

( ) 07.1703.081.23 23233 j j x Xg xa Xg ===

Gam&ar 3


3

TUGAS 1


4/25


87.1812.167.1802

36.2286.176.22642.694.102.68

1

22

11

j j j Xg a

j j j Xg a j j j Xg a

=+=+

=+=+

=+=+

Gam&ar 5

. /u&ung Singkat ter)adi pada &us 1

Gam&ar .1

97.24737.2286.192 j j j Xg =+=


4

TUGAS 1

j19.6Ω

j181.87Ω j228.36Ω


5/25


6/25


Gam&ar .3

Arus yang mengalir dari masing-masing Generator adalah :

kA j11.33 A11337.60 j

kA8.31 j A8315.40 j

kA j16.27 A16267.66 j

−=−=−==

−=−=−==

−=−=−==

3.81 x476.17 a x I Ig

x3a x I Ig

13.04 x1247.52a x I Ig

333

222

111

2

81.2324.49



6

TUGAS 1


7/25


Gam&ar 2.1

Gam&ar 2.2


7

TUGAS 1

j247.97 Ω j181.87 Ω

j19.6Ω

j247.97Ω j181.87Ω

j19.6Ω


8/25


84.696.1924.50

24.5087.18142.69

87.18142.69//

2

21

j j X X

j x

X X X

P

P

=+=+

=+

==

Gam&ar 2.3 Arus yang mengalir pasda &us

kA j0.38 A j379.23

kA j1.24 A j1240.01

−=−===

−=−===

36.2283150000

84.693150000

212

2121

j X jV

I

j X jV

I

$ari gam&ar 2.2 diperoleh :

kA2.66 j A2661.89 j

kA1.42 j A1421.88 j

−=−=+−=−==

−=−=+

=

88.142101.124087.18142.69

42.69

121113

2111

j j I I I I

I x j

j I


8

TUGAS 1


9/25


Gam&ar 2.5

Arus yang mengalir dari masing-masing generator

kA j63.37 A63379.6 j

kA9.02 j A9029.46 j

kA j18.54 A18541.31 j

−=−=−==

−=−=−==

−=−=−==

3.81 x2661.89a x I Ig

x379.23a x I Ig

13.04 x1421.88a x I Ig

333

222

111

2

81.23



9

TUGAS 1


10/25


Gam&ar 3.1

Gam&ar 3.2

Gam&ar 3.3

83.646.1023.546.10

23.5442.6997.247

42.6997.24742.69//37.246

j j j j X X

j j j

j x j j j X

P S

P

=+=+=

=+

==


10

TUGAS 1


11/25


Gam&ar 3.5

$ari gam&ar 3.3 diperoleh :

kA1.33 j A1336.88 j

kA j1.04 A1043.66 j

kA j1.33 A j1335.84

kA j0.47 A j476.17

−=−=+−=−=

−=−=

+

=

−=−===

−=−===

66.104384.133542.6997.247

97.247

83.643000150

87.1813000150

1312

311

3131

33

j j I I I

I x j

j I

j Xg V

I

j Xg V

I


11

TUGAS 1


12/25


Gam&ar 3.5

Arus yang mengalir dari masing-masing generator

kA j A j kA31.83 j A31831.11 j

kA j13.60 A13609.32 j

11.3311337.60 −=−=−==

−=−=−==

−=−=−==

3.81 xa x I Ig x1336.88a x I Ig

13.04 xa x I Ig

333

222

111

217.47681.23

66.1043

'. $ GA M 0$ MVA

$iketahui diagram segaris suatu Sistem enaga %istrik seperti gam&ar :


12

TUGAS 1


13/25


4ating dari Generator dan rans!ormator adalah :

Generator G 1 7 11." kV, 8g 1 7 ) #.5 Ω

Generator G 2 7 9.3." kV, 8g 2 7 ) #.5 Ω

Generator G 3 7 9.3 kV, 8g 3 7 ) #.3 Ω

rans!ormator r 1 7 11." 1"# kV, 8 r 1 7 ) 1.5Ω

rans!ormator r 2 7 9.3 1"# kV, 8 r 2 7 ) 1.9 Ω

rans!ormator r 3 7 9.3 1"# kV, 8 r 3 7 ) 1.2 Ω

1. 'uatlah dengan teori he(enin &ila hu&ung singkat ter)adi pada &us 1, &us 2, dan

&us 3 *3 soal+

a+ Arus hu&ung singkat yang mengalir

&+ $istri&usi arus

$ari generator ke &us

Antar &us

2. Anggap tegangan di &us tempat hu&ung singkat 1 pu

3. A adalah dua nomor terakhir dari st& *#-1#+

a a& :


13

TUGAS 1


14/25


$iasumsikan &ah a system adalah 3 phasa dengan daya kVA generator *G 1,

G 2,G 3+. $an trans!ormator * r 1, r 2, r 3+ sama yaitu : "#### kVA, dengan

tegangan dan kVA dasar pada &us 1, &us 2 dan &us 3 pada saat ter)adi

gangguan hu&ung singkat masing-masing 1"# kV dan "#### kVA, maka :

kV dasar lama G 1 7 kV dasar &aru 7 11." kV

kV dasar lama G 2 dan G 3 7 kV dasar &aru 7 9.3 kV

kV dasar lama saluran 7 kV dasar &aru 7 1"# kV

mpedansi dasar Generator didapat :

( ) ( )Ω==== − 6.2

505.11, 2

3

2

11ϕ MVA

kV dasar tegangan Xg ! ! "ASA#

( ) ( )Ω==== − 8.0

503.6, 2

3

2

22ϕ MVA


( ) ( )Ω==== − 8.0

503.6, 2

3

2

33ϕ MVA


mpedansi dasar saluran didapat :

( ) ( )Ω==== − 450

50150, 2

3

2

11ϕ MVA

kV dasar tegangan X ! ! ! "ASA# !

( ) ( )Ω==== − 450

50150, 2

3

2

22ϕ MVA

kV dasar tegangan X ! ! ! "ASA# !

mpedansi rans!ormator sisi tegangan rendah didapat :

( ) ( )Ω==== − 6.2

505.11, 2

3

2

11ϕ MVA

kV dasar tegangan XTr Tr ! ! "ASA#

( ) ( )Ω==== − 8.0

503.6, 2

3

2

22ϕ MVA


( ) ( )Ω==== − 8.0

503.6, 2

3

2

33ϕ MVA


mpedansi perunit :


14

TUGAS 1


15/25


$% j j

"asar $edans&

Se'enarn(a $edans& XTr Tr

$% j j

"asar $edans&


$% j j

"asar $edans&


$% j j

"asar $edans&

Se'enarn(a $edans& X! !

$% j j

"asar $edans&

Se'enarn(a $edans& X! !

$% j j "asar $edans&

Se'enarn(a $edans& Xg

$% j j

"asar $edans&


$% j j

"asar $edans&


$)er%n&t

$)er%n&t

$)er%n&t

$)er%n&t

$)er%n&t

$)er%n&t

$)er%n&t

$)er%n&t

511.1794.0

2.1

Im

Im

01.2794.0

6.1

Im

Im

529.0645.2

4.1

Im

Im

02.0450

6.10

Im

Im

04.0450

6.19

Im

Im

378.0794.0

3.0Im

Im

504.0794.0

4.0

Im

Im

151.0645.2

4.0

Im

Im

33

22

11

22

11

33

22

11

====

====

====

====

====

====

====

====

= !AMA "ASA#

*A#+ "ASA#

*A#+ "ASA#

!AMA "ASA# P,#+-IT !AMA P,#+-IT *A#+

kV

kV x

kV

kV . .

'erdasarkan persamaan diatas, maka impedansi &aru perunit system sama dengan

impedansi lama perunit :

Arus $asar pada rangkaian 11." kV

A x

I 22.25105.113

500001

==

Arus $asar pada rangkaian 9.3 kV

A x

I I 14.45823.63

5000032

===

Arus $asar pada line rangkaian 1"# kV


15

TUGAS 1


16/25


A x

I I ! ! 45.1921503

5000021

===

egangan pada titik hu&ung singkat perunit

$%V/ 1150150 ==

1. Gangguan Hubung Singkat pada BUS 1

4angkaian eki(alen system untuk gangguan yang ter)adi pada ';S 1 dapat

di&uat se&agai &erikut :

Gam&ar 1.1

$% j j j j Xg XTr X!


909.1378.0511.102.0

559.2504.0015.204.0

333

222

=++=++=++=++

Sehingga gam&ar rangkaian diatas dapat disederhanakan men)adi :

Gam&ar 1.2


16

TUGAS 1


17/25


$ari gam&ar 1.2 diatas dapat dicari impedansi he(enin *< / + yaitu :

$% j x

j j . P 093.1909.1559.2909.1559.2

909.1//559.2 =+==

;ntuk < / /u&ung Singkat di ';S 1

$% j x

j . . P T0 419.0680.0093.1680.0093.1

680.0// =+==

;ntuk arus /u&ung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan

menggunakan Metode he(enin :

Gam&ar 1.3

$% j j

V I

T

/ / 387.2419.0

1−===

Arus /u&ung Singkat pada saat Gangguan ter)adi di ';S 1 adalah :

A1$ere x

kV tegangan $adadasar Ar%s x I I / / 31.45945.192387.2

150

==

=

;ntuk mencari arus /u&ung Singkat dari Generator 1, 2 dan 3 dapat

mengacu pada gam&ar 1.2.

Arus /u&ung Singkat dari Generator 1 :

$% j x I x j

I / P

P / 472.1387.2680.0093.1

093.1093.11

−=+

=+

=


17

TUGAS 1


18/25


Arus /u&ung Singkat dari Generator 2 dan Generator 3 adalah :

$% j I I I I / / / / 915.0472.1387.2132 −=−=−=+

Arus /u&ung Singkat dari Generator 2 *G 2+ :

$% j j x I I x I / / / 391.0915.0559.2909.1909.1

)(559.2909.1

909.1322

−=−+

=++

=


$% j I / 524.0391.0915.02 −=−=

$engan mengacu pada gam&ar 1.1, maka arus /u&ung Singkat dari

Generator 1 ke 'us 1, Generator 2 ke 'us 2, Generator 3 ke 'us 3, dari

'us 2 ke 'us 1 dan dari 'us 3 ke 'us 1 dapat dicari dengan mengalikan arus

/u&ung Singkat Per ;nit dengan Arus $asar.

Maka Arus /u&ung Singkat yang mengalir adalah :

Generator 1 ke 'us 1

kA3.69 A3695.04 ≈==

=

22.2510472.1

5.111

x

kV tegangandengan I x I "asar /


kA1.79 A1791.62 ≈==

=

14.4582391.0

3.62

x



kA2.40 A2401.04 ≈==

=

14.4582524.0

3.63

x


'us 2 ke 'us 1

kA0.07 A72.25 ≈==

=

45.192391.0

1502

x


'us 3 ke 'us 1

kA0.10 A100.84 ≈==

=

45.192524.0

1503

x



18

TUGAS 1


19/25


2. Gangguan Hubung Singkat pada BUS 2



Gam&ar 2.1

$% j j j j Xg XTr X! $% j j j Xg XTr $% j j j Xg XTr

909.1378.0511.102.0519.2504.0015.2680.0529.200151

333

22

11

=++=++

=+=+

=+=+


Gam&ar 2.2



19

TUGAS 1


20/25


$% j j . .

$% j x

j j .

P S

P

541.004.0

501.0909.1680.0909.1680.0

909.1//680.0

=+=

=+

==


$% j x

j . . S T0 445.0519.2541.0519.2541.0

519.2// =+

==

Arus /u&ung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan


Gam&ar 1.3

$% j j

V I T

/ / 247.2

445.01 −===


A1$ere x

kV tegangan $adadasar Ar%s x I I / /

4.43245.192247.2

150

==

=




$% j x I x j

I / S

S / 397.0247.2

519.2541.0541.0

093.212−=

+=

+=


$% j I I I I / / / / 85.1397.0247.2231 −=−=−=+


20

TUGAS 1


21/25



$% j j x I I x I / / / 364.185.1680.0909.1

909.1

)(680.0909.1

909.1311

−=−+

=++

=


$% j I / 486.0364.185.12 −=−=

$engan mengacu pada gam&ar 2.1, maka arus /u&ung Singkat dari

Generator 1 ke 'us 1, Generator 2 ke 'us 2, Generator 3 ke 'us 3, dari

'us 1 ke 'us 2 dan dari 'us 3 ke 'us 1 dapat dicari dengan mengalikan arus

/u&ung Singkat Per ;nit dengan Arus $asar.Maka Arus /u&ung Singkat yang mengalir adalah :


kA3.42 A3423.9 ≈==

=

22.2510364.1

5.111

x



kA1.82 A1819.1 ≈==

=

14.4582397.0

3.62

x



kA2.23 A2226.9 ≈==

=

14.4582486.0

3.63

x


'us 1 ke 'us 2

kA0.36 A356.0 ≈==

+=

45.19285.1

150(31

x

kV tegangandengan I x I I "asar / /

'us 3 ke 'us 1

kA0.09 A93.53 ≈==

=

45.192486.0

1503

x



21

TUGAS 1


22/25


3. Gangguan Hubung Singkat Pada BUS 3



Gam&ar 3.1

$% j j j Xg XTr


$% j j j Xg XTr

889.1378.0511.1

559.2504.0015.204.0

680.0529.200151

33

222

11

=+=+

=++=++

=+=+


Gam&ar 3.2



22

TUGAS 1


23/25


$% j j . .

$% j x

j j .

P S

P

557.002.0

537.0559.2680.0

559.2680.0559.2//680.0

=+=

=+

==


$% j x

j . . S T0 430.0889.1557.0889.1557.0

889.1// =+==

Arus /u&ung Singkat pada titik gangguan dapat ditentukan dengan


Gam&ar 1.3

$% j j

V I

T

/ / 325.2

430.01

−===


A1$ere x

kV tegangan $adadasar Ar%s x I I / /

56.44745.192325.2

150

==

=




$% j x I x j

I / S

S / 53.0325.2889.1557.0

557.0889.13

−=+

=+

=


$% j I I I I / / / / 795.153.0325.2321 −=−=−=+


23

TUGAS 1


24/25


25/25


25

TUGAS 1

tugas-1 stl done

Documents