SIMULASI SALURAN TRANSMISI
DENGAN MENGUNAKAN EWB
I.1 Simulasi Saluran Transmisi Pendek
I.1.1 Tujuan Percobaan
Mahasiswa dapat mengetahui dan menganalisa rangkaian equivalent dari saluran trasmisi pendek.
I.1.2 Teori Dasar
EWB (Electronic WorkBench) adalah salah satu jenis software elektronika yang digunakan untuk melakukan simulasi terhadap cara kerja dari suatu rangkaian listrik. Perlunya simulasi rangkaian listrik adalah untuk menguji apakah rangkaian listrik itu dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan pendekatan teori yang digunakan pada buku-buku elektronika, tanpa harus membuat rangkaian listrik itu secara nyata. Perlu diingat, simulasi yang dilakukan dengan menggunakan EWB adalah simulasi yang menghasilkan keluaran yang ideal. Maksudnya keluaran yang tidak terpengaruh oleh faktor-faktor ketidakidealan seperti gangguan (dikenal dengan noise dalam elektronika) seperti halnya gangguan yang sering terjadi pada rangkaian listrik yang sebenarnya (nyata). Electronics workbench (EWB) terdiri dari Menu Reference, Sources, Basic, Diodes, Transistors, Analog ICs, Mixed ICs, DigitalICs, Indicators dan masih banyak lagi menu yang terdapat pada EWB.
Penggunaan EWB haruslah didukung oleh pengetahuan dasar tentang elektronika.Tanpa pengetahuan dasar elektronika yang memadai seperti cara pemakaian alat ukur (osiloskop, multimeter dan lain sebagainya), tentu saja akan lebih sukar untuk memahami cara kerja dari software ini. Software ini menggunakan sistem GUI (Graphic User Interface) seperti halnya Windows sehingga pemakai software yang sudah memahami pengetahuan dasar elektronika akan mudah menguasai penggunaan software ini.
Software EWB yang beredar di Indonesia adalah kebanyakan software bajakan (telah di-crack) oleh cracker, usahakan jangan menggunakan software bajakan untuk menyelesaikan proyek besar yang berhubungan dengan lisensi penggunaan software.
Cara menginstall EWB 5.12:
Peng-install-an software ini cukup mudah. Cari source (sumber/ file setup) dari EWB 5.12 ini, lalu double click pada file setup. Tentukan tempat tujuan EWB diinstall (misalnya C:\Program Files\ EWB 5.12), lalu klik OK. Tunggu proses instalasi selesai, lalu ke start menu buka programs-->electronic workbench-->EWB 5.12. EWB siap dipakai.
Penggunaan EWB secara singkat:
Umumnya, ada tiga hal yang perlu dikuasai oleh pemakai baru EWB yaitu cara pemakaian alat ukur yang disediakan, pemakaian komponen elektronika (mencakup komponen aktif, pasif dan sumber sinyal/sumber tegangan) dan pembentukan rangkaian.
Pemakaian alat ukur
Setelah Anda menjalankan EWB, Anda akan melihat tiga toolbar menu (barisan toolbar file,edit ; toolbar 'gambar' new,open ; dan toolbar komponen dan alat ukur). Pada barisan terakhir, klik toolbar yang paling kanan. Lalu pilih alat ukur yang ingin dipakai (osiloskop atau multimeter), drag simbol osiloskop atau multimeter ke bawah (layar putih). Pada simbol osiloskop ada empat titik kecil yang bisa dipakai yaitu channel A dan B serta dua node ground.
Untuk mengubah time/div dan volt/div seperti yang biasa dilakukan pada osiloskop yang nyata, klik dua kali simbol osiloskop. Tampilan windows kecil akan muncul dan Anda dapat mengisi nilai time/div , volt/div yang diinginkan ataupun mengubah hal-hal yang lain. Penggunaan multimeter juga hampir sama dengan osiloskop. Drag simbol multimeter, klik dua kali untuk mengubah modus pengukuran (pengukuran arus, tegangan ataupun hambatan).
Pemakaian komponen elektronika
Pada barisan terakhir, mulai dari toolbar 'gambar' yang kedua sampai toolbar 'gambar' yang ketigabelas adalah toolbar yang berisi simbol komponen. Pada praktikum elektronika dasar ini, Anda hanya cukup memakai toolbar yang kedua sampai toolbar kelima. Mulai dari toolbar kedua sampai kelima, ada simbol komponen seperti simbol resistor, kapasitor, dioda, op-amp, batere, ground, dll. Cara memakai komponen ini hampir sama dengan pemakaian alat ukur. Untuk mengubah besar nilai komponen dilakukan dengan klik dua kali komponen, lalu isi nilai komponen yang diinginkan pada tempat yang disediakan.
Penggunaan alat ukur dan komponen untuk lebih detailnya dapat ditanyakan pada asisten praktikum pada saat praktikum. (Simbol sinyal generator ada pada toolbar yang paling kanan/ toolbar alat ukur).
Pembentukan rangkaian
Setelah mengambil beberapa komponen yang diinginkan untuk membentuk suatu rangkaian listrik, Anda perlu menyambung kaki-kaki dari satu simbol ke simbol lainnya. Penyambungan kaki dapat dilakukan dengan: arahkan mouse pointer ke ujung kaki simbol, usahakan ujung kaki simbol berwarna terang; lalu klik dan tahan mouse, tujukan ke ujung kaki simbol yang ingin disamjbung sampai ujung kaki simbol tersebut berwarna terang dan lepas mouse. Kedua komponen akan tersambung dengan suatu simbol kawat penghantar. Untuk lebih jelasnya dapat ditanyakan pada asisten.
Simulasi
Setelah tiga hal tersebut dikuasai, rangkaian listrik sudah dapat dibentuk. Setelah rangkaian listrik plus alat ukur dipasang pada bagian yang akan diukur (biasanya input dan output), Anda dapat memulai simulasi dengan menekan simbol saklar yang terletak di pinggir kanan atas (klik tanda I untuk on simulasi dan klik tanda O untuk off simulasi; tanda pause bisa juga digunakan terutama untuk mencatat nilai). Usahakan windows kecil alat ukur tetap terbuka, supaya grafik hasil pengukuran dapat dibaca. Setelah menguasai tiga langkah dasar dan cara simulasinya, diharapkan Anda dapat menguasai dasar penggunaan software ini. Untuk menguasai software ini secara detail, Anda dapat menanyakannya pada Asisten bagian yang belum dimengerti. Semoga Anda tertarik dengan simulasi rangkaian listrik dengan software Electronic WorkBench (EWB) 5.12 ini.
Di dalam Electronics Workbench terdapat beberapa tools – tools yang bisa di aplikasikan buat mata kuliah praktikum sistem digital.di antara tool – tool tersebut :
halaman utama gambar 1
Membuat new dokumen
Klik file new atau Ctrl N, gambar 2
Membuat Rangkaian – Rangkaian Gambar 3
Cara merangkai gerbang – gerbang tersebut:
Buat ground terlebih dahulu gambar 4, lalu sambungkan ground tersebut dengan kaki gerbang yang ada tanda GND gambar 5.
Dilanjutkan dengan menyambungkan Vcc sama dengan ground tadi, gambar 6.
Kemudian dilanjutkan membuat switch saklar masing inputan gambar 7
Untuk memanupulasi switch klik double pada switch maka akan keluar seperti gambar 8 .
ubah nilai value sebagai tombol mana yang dibuat menghidupkan atau mematikan tombol. Pada gambar 9.
Sekarang untuk output kita buat dari tools indikator, pada gambar 10
Sehingga Rangkaian NOR jadi seperti gambar 11.
Contoh – contoh rangkaian gerbang dasar Sisitem digital.
I.I.3 Alat - alat yang di gunakan
PC ( Personal computer )
Software Electronics Workbench V 5.12
I.1.4 Prosedur Percobaan
Merangkai seperti pada gambar rangkaian percobaan.
Memasukkan tegangan pada Vs lalu mengukur I, Vs, Vr, pf dan ps.
Mengulangi percobaan untuk Vs (sumber tegangan) yang bervariasi.
Mengulangi prosedur 1 – 3 atau sesuai dengan petunjuk asisten
I.I.5 Gambar rangkaian percobaan
Rangkaian saluran pendek dengan tegangan 30 KV
Rangkaian saluran pendek dengan tegangan 50 KV
Rangkaian saluran pendek dengan tegangan 75 KV
Rangkaian saluran pendek dengan tegangan 100 KV
Rangkaian saluran pendek dengan tegangan 125 KV
I.I.6 Analisa hasil praktikum
Rangkaian saluran pendek
Data Praktik
Vs (KV) VR (KV) IS = IR (A)
30 29,68 14,84
50 49,49 24,74
75 74,23 37,12
100 98,94 49,47
125 123,7 61,86
Analisa Data
Data 1(30 Kv)
= 440,451 kW
Data 2 (50 Kv)
Data 3 (75 Kv)
Data 4 (100 Kv)
Data 5 (125 Kv)
Tabel perbandingan data praktik dan teori
Data Praktik
Vs (KV) VR (KV) IS = IR (A)
30 29,68 14,84
50 49,49 24,74
75 74,23 37,12
100 98,94 49,47
125 123,7 61,86
Data Teori
Vs (KV) VR (KV) IS = IR (A)
32,79 29,68 14,84
50,009 49,49 24,74
75,009 74,23 37,12
99,98 98,94 49,47
124,99 123,7 61,86
II.1 Simulasi Saluran Transmisi Menengah
II.1.1 Tujuan Percobaan
Mahasiswa dapat mengetahui dan menganalisa rangkaian equivalent dari saluran transmisi menengah.
II.1.2 Teori Dasar
Nama lain dari Software disebut juga dengan perangkat lunak. Seperti nama lainnya itu, yaitu perangkat lunak, sifatnya pun berbeda dengan hardware atau perangkat keras, jika perangkat keras adalah komponen yang nyata yang dapat diliat dan disentuh oleh manusia, maka software atau Perangkat lunak tidak dapat disentuh dan dilihat secara fisik, software memang tidak tampak secara fisik dan tidak berwujud benda tapi kita bisa mengoperasikannya.
Pengertian Software komputer adalah sekumpulan data elektronik yang disimpan dan diatur oleh komputer, data elektronik yang disimpan oleh komputer itu dapat berupa program atau instruksi yang akan menjalankan suatu perintah. melalui sofware atau perangkat lunak inilah suatu komputer dapat menjalankan suatu perintah. Setiap kesalahan dalam suatu rangkaian yang menyebabkan terganggunya aliran arus yang normal disebut gangguan. Kebanyakan dari gangguan-gangguan yang terjadi pada saluran transmisi bertegangan 115 KV atau lebih disebabkan oleh petir yang mengakibatkan terjadinya percikan bunga api (flashover) pada isolator-isalator. Tegangan tinggi yang ada diantara penghantar dan menara atau tiang penyangga yang ditanahkan (grounded) menyebabkan terjadinya ionisasi.
Suatu gangguan dapat menimbulkan kerusakan besar pada suatu sistem tenaga. Banyak sekali studi-studi, pengembangan alat-alat, dan desain-desain sistem pelindung yang telah dibuat, sehingga pencegahan kerusakan pada saluran transmisi dan peralatan lain serta cara pemutusan arus pada saat ada gangguan selalu mengalami perbaikan. Tegangan pada generator besar biasanya berkisar di antara 13,8 KV dan 24 KV. Tetapi generator besar yang modern dibuat dengan tegangan yang bervariasi antara 18 dan 24 KV. tidak ada suatu standart yang umum diterima untuk tegangan generator.
Tegangan generator dinaikkan ketingkat yang dipakai untuk transmisi yaitu antara 115 dan 765 KV. Tegangan tinggi standart adalah 115, 138 dan 230 KV. Tegangan tinggi ekstra adalah 345, 500 dan 765 KV. Kini dilakukan penelitian untuk pemakaian tegangan ultra tinggi yaitu diantara 1000 dan 1500 KV, keuntungan dari transmisi dengan tegangan yang lebih tinggi akan menjadi jelas jika kita melihat pada kemampuan transmisi dari suatu saluran transmisi. Kempuan ini biasanya dinyatakan dalam Megavolt-ampere (MVA) kemampuan transmisi dari saluran yang sama panjangnya berubah-ubah kira-kira sebanding dengan kuadrat tegangan, tetapi kemampuan transmisi dari suatu saluran dengan tegangan tertentu tidak dapat ditetapkan dengan pasti, karena kemampuan ini masih tergantung lagi pada batasan-batasan (limit) thermal dari penghantar, jatuh tegangan (Voltage Drop) yang diperbolehkan dan persyaratan-persyaratan kestabilan sistem, kebanyakan faktor ini masih tergantung pula pada panjangnya saluran.
Kabel transmisi di bawah tanah (Under Ground) untuk suatu tegangan tertentu kelihatanya baru dikembangkan 10 tahun setelah saluran transmisi terbuka untuk tagangan yang sama mulai dioprasikan., dilihat dari keseluruhan panjangnya transmisi dibawah tanah hampir dapat diabaikan saja, tetapi pertumbuhan yang diperlihatkannya cukup tinggi. Pemakaian kabel semacam ini kebanyakan terbatas pada daerah–daerah yang padat penduduknya atau di daerah-daerah perairan yang luas.
Penurunan tegangan dari tingkat tegangan transmisi pertama-tama terjadi pada stasiun pembangkit bertenaga besar, di mana tegangan diturunkan ke daerah antara 34,5 dan 138 KV, sesuai dengan tagangan saluran transmisinya. Beberapa pelanggan yang memakai tenaga untuk keperluan industri sudah dapat dicatu daya dengan tegangan ini. Penurunan tegangan berikutnya terjadi pada stasiun pembantu distribusi, di mana tegangan diturunkan lagi menjadi 4 sampai 34,5 KV dan biasanya teganggan pada saluran yang keluar dari stasiun pembantu tersebut berkisar antara 11 dan 15 KV. Hal ini yang biasa disebut sistem distribusi primer. Kebanyakan beban untuk industri dicatu dari sistem primer, yang juga mencatu transformator distribusi. Transformator ini menyediakan tegangan sekunder pada rangakaian tiga-kawat berfasa tunggal untuk pemakaian di rumah-rumah tempat tinggal. Di sini tegangannya adalah 240 Volt antara dua kawat, dan 120 Volt di atara masing-masing kawat tersebut dan kawat ketiga diketanahkan. rangkaian lainnya ialah sistem empat kawat berfasa tiga yang dinyatakan dengan 208 Y/120 V, atau 480 Y/277 V.
Suatu saluran transmisi listrik mempunyai empat parameter yang mempengaruhi kemampuannya untuk berfungsi sebagai bagian dari suatu sistem tenaga, yaitu : resistansi, induktansi, kapasitansi, dan konduktansi.
Dalam saluran transmisi jarak pendek, kapasitansi dan resistansi bocor diabaikan, oleh karena itu saluran transmisi ini dapat diperlakukan sederhana, dimana impedansi tetapnya mengumpul pada suatu tempat dan dapat dinyatakan oleh:
Z = R + jXL = zl = rl + jxl Ω
Saluran transmisi pendek memiliki jarak sampai dengan 50 mil atau 80 Km. Pada saluran ini arus masuk pada sisi pengiriman sama dengan arus yang keluar pada sisi penerima.
Tenaga listrik sangat berguna karena tenaga listrik itu dapat dengan mudah disalurkan dan juga mudah diatur. Tenaga listrik dibangkitkan di pusat-pusat listrik tenaga (PLT), seperti : tenaga air (PLTA), tenaga uap (PLTU), tenaga panas bumi (PLTP), tenaga gas (PLTG), tenaga diesel (PLTD), tenaga nuklir (PLTN) dan lain sebagainya.
Pusat-pusat listrik tenaga itu, terutama yang menggunakan tenaga air (PLTA) umumnya terletak jauh dari tempat pemukiman, terutama tenaga listrik itu digunakan atau pusat-pusat beban (load centers). Karena itu tenaga listrik yang dibangkitkan harus disalurkan melalui kawat atau saluran transmisi. Karena tegangan generator pada umumnya rendah antara 6 KV sampai dengan 24 KV, maka tegangan ini biasanya dinaikkan dengan pertolongan transformator daya ke tingkat tegangan yang lebih tinggi antara 30 KV sampai 500 KV (di beberapa negara maju bahkan sudah sampai 1.000 KV).
Tingkat tegangan yang lebih tinggi ini, selain untuk memperbesar daya hantar dari saluran yang berbanding lurus dengan kuadrat tegangan, juga untuk memperkecil rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada saluran. Sudah jelas, dengan mempertinggi tegangan tingkat isolasipun harus lebih tinggi dengan demikian biaya peralatan juga tinggi.
Penurunan tegangan dari tingkat tegangan transmisi pertama-tama dilakukan pada gardu induk (GI) dimana tegangan diturunkan ke tegangan yang lebih rendah, misalnya: dari 500 KV ke 150 KV atau dari 150 KV ke 70 KV. Kemudian penurunan kedua dilakukan pada gardu induk distribusi dari 50 KV ke 20 KV atau dari 70 KV ke 20 KV. Tegangan 20 KV ini disebut tegangan distribusi primer.
Ada dua kategori saluran transmisi: saluran udara (overhead lines) dan saluran kabel tanah (underground cable), yang pertama menyalurkan tenaga listrik melalui kawat yang digantung pada menara atau tiang transmisi dengan perantaraan isolator-isolator, sedang kategori kedua menyalurkan tenaga listrik melalui kabel yang ditanam dibawah permukaan tanah. Kedua cara penyaluran di atas mempunyai untung ruginya masing-masing. Dibandingkan dengan saluran udara saluran tanah tidak terpengaruh oleh cuaca buruk, hujan, angin, bahaya petir dan sebagainya. Lain pula saluran bawah tanah lebih eksitesis karena tidak mengganggu pandangan. Karena alasan terakhir ini saluran bawah tanah lebih disukai terutama untuk daerah yang padat penduduknya dan kota-kota besar. Namun biaya pembangunannya jauh lebih besar dibanding dengan saluran udara dan perbaikannya jauh lebih sukar jika ada gangguan hubung singkat dan gangguan-ganguan yang lain.
Saluran Transmisi AC Atau DC
Menurut jenis arusnya dikenal sistem arus bolak-balik (AC = Alternating Current) dan sistem arus searah (DC = Direct Current). Didalam sistem AC kenaikan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator, itulah sebabnya pada dewasa ini saluran transmisi di dunia adalah saluran transmisi AC. Ada sistem satu phasa dan tiga phasa. Sistem tiga phasa mempunyai keuntungan dibandingkan dengan satu phasa karena :
Daya yang disalurkan lebih besar.
Nilai sesaatnya (instantaneous value) konstan
Mempunyai medan magnet putar.
Berhubung dengan keuntungan-keuntungannya, hampir seluruh penyaluran tenaga listrik dilakukan dengan arus bolak-balik. Namun sejak beberapa tahun terakhir ini penyaluran arus searah mulai dikembangkan di beberapa bagian di dunia ini. Penyaluran DC mempunyai keuntungan karena misalnya isolasi yang lebih sederhana, daya guna yang lebih tinggi karena faktor dayanya sama dengan 1 serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga dimungkinkan penyaluran jarak jauh. Tetapi persoalan ekonomisnya harus dipertimbangkan. Penyaluran dengan sistem tenaga listrik DC baru dapat dianggap ekonomis (bila dapat bersaing dengan sistem AC) bila jarak saluran udara lebih jauh antara 400 sampai 600 Km, atau untuk saluran bawah tanah lebih panjang dari 50 Km. Ini disebabkan karena biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter and inverter equipment) sangat mahal.
Tegangan Transmisi
Untuk daya yang sama maka daya guna penyaluran akan naik oleh karena rugi-rugi transmisi turun apabila tegangan transmisi ditinggikan namun peninggian tegangan transmisi berarti juga penaikan isolasi dan biaya peralatan dan gardu induk. Oleh karena itu pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan jumlah rangkaian jarak penyaluran dan keandalan biaya peralatan untuk tegangan tertentu, serta tegangan yang sekarang ada dan yang direncanakan, kecuali itu penentuan tegangan harus juga dilihat dari segi standarisasi peralatan yang ada. Penentuan tegangan merupakan bagian dari perencanaan sistem secara keseluruhan.
Meskipun tidak jelas menyebutkan keperluannya sebagai tegangan transmisi di Indonesia, pemerintah tidak menyeragamkan deretan tegangan tinggi sebagai berikut:
Tegangan nominal (KV) : (30) – 66 – 150 – 220 – 380 – 500.
Tegangan tertinggi untuk perlengkapan (KV) : (36) – 72,5 – 170 – 245 – 420 – 525.
Tegangan nominal 30 KV hanya diperkenankan untuk daerah asuhan dimana tegangan distribusi 20 KV tidak dipergunakan. Penentuan deretan tegangan di atas disesuaikan dengan rekomendasi International Electronical Commission (IEC).
Sehubungan bertambah panjangnya saluran transmisi dan juga tingginya tegangan maka menggunakan persamaan yang ada pada saluran pendek tentu tidak efektif dan hasilnya tidak teliti. Untuk itu efek dari arus bocor melalui kapasitansi harus diperhitungkan sebagai analisis pendekatan yang lebih teliti. Jadi admitansi paralel yang digambarkan berkumpul pada beberapa titik sepanjang saluran, dapat digambarkan oleh salah satu dari dua rangkaian yaitu untai nominal T atau untai nominal seperti yang diperlihatkan pada gambar dibawah ini.
Komponen-Kompenen Utama Dari Saluran Udara
Komponen – komponen utama dari saluran transmisi terdiri dari:
Menara transmisi atau tiang transmisi beserta fondasinya
Isolator – isolator
Kawat penghantar
Kawat tanah.
Menara Atau Tiang Transmisi
Menara atau tiang transmisi adalah suatu bangunan penopang saluran transmisi yang biasa berupa menara baja, tiang baja atau beton pada umumnya digunakan pada saluran – saluran dengan tegangan kerja relatif rendah (dibawah 70 KV) sedang untuk saluran transmisi tegangan tinggi atau ekstra tinggi digunakan menara baja. Menara baja dibagi sesuai dengan fungsinya yaitu menara dukung, menara sudut, menara ujung, menara percabangan dan menara transposisi.
Isolator – Isolator
Jenis isolator yang digunakan pada umumnya adalah jenis porselin atau gelas. Menurut penggunaan dan konstruksinya dikenal tiga jenis isolator yaitu: isolator jenis pasak, isolator jenis pos-saluran dan isolator gantung. Isolator jenis pasak dan jenis pos-saluran digunakan pada saluran transmisi dengan tegangan kerja relatif rendah (kurang dari 22 – 33 KV) sedang isolator gantung dapat digandeng menjadi rentengan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan.
Kawat Penghantar
Jenis – jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran transmisi adalah tembaga dengan konduktivitas 100% (Cu 100%), tembaga dengan konduktivitas 97,5% atau aluminium dengan konduktivitas 61% (AL 61%). Kawat penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis dengan lambang sebagai berikut:
ACC = “All-Aluminium Conductor” yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari aluminium.
AAAC = “All-Aluminium Alloy Conductor” yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari campuran aluminium.
ACSR = “Aluminium Conductor, Alloy-Reinforced”. yaitu kawat penghantar aluminium yang diperkuat dengan logam campuran.
Kawat penghantar tembaga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan kawat penghantar aluminium karena konduktivitas dan kuat tariknya lebih tinggi. Tetapi kelemahannya ialah, tembaga lebih berat dari aluminium dan juga lebih mahal. Untuk itu kawat penghantar aluminium lebih banyak menggantikan kawat penghantar tembaga
Untuk memperbesar kuat tarik dari aluminium digunakan campuran aluminium (aluminium Alloy). Untuk saluran – saluran transmisi tegangan tinggi dimana jarak antara dua tiang atau menara jauh (ratusan meter) dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi. Untuk itu digunakan kawat penghantar ACSR.
Kawat Tanah
Kawat tanah atau ground wires juga disebut sebagai kawat pelindung gunanya untuk melindungi kawat penghantar atau kawat phasa terhadap sambaran petir. Jadi kawat tanah itu dipasang diatas kawat phasa. Sebagai kawat tanah umumnya digunakan kawat baja (stell wires) yang lebih murah, tetapi tidaklah jarang digunakan ACSR.
Resistansi
Resistansi pengantar saluran transmisi adalah penyebab yang terpenting dari rugi daya ( power losses ) pada saluran transmisi. Jika tidak ada keterangan lain, maka yang dimaksud dengan istilah resistansi adalah resistansi efektif. Resistansi efektif dari suatu penghantar adalah
R = Ω
dimana daya dinyatakan dalam watt dan I adalah arus rms. Pada penghantar dalam ampere. Resistansi efektif sama dengan resistansi arus searah ( DC ) dari saluran jika terdapat distribusi arus yang merata (uniform) di seluruh penghantar. Kita akan membahas sedikit tentang distribusi arus yang tidak merata sesudah kita mengulang beberapa konsep dasar dari resistansi DC.
Resistansi DC diberikan oleh rumus dibawah ini
Di mana
Satuan apapun boleh dipakai disini, asal tetap konsisten.
Untuk soal – soal ketenagaan di amerika serikat, I biasanya diberikan dalam kaki (feet), A dalam circular mils (cmils) dan ρ dalam ohm – cmil per foot, yang kadang –kadang disebut ohm per circular mil – foot dalam unit –unit SI, I adalah dalam meter, A dalam meter persegi, dan ρ dalam ohm meter.
Sehubungan bertambah panjangnya saluran transmisi dan juga tingginya tegangan maka menggunakan persamaan yang ada pada saluran pendek tentu tidak efektif dan hasilnya tidak teliti. Untuk itu efek dari arus bocor melalui kapasitansi harus diperhitungkan sebagai analisis pendekatan yang lebih teliti. Jadi admitansi pararel yang digambarkan berkumpul pada beberapa titik sepanjang saluran, dapat digambarkan oleh salah satu dari dua rangkaian yaitu untai nominal T atau untai nominal .
Besarnya tegangan pengujian yang harus diterapkan pada pengujian tegangan tinggi tergantung pada tegangan nominal alat listrik yang harus diuji pada standar yang berlaku. Tegangan tinggi yang diterapkan atau yang dialami oleh sistem tenaga dapat berupa :
Tegangan biasa (nominal) yaitu tegangan yang seharusnya dapat ditahan oleh sistem tersebut untuk yang tak terhingga.
Tegang lebih (over voltage) yang hanya dapat ditahan untuk waktu terbatas.
Pada pengujian tinggi tersebut terdapat pengujian yang merusak dan yang tidak merusak alat yang diuji, pengujian yang sifatnya merusak pada umumnya terdiri dari tahap yang tergantung pada tingkat tegangan. Pada gambar akan diperlihatkan hubungan antara tegangan pengujian dengan waktu pengujian.
Keterangan :
Pengujian ketahanan pada tegangan Vw selama 1 menit.
Pengujian lompatan dengan tegangan lompatan Vf.
Pengujian kegagalan dengan tegangan gagal Vb.
A.d. 1. Pengujian ketahanan (Withstand test) : sebuah tegangan tertentu diterapkan untuk waktu yang ditentukan. Bila tidak terjadi lompatan api (flashover, distruptive discharge), maka pengujian dianggap memuaskan.
A.d. 2. Pengujian pelepasan pada benda yang diuji. Sudah barang tentu tegangan pelepasan ini lebih tinggi dari tegangan ketahanan. Pengujiannya dapat dilakukan dalam suasana kering (udara biasa) dan suasana basah (menirukan suasana hujan).
A.d. 3. Pengujian kegagalan (break down) : tegangan dinaikan sampai terjadi kegagalan (Break down) di dalam benda yang diuji.
Kapasitor Shunt dan Reaktor Shunt
Di dalam suatu sistem tenaga sering diperlukan kapasitor shunt dan reaktor shunt yang dipakai sebagai alat kompensasi pada saluran transmisi. Kompensasi diperlukan untuk memperbaiki harga tegangan agar level tegangan tetap berada pada batasbatas yang diizinkan. Pada kondisi kebutuhan daya nyata dan reaktif yang cukup besar maka tegangan cenderung jatuh melewati batas yang diijinkan. Untuk mengatasi kondisi demikian maka dipasang kapasitor shunt yang dapat menyuplai daya reaktif sehingga tegangan dapat naik kembali. Pada kondisi kebutuhan daya nyata dan reaktif sangat kecil maka pengaruh dari kapasitansi saluran akan menyebabkan naiknya tegangan di sisi penerima melewati batas yang diizinkan. Pemasangan reaktor shunt akan menyerap pelepasan muatan dari kapasitansi saluran sehingga tegangan turun kembali. Kapasitor shunt dan induktor direpresentasikan sebagai sumber daya reaktif.
Pembangkitan dan Penyerapan Daya Reaktif
Pada suatu jaringan sistem tenaga listrik, ada tiga komponen yang memiliki karakteristik berbeda yang berpengaruh terhadap aliran daya reaktif. Komponen tersebut adalah generator, kabel transmisi dan beban. Generator sinkron dapat digunakan untuk membangkitkan dan menyerap daya reaktif. Batas kemampuan untuk menghasilkan daya reaktif ditentukan oleh rasio hubung singkat dari generator tersebut. Pada mesin-mesin modern, nilai dari rasio ini dibuat rendah untuk alasan ekonomi dan sebab itu kemampuan untuk beroperasi pada faktor daya leading tidak begitu besar. Contohnya sebuah generator 200 MW, p.f 0,85 dengan stabilitas yang diizinkan 10 persen, memiliki kemampuan menghasilkan daya reaktif pada leading p.f hanya sebesar 45 MW . Namun kemampuan ini akan ditambahkan bila generator berfungsi sebagai regulator tegangan pada sistem (kondenser sinkron).
Kabel transmisi yang berkapasitas tinggi menyerap daya reaktif. Dengan arus saluran I ampere dan reaktansi saluran per phasa sebesar X ohm, maka besarnya daya reaktif yang diserap oleh kabel saluran adalah sebesar I2X Var. Namun pada saluran yang berkapasitas rendah, kapasitansi shunt ke tanah menjadi lebih dominan dan saluran menjadi pembangkit daya reaktif. Beban pada faktor daya 0,95 memiliki kebutuhan daya reaktif sebesar 0,33 kVAr per KW dari beban . Dalam perancangan sebuah jaringan system tenaga adalah penting memprediksi kebutuhan akan daya reaktif untuk memastikan generator mampu untuk beroperasi pada faktor daya dan beban yang diharapkan Injeksi Daya Reaktif
Metoda ini adalah metoda fundamental pengaturan tegangan pada sistem tenaga. Namun apabila ditinjau dari aspek fleksibilitas dan ekonomi, metoda ini digunakan apabila peran transformator dengan tap-changing tidak memadai. Pada umumnya, metoda injeksi daya reaktif ini meliputi : kapasitor shunt, kapasitor seri dan kompensator sinkron. Kapasitor shunt digunakan untuk jaringan dengan faktor daya lagging (tertinggal), sebaliknya reaktor digunakan untuk jaringan dengan faktor daya leading. Dalam kedua kasus tersebut peran keduanya adalah memenuhi kebutuhan daya reaktif untuk menjaga level tegangan sistem.
Kapasitor dihubungkan langsung pada busbar atau pada belitan tersier trafo utama. Kapasitor seri dipasangkan seri dengan saluran, digunakan untuk mengurangi reaktansi induktif di saluran antara pembangkit dan beban . Kompensator sinkron adalah motor sinkron yang beroperasi tanpa beban mekanik dan dapat menyerap atau membangkitkan daya reaktif bergantung pada besarnya eksitasi yang diberikan. Kelebihan dari metoda ini adalah fleksibilitas pada semua kondisi beban. Meskipun biaya instalasi yang relatif lebih mahal dibandingkan dengan menggunakan kapasitor, namun pada kondisi-kondisi tertentu perannya tidak tergantikan oleh kapasitor. Seperti pada busbar terima transmisi tegangan tinggi dimana factor daya kurang dari 1,0 (unity p.f) tidak bisa ditoleransi.
Koordinasi Dua Transformator Tap-changing
Prinsip dasar dari pengaturan tegangan menggunakan transformator tap-changing adalah dengan mengatur rasio belitan pada salah satu sisi belitan. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini. ts dan tr adalah fraksi dari rasio nominal transformator (perbandingan rasio tap dengan rasio nominal). Contohnya sebuah transformator yang memiliki rasio nominal 6,6 dan 33 kV, ketika ditap untuk mendapatkan rasio nominal 6,6 dan 36 kV memiliki ts = 36/33 = 1,09. V1 dan V2 adalah tegangan nominal pada sisi kirim dan terima, setelah dilakukan tap tegangan menjadi tsV1 dan trV2 .
II.1.3 Alat - alat yang di gunakan
PC ( Personal computer )
Software Electronics Workbench V 5.12
II.1.4 Prosedur Percobaan
Merangkai seperti pada gambar rangkaian percobaan.
Memasukkan tegangan pada Vs lalu mengukur I, Vs, Vr, pf dan ps.
Mengulangi percobaan untuk Vs (sumber tegangan) yang bervariasi.
Mengulangi prosedur 1 – 3 atau sesuai dengan petunjuk asisten
II.1.5 Gambar rangkaian percobaan
Rangkaian saluran menengah nominal T dengan 30 KV
Rangkaian saluran menengah nominal T dengan 50 KV
Rangkaian saluran menengah nominal T dengan 75 KV
Rangkaian saluran menengah nominal T dengan 100 KV
Rangkaian saluran menengah nominal T dengan 125 KV
II.1.6 Analisa hasil praktikum
Rangkaian saluran menengah nominal T
Data Praktik
Vs (KV) Is (A) Vr (KV) Ir (A)
30 26,62 28,70 14,35
50 44,36 47,58 23,92
75 66,55 71,77 35,88
100 88,72 95,67 47,84
125 110,9 119,6 59,80
II.2.7 Analisa Data
Z = Rd + R+ jXl
= 1+45+j2 50(3x10-3)
= 46+j0,942
Y = jXc
= j2 50x(2x10-6)
= j(6,28x10-4)
= (6,28x10-4)
Untuk Nominal T
Data 1(30 KV)
Data 2 (50 Kv)
Data 3(75Kv)
Data 4(100Kv)
Data 5(125Kv)
Tabel perbandingan data praktik dan teori nominal T
Data Praktik
Vs (KV) Is (A) Vr (KV) Ir (A)
30 26,62 28,70 14,35
50 44,36 47,58 23,92
75 66,55 71,77 35,88
100 88,72 95,67 47,84
125 110,9 119,6 59,80
Data Teori
Vs (KV) Is (A) Vr (KV) Ir (A)
30 26,62 28,76 28,57
50 44,36 47,93 44,35
75 66,55 74,69 66,53
100 88,72 99,59 88,69
125 110,9 122,38 107,69
II.2.1 Alat - alat yang di gunakan
PC ( Personal computer )
Software Electronics Workbench V 5.12
II.2.2 Prosedur Percobaan
Merangkai seperti pada gambar rangkaian percobaan.
Memasukkan tegangan pada Vs lalu mengukur I, Vs, Vr, pf dan ps.
Mengulangi percobaan untuk Vs (sumber tegangan) yang bervariasi.
Mengulangi prosedur 1 – 3 atau sesuai dengan petunjuk asisten
II.2.3 Gambar rangkaian percobaan
Rangkaian saluran menengah nominal π dengan 30 KV
Rangkaian saluran menengah nominal π dengan 50 KV
Rangkaian saluran menengah nominal π dengan 75 KV
Rangkaian saluran menengah nominal π dengan 100 KV
Rangkaian saluran menengah nominal π dengan 125 KV
II.2.4 Analisa hasil praktikum
Rangkaian saluran menengah nominal π
Vs(Kv) Is (Ampere) Vr (Kv) Ir (Ampere)
30 47,37 29,32 14,66
50 78,97 48,86 24,43
75 118,5 73,29 36,64
100 157,9 97,71 48,85
125 197,4 122,1 61,07
II.2.5 Analisa Data
Z = Rd + R+ jXl
= 1+45+j2 50(3x10-3)
= 46+j0,942
Y = jXc
= j2 50x(2x10-6)
= j(6,28x10-4)
= (6,28x10-4)
Data 1(30Kv)
Data 2(50 Kv)
Data 2(75 Kv)
Data 4(100 Kv)
Data 5(125 Kv)
Tabel perbandingan data praktik dan teori nominal phy
Data Praktik
Vs(Kv) Is (Ampere) Vr (Kv) Ir (Ampere)
30 47,37 29,32 14,66
50 78,97 48,86 24,43
75 118,5 73,29 36,64
100 157,9 97,71 48,85
125 197,4 122,1 61,07
Data Teori
Vs(Kv) Is (Ampere) Vr (Kv) Ir (Ampere)
30 47,37 28,62 29,31
50 78,97 46,3 78,94
75 118,5 74,34 117,96
100 157,9 92,55 159,65
125 197,4 115,79 197,34
III.1 Simulasi Saluran Transmisi Panjang
III.1.1 Tujuan Percobaan
Mahasiswa dapat mengetahui dan menganalisa rangkaian equivalent dari saluran transmisi panjang.
III.1.2 Teori Dasar
Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan). Dalam operasi umumnya, trafo-trafo tenaga ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan/proteksi, sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV, dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan tahanan di sisi netral 20 kV nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu melalui pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan.
Transformator tenaga dapat di klasifikasikan menurut:
Pasangan :
Pasangan dalam
Pasangan luar
Pendinginan
3. Fungsi/Pemakaian :
Transformator mesin
Transformator Gardu Induk
Transformator Distribusi
Kapasitas dan Tegangan
Cara Kerja dan Fungsi Tiap-tiap Bagian
Suatu transformator terdiri atas beberapa bagian yang mempunyai fungsi masing-masing :
Bagian Utama
Inti besi
Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluks, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh “Eddy Current”.
Kumparan trafo
Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertinax dan lain-lain. Umumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder. Bila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut timbul fluksi yang menginduksikan tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus pada kumparan ini. Jadi kumparan sebagai alat transformasi tegangan dan arus.
Kumparan tersier
Kumparan tersier diperlukan untuk memperoleh tegangan tersier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tersier selalu dihubungkan delta. Kumparan tersier sering dipergunakan juga untuk penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt, namun demikian tidak semua trafo daya mempunyai kumparan tersier.
Minyak trafo
Sebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan intinya direndam dalam minyak-trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Untuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
Kekuatan isolasi tinggi
Penyalur panas yang baik berat jenis yang kecil, sehingga partikel-partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat
Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik
Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan
Tidak merusak bahan isolasi padat
sifat kimia yang stabil.
- Bushing
Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah busing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki trafo.
- Tangki dan Konservator
Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. Untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.
b) Peralatan Bantu
- Pendingin
Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa udara/gas, minyak dan air. Pengalirannya (sirkulasi) dapat dengan cara :
Alamiah (natural)
Tekanan/paksaan (forced).
- Tap Changer (perubah tap)
Tap Changer adalah perubah perbandingan transformator untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder sesuai yang diinginkan dari tegangan jaringan/primer yang berubah-ubah. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), tergantung jenisnya.
- Alat pernapasan
Karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki.
Kedua proses di atas disebut pernapasan trafo. Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroskopis.
- Indikator
Untuk mengawasi selama trafo beroperasi, maka perlu adanya indicator pada trafo sebagai berikut:
indikator suhu minyak
indikator permukaan minyak
indikator sistem pendingin
indikator kedudukan tap dan sebagainya.
c) Peralatan Proteksi
- Relay Bucholz
Relay Bucholz adalah relay alat/ relay untuk mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo yang menimbulkan gas.
Gas yang timbul diakibatkan oleh:
a. Hubung singkat antar lilitan pada/dalam phasa
b. Hubung singkat antar phasa
c. Hubung singkat antar phasa ke tanah
d. Busur api listrik antar laminasi
e. Busur api listrik karena kontak yang kurang baik.
- Pengaman tekanan lebih
Alat ini berupa membran yang dibuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, berfungsi sebagai pengaman tangki trafo terhadap kenaikan tekan gas yang timbul di dalam tangki yang akan pecah pada tekanan tertentu dan kekuatannya lebih rendah dari kakuatan tangi trafo.
- Relay tekanan lebih
Relay ini berfungsi hampir sama seperti rele Bucholz, yakni mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo. Bedanya rele ini hanya bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung mentripkan P.M.T.
- Relay Diferensial
Berfungsi mengamankan trafo dari gangguan di dalam trafo antara lain flash over antara kumparan dengan kumparan atau kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun beda kumparan.
- Relay Arus lebih
Befungsi mengamankan trafo arus yang melebihi dari arus yang diperkenankan lewat dari trafo terseut dan arus lebih ini dapat terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.
- Relay Tangki tanah
Berfungsi untuk mengamankan trafo bila ada hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada trafo.
- Relay Hubung tanah
Berfungsi untuk mengamankan trafo bila terjadi gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.
- Relay Termis
Berfungsi untuk mencegah/mengamankan trafo dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran yang diukur di dalam relay ini adalah kenaikan temperatur.
Pengujian Transformator
Pengujian transformator dilaksanakan menurut SPLN’50-1982 dengan melalui tiga macam pengujian, sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 76 (1976), yaitu :
- Pengujian Rutin
Pengujian rutin adalah pengujian yang dilakukan terhadap setiap transformator, meliputi:
pengujian tahanan isolasi
pengujian tahanan kumparan
pengujian perbandingan belitan Pengujian vector group
pengujian rugi besi dan arus beban kosong
pengujian rugi tembaga dan impedansi
pengujian tegangan terapan (Withstand Test)
pengujian tegangan induksi (Induce Test).
- Pengujian jenis
Pengujian jenis adalah pengujian yang dilaksanakan terhadap sebuah trafo yang mewakili trafo lainnya yang sejenis, guna menunjukkan bahwa semua trafo jenis ini memenuhi persyaratan yang belum diliput oleh pengujian rutin.
Pengujian rutin meliputi :
pengujian kenaikan suhu
pengujian impedansi
- Pengujian khusus
Pengujian khusus adalah pengujian yang lain dari uji rutin dan jenis, dilaksanakan atas persetujuan pabrik denga pembeli dan hanya dilaksanakan terhadap satu atau lebih trafo dari sejumlah trafo yang dipesan dalam suatu kontrak.
Pengujian khusus meliputi :
pengujian dielektrik
pengujian impedansi urutan nol pada trafo tiga phasa
pengujian hubung singkat
pengujian harmonik pada arus beban kosong
pengujian tingkat bunyi akuistik
pengukuran daya yang diambil oleh motor-motor kipas dan pompa minyak.
- Pengukuran tahanan isolasi
Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada awal pengujian dimaksudkan untuk mengetahui secara dini kondisi isolasi trafo, untuk menghindari kegagalan yang fatal dan pengujian selanjutnya, pengukuran dilakukan antara:
sisi HV - LV
sisi HV - Ground
sisi LV- Groud
X1/X2-X3/X4 (trafo 1 fasa)
X1-X2 dan X3-X4 trafo 1 fasa yang dilengkapi dengan circuit breaker.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan megger, lebih baik yang menggunakan baterai karena dapat membangkitkan tegangan tinggi yang lebih stabil. Harga tahanan isolasi ini digunakan untuk kriteria kering tidaknya trafo, juga untuk mengetahui apakah ada bagian-bagian yang terhubung singkat.
- Pengukuran tahanan kumparan
Pengukuran tahanan kumparan adalah untuk mengetahui berapa nilai tahanan listrik pada kumparan yang akan menimbulkan panas bila kumparan tersebut dialiri arus. Nilai tahanan belitan dipakai untuk perhitungan rugi-rugi tembaga trafo.
Pada saat melakukan pengukuran yang perlu diperhatikan adalah suhu belitan pada saat pengukuran yang diusahakan sama dengan suhu udara sekitar, oleh karenanya diusahakan arus pengukuran kecil.
Peralatan yang digunakan untuk pengukuran tahanan di atas 1 ohm adalah Wheatstone Bridge, sedangkan untuk tahanan yang lebih kecil dari 1 ohm digunakan Precition Double Bridge.
Pada saat ini tegangan tinggi maksimum yang diketahui dinyatakan dalam Tabel 1.1. Dari daftar ini dapat dilihat bahwa tegangan komersil yang tertinggi di dunia ada di Uni Sovyet dengan tegangan searah 800 kV, untuk memindahkan daya sebanyak 750 MW (Mega Watt) sejauh 475 km. Seperti diuraikan di atas pemakaian EHV atau UHV didasarkan alas urgensinya.
Didalam pertimbangan kenaikan tegangan selalu diperhatikan faktor-faktor ekonomis disamping faktor-faktor teknis pelaksanaannya. Kecuali itu di negara-negara barat terutama, faktor sosial juga mendapat perhatian. Di negara-negara tersebut suatu perusahaan listrik tidak akan memasang saluran transmisi di daerah-daerah yang padat penduduknya, apalagi dengan tegangan EHV, sebelum perusahaan tersebut menyelidiki dengan teliti pengaruh gangguan tersebut terhadap suara radio yang dimiliki penduduk di daerah itu (radio interference).
Inilah sebab pokoknya mengapa tegangan komersil di Amerika Serikat, misalnya lebih rendah daripada tegangan sistem di Uni Soviet, meskipun tegangan percobaan 750 kV susah dipakai sejak tahun limapuluh oleh beberapa perusahaan.
Saluran Transmisi
Klasifikasi saluran transmisi ada 3 (tiga) yaitu saluran transmisi pendek, menengah dan panjang.Yang tergolong dalam saluran transmisi pendek adalah saluran transmisi yang panjangnya tidak lebih dari 80 km. Admitansi pararel yang sering disebut juga line charging yang biasanya merupakan kapasitansi murni, pada saluran ini nilainya kecil sekali, sehingga dalam perhitungan dapat diabaikan. Sehingga rangkaian ekivalen dari saluran jenis ini merupakan impedansi seri sederhana. Saluran transmisi menengah memiliki panjang antara 80 sampai 240 km. Nilai kapasitansi pada saluran jenis ini cukup besar, sehingga tidak dapat diabaikan dalam perhitungan. Rangkaian ekivalen yang menggambarkan admitansi parallel. yang terpusat di tengah-tengah saluran dinamakan Rangkaian Ekivalen T-Nominal. Saluran transmisi tergolong panjang memiliki panjang lebih dari 240 km.
Rangkaian T Nominal dan Π -Nominal tidak dapat mereprensen tasikan saluran transmisi panjang dengan tepat, karena rangkaian tersebut tidak memperhitungkan kenyataan bahwa parameter saluran tersebut merata. Perbedaan kedua rangkaian tersebut dengan saluran transmisi yang sebenarnya menjadi besar. Akan tetapi masih mungkin untuk mendapatkan rangkaian ekivalen transmisi panjang dan merepresentasikan secara tepat dengan jaringan parameter terpusat, asal pengukuran-pengukuran hasilnya dilakukan pada ujung-ujung saluran.
III.1.3 Alat - alat yang di gunakan
PC ( Personal computer )
Software Electronics Workbench V 5.12
III.1.4 Prosedur Percobaan
Merangkai seperti pada gambar rangkaian percobaan.
Memasukkan tegangan pada Vs lalu mengukur I, Vs, Vr, pf dan ps.
Mengulangi percobaan untuk Vs (sumber tegangan) yang bervariasi.
Mengulangi prosedur 1 – 3 atau sesuai dengan petunjuk asisten
III.1.5 Gambar rangkaian percobaan
Rangkaian saluran panjang dengan 30 KV
Rangkaian saluran panjang dengan 50 KV
Rangkaian saluran panjang dengan 75 KV
Rangkaian saluran panjang dengan 100 KV
Rangkaian saluran panjang dengan 125 KV
III.1.6 Analisa Data
Vs(Kv) Is (Ampere) Vr (Kv) Ir (Ampere)
30 25,38 27,78 13,89
50 42,30 46,29 23,15
75 63,45 69,44 34,72
100 84,60 92,59 46,29
125 105,08 115,7 57,87
Z = Rd + R+ jXl
= 1+45+j2 50(3x10-3)
= 46+j0,942
Y = jXc
= j2 50x(2x10-6)
= j(6,28x10-4)
= (6,28x10-4)
Data 1(30Kv)
Data 2(50Kv)
Data 3(75Kv)
Data 4(100Kv)
Data 5(125Kv)
Tabel perbandingan data praktik dan teori
Data Praktik
Vs(Kv) Is (Ampere) Vr (Kv) Ir (Ampere)
30 25,38 28,81
50 42,30 46,29 23,15
75 63,45 69,44 34,72
100 84,60 92,59 46,29
125 105,08 115,7 57,87
Data Teori
Vs(Kv) Is (Ampere) Vr (Kv) Ir (Ampere)
30 25,38 28,81 25,37
50 42,30 48,02 42,38
75 63,45 72,03 67,23
100 84,60 96,06 84,05
125 105,08 120,08 105,05
KESIMPULAN
Untuk merancang dan menganalisa sistem distribusi dan transmisi maka dapat diuji melalui software simulasi. Pada software ini terdapat dua bagian yaitu utilities untuk alternating current dan utilities untuk direct current, dalam merancang sistem distribusi dan line transmisi, harus memenuhi etika standar yang diizinkan agar software dapat diimplementasikan pada rancangan yang telah dibuat.
Apabila parameter-parameter yang dimasukkan tidak memenuhi standar,maka software tak dapat menjalankan program yang kita rancang/buat.
SARAN
Sebelum melaksanakan praktikum, hendaknya praktikan mengetahui apa yang akan dipraktekkan
Sebelum praktik seharusnya asisten telah menyiapkan mana alat yang berfungsi dengan baik untuk dipakai pada saat praktikan akan dilaksanakan
Perlu adanya pengawasan dari asisten agar para praktikan tidak bingung dalam melakukan praktik dan melakukan pengambilan data.
0 komentar:
Post a Comment