SALURAN TRANSMISI PANJANG DAN DAYA KARAKTERISTIK:DAYA NATURAL PN ATAU SURGE IMPEDANCE LOADING (SIL)

Devia Rafika Putri (3332090934)

Ifat Fatmawati (3332090810)

Budi Raharjo (3332090635)

Caesar Baihaqi (3332090688)

Erick Imanuel (3332091260)

LATAR BELAKANG Tegangan sangat penting di dalam saluran transmisi,

baik dalam keadaan operasi maupun dalam perancangan harus selalu diperhatikan tegangan pada setiap titik dalam saluran. Besar perubahan tegangan yang diperbolehkan biasanya berkisar antara 10% sampai +5%, selain tegangan aspek yang sangat penting dalam saluran transmisi adalah daya.

Daya pada saluran transmisi adalah rugi-rugi transmisi, dalam saluran transmisi perlu diperhatikan besarnya daya karakteristik berupa daya natural dan SIL (Surge Impedance Loading), untuk mempermudah dan menghemat waktu sangat diperlukan perhitungan-perhitungan yang menyangkut tegangan, arus dan daya pada saluran transmisi panjang.

TUJUAN

Mengetahui definisi dan perhitungan daya karakteristik pada saluran transmisi?

Menghitung harga maksimum β l dalam saluran transmisi.

Dapat menentukan tegangan kerja dan memperbesar daya natural dalam saluran transmisi.

BATASAN MASALAH

Daya Karakteristik saluran transmisi panjang termasuk daya natural atau SIL (Surge Impedance Loading)

Harga Maksimum β l dalam saluran transmisi panjang

Penentuan tegangan kerja dalam saluran transmisi panjang.

Memperbesar daya natural dalam saluran transmisi panjang.

DEFINISI DAYA KARAKTERISTIK

Daya karakteristik adalah daya maksimum yang dapat ditransmisikan bila tegangan ujung beban dan tegangan ujung kirim sama dan dibebani dengan beban karakteristik.

Untuk kawat panjang: 

VS = VR cosh ᵧ l + IR Zk sin ᵧ l

IS = IR cosh ᵧ l + sin ᵧ l

Bila rugi-rugi diabaikan, maka daya karakteristik disebut daya natural atau SIL (Surge Impedance Loading) = PN

ᵧ l = (α + jβ) l dan α = 0

persamaan untuk panjang kawat berubah menjadi:

 

VS = VR cos β l + jIR Z0 sin β l

IS = IR cos β l +j sin β l

Zo = = impedansi surja (untuk saluran tanpa rugi-rugi)

β = w = konstanta pergeseran fasa

sama dengan penurunan di atas diperoleh,

 

VR = VS cos β l – j IS Z0 sin β l

IR = IS cos β l - j sin β l

Daya SR

SR = VR IR

Jadi, PR =

Harga maksimum PR diperoleh bila VR = | VS |= | V | dan ujung beban ditutup dengan suatu tahanan yang sama dengan impedansi surja dari saluran.Harga /Z0 disebut daya natural atau pembebanan impedansi surja (Surge Impedance Loading, disingkat SIL).Jadi,  

PR = PN = = Daya Natural atau SIL

Untuk Saluran transmisi udara:Z0 ≈ 400 ohm

Jadi, 

PN = 2,5 (KVL-L)2 KW

Harga Maksimum β l Dalam keadaan mantap (steady state) harga

maksimum teoritis dari β l = 900. Tetapi dalam praktek β l harus dibatasi antara 200 sampai 300. Hal ini dilakukan untuk menjaga stabilitas saluran.

β l = 2 π f lv = = 300000 km/detik

KURVA DAYA-SUDUT

Harga β l sering disebut sebagai panjang elektrik saluran. Jadi bila β l = 900 = 1,57 radian

Dalam praktek panjang saluran dibatasi oleh:β l = 300 = 0,523 radian

l = 500 km untuk f = 50 Hz l = 1000 km untuk f = 25 Hz l = ~ untuk f = 0 (DC)

Jelas terlihat transmisi daya bolak-balik terbatas panjangnya, sedang transmisi arus searah tidak. Bila panjang elektrik saluran transmisi itu lebih besar dari 300 maka harus diadakan kompensasi. Untuk saluran transmisi tegangan ekstra tinggi dan tegangan ultra tinggi, walaupun panjang elektriknya kurang dari 300, sering dilengkapi dengan alat kompensasi. Hal ini disebabkan timbulnya korona yang besar sehingga kapasitansinya bertambah besar.

PEMILIHAN TEGANGAN KERJA Penentuan tegangan kerja berdasarkan Daya

NaturalPN = = 2,5 KV2 KW

Rumus Empiris Alfred Still

KV = 5,5

MEMPERBESAR DAYA NATURAL

Untuk memperbesar daya natural dapat ditempuh dua cara:1. KV dinaikkan2. Z0 diturunkan:

 Z0 =

  Dimana L diturunkan dengan kapasitor seri atau C

dinaikkan dengan kapasitor shunt  C dinaikkan dipakai pada kawat transmisi

menengah L diturunkan dipakai pada kawat transmisi panjang.

KESIMPULAN

1. Daya karakteristik adalah daya maksimum yang dapat ditransmisikan bila tegangan ujung beban dan tegangan ujung kirim sama dan dibebani dengan beban karakteristik.

2. Daya karakteristik disebut daya natural atau SIL (Surge Impedance Loading) = P , bila rugi-rugi diabaikan.

3. Dalam keadaan mantap (steady state) harga maksimum teoritis dari β l = 900. Tetapi dalam praktek β l harus dibatasi antara 200 sampai 300. Hal ini dilakukan untuk menjaga stabilitas saluran.

4. Transmisi daya bolak-balik terbatas panjangnya, sedang transmisi arus searah tidak

5. Untuk memperbesar daya natural dapat ditempuh dua cara yaitu KV dinaikkan dan Z0 diturunkan.

SEKIAN DAN TERIMA KASIH