studi arus gangguan hubung singkat menggunakan … · bakaru 126 mw thermal tello 197,7 mw pltd...
TRANSCRIPT
1
Presentasi Seminar Tugas Akhir Teknik Sistem Tenaga
Jurusan Teknik Elektro ITS
STUDI ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
MENGGUNAKAN PEMODELAN ATP/EMTP PADA
JARINGAN TRANSMISI 150 KV DI SULAWESI SELATAN
Franky Dwi Setyaatmoko NRP 2207100616
Dosen Pembimbing
Ir. R. Wahyudi
I.G.N. Satriyadi Hernanda,ST.,MT.
2
LATAR BELAKANG
Gangguan hubung singkat akan menimbulkan arus
hubung singkat yang cukup besar dan tegangan yang
sangat rendah di lokasi gangguan.
Gangguan hubung singkat yang besar dapat
mengakibatkan kerusakan atau mempengaruhi suatu
sistem tenaga listrik.
3
PERMASALAHAN
Karakteristik perubahan arus dan tegangan selama
terjadinya gangguan hubung singkat maupun tanpa
gangguan pada saluran transmisi di Sulawesi Selatan
dengan menggunakan simulasi ATP/EMTP.
Perbedaan karakteristik arus dan tegangan selama
terjadinya gangguan hubung singkat pada saluran
transmisi di Sulawesi Selatan dengan impedansi
ataupun tanpa impedansi gangguan dengan
menggunakan simulasi ATP/EMTP.
4
BATASAN MASALAH
Simulasi dikerjakan dengan software ATP/EMTP
Hanya mempelajari gangguan hubung singkat
di saluran transmisi.
Simulasi dilakukan pada kondisi normal dan kondisi
selama terjadinya gangguan hubung singkat.
5
TUJUAN
Untuk meneliti perubahan arus dan tegangan selama
terjadinya gangguan hubung singkat dengan impedansi
gangguan ataupun tanpa impedansi gangguan pada
sistem jaringan transmisi 150 kV di Sulawesi Selatan
dengan menggunakan simulasi ATP/EMTP.
6
DIAGRAM ALIR PENELITIAN
Pengumpulan Data
Pemodelan Sistem
Simulasi Sistem
Analisa dan Pembahasan
Kesimpulan
7
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Hubung singkat sebagai salah satu gangguan dalam
sistem tenaga listrik yang mempunyai karakteristik
transient yang harus dapat diatasi oleh peralatan
pengaman. Terjadinya hubung singkat mengakibatkan
timbulnya lonjakan arus dengan magnitude lebih tinggi
dari keadaan normal dan tegangan di tempat tersebut
menjadi sangat rendah yang dapat mengakibatkan
kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik.
8
JENIS G. HUBUNG SINGKAT
2-phase
1-phase
3-phase
9
HUBUNG SINGKAT DI SALURAN
TRANSMISI
I = [ sin (ωt+ α) – θ) – sin (α – θ) ]t
L
R
e)(−
Bentuk Arus dari penjumlahan 2 komponen
i = iac + idc
θθθθ
θθθθ
αααα- θθθθ
Z
E
10
HUBUNG SINGKAT DI SALURAN
TRANSMISI
11
ATP/EMTP
Electromeganetic Transient Program (EMTP)
dikembangkan pada domain public di Bonneville Power
Administration (BPA) Portland.
Program ini mampu memperkirakan hasil dari variabel
tertentu (tegangan dan arus) pada sebuah rangkaian
listrik dalam fungsi waktu.
Digunakan secara luas untuk studi analisa switching,
surja petir, gangguan hubung singkat, koordinasi isolasi,
harmonisa dan keandalan sistem tenaga listrik, dsb.
12
TAMPILAN ATP/EMTP
13
SISTEM KELISTRIKAN SULSEL
PT PLN (PERSERO)
GI Bone
GI Sengkang
GI Majene
GI Bulukumba
GI Tallasa
GI Palopo
GI Jeneponto
GI Tello
GI Makale
GI Bakaru
GI Tonasa
GI Polmas
GI Pare
U
GI Bosowa
GI Tjg. Bunga
PLTA
BAKARU
126 MW
THERMAL TELLO
197,7 MW
PLTD SUPPA
62 MW
GI Barru
GI Pangkep
GI. Tallo Lama
GI Soppeng
GI Sidrap
PLTA BILI-BILI
20 MWPLTD SEWA 15 MW
PLTGU SENGKANG
135 MW
Pembangkit PLN
Pembangkit IPP/SEWA
PLTD PAlLOPO 6 MW
PLTD SEWA 7 MW
LOKASI
GANGGUAN
14
SINGLE LINE SULSEL
15
SIMULASI SISTEM
16
BENTUK TEGANGAN PADA SALURAN
TRANSMISI 150 KV TANPA GANGGUAN
123.860 V
0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20[s]
-150
-100
-50
0
50
100
150
[kV]
17
BENTUK ARUS PADA SALURAN TRANSMISI
150 KV TANPA GANGGUAN
50,525 A
0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20[s]
-60
-40
-20
0
20
40
60
[A]
18
BENTUK ARUS GANGGUAN HUBUNG
SINGKAT SATU PHASA KE TANAH
2.260,0 A
0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20[s]
-2500
-1875
-1250
-625
0
625
1250
1875
2500
[A]
19
BENTUK TEGANGAN GANGGUAN HUBUNG
SINGKAT SATU PHASA KE TANAH
11.298 V
174.820 V
182.880 V
0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20[s]
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
[kV]
20
BENTUK ARUS GANGGUAN HUBUNG
SINGKAT TIGA PHASA
6.530,1 A
6.040,6 A
5.907,1 A
0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20[s]
-7000
-5250
-3500
-1750
0
1750
3500
5250
7000
[A]
21
BENTUK TEGANGAN GANGGUAN HUBUNG
SINGKAT TIGA PHASA
78.780 V
75.302 V
77.187 V
0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20[s]
-120
-80
-40
0
40
80
120
[kV]
22
ARUS HUBUNG SINGKAT TANPA IMPEDANSI
GANGGUAN
159,1152,8175,88.039,37.719,28.882,1LLL
159,4154,0175,58.056,27.780,68.867,4LLLG
39783,5146,9146,90,001277.423,37.423,3LL
28384,8143,9151,30,001787.270,97.646,7LLG
26.592,127.914,449,20,001900,001812.487,7LGBONE
ke
BLKMB
150 KV
TSRTSR
% PerubahanArus Gangguan (A)FaultLokasi
23
ARUS HUBUNG SINGKAT MENGGUNAKAN
IMPEDANSI GANGGUAN 5 ΩΩΩΩ
119,6129,3129,26.040,66.907,16.530,1LLL
119,8117,1129,06.064,45.913,66.520,0LLLG
40.099,2109,1109,00,001265.509,25.509,2LL
29.037,4106,8112,10,001745.355,25.666,3LLG
27.609,328.871,444,70,001830,001752.260,0LGBONE
ke
BLKMB
150 KV
TSRTSR
% Perubahan5 Ohm
Arus Gangguan (Ampere)
FaultLokasi
24
ARUS HUBUNG SINGKAT MENGGUNAKAN
IMPEDANSI GANGGUAN 25 ΩΩΩΩ
60,559,662,93.055,93.009,83.176,3LLL
60,659,661,73.061,53.010,33.117,2LLL
G
40.420,053,653,60,001252.708,6 2.708,6 LL
30.807,953,655,70,001642.705,92.816,4LLG
30.621,231.776,732,70,001650,001591.654,2LGBONE
ke
BLKMB
150 KV
TSRTSR
% Perubahan25 Ohm
Arus Gangguan (Ampere)
FaultLokasi
25
TEGANGAN HUBUNG SINGKAT TANPA
IMPEDANSI GANGGUAN
123.860123.860123.860000LLL
123.860123.860123.860000LLLG
1,02,02,0127.64061.59661.596LL
1,40,0123.860178.11000LLG
1,51,5123.860190.000181.0000LGBONE
ke
BLKMB
150 KV
TSRTSR
% PerubahanTegangan Gangguan (A)FaultLokasi
26
TEGANGAN HUBUNG SINGKAT DENGAN
IMPEDANSI GANGGUAN 5 Ω
3,94,24,031.87229.66731.239LLL
4,14,23,830.24829.44732.589LLL
G
1,02,11,7126.43057.85074.133LL
1,44,64,4174.08026.92428.240LLG
1,51,411,0182.880174.82011.290LGBONE
ke
BLKM
B
150 KV
TSRTSR
% Perubahan5 Ohm
Tegangan Hubung Singkat (Voltage)
FaultLokasi
27
TEGANGAN HUBUNG SINGKAT DENGAN
IMPEDANSI GANGGUAN 25 ΩΩΩΩ
1,61,61,677.18775.30278.780LLL
1,61,61,676.52475.27779.290LLLG
1,01,51,3124.90080.74297.506LL
1,31,81,8164.07067.64870.350LLG
1,31,33,0164.520159.12041.343LGBONE
ke
BLKM
B
150 KV
TSRTSR
% Perubahan25 Ohm
Tegangan Hubung Singkat (Voltage)
FaultLokasi
28
KESIMPULAN Studi tentang arus gangguan hubung singkat pada sistem transmisi
tegangan tinggi 150 kV menggunakan ATP-EMTP di Sulawesi Selatan yang disebabkan adanya beberapa jenis gangguanhubung singkat di lokasi saluran udara antara GI Bone dengan GI BLKMB, yaitu; pada gangguan 3 phasa menghasilkan arustransient sebesar 8.882,1 A dan arus minimum pada gangguansatu phasa ke tanah sebesar 1.654,2 A. Sedangkan untuktegangan maksimum dan minimum terletak pada gangguanhubung singkat satu phasa ke tanah sebesar 190.000 V dantegangan minimum 0 V.
Besarnya arus dan tegangan yang terjadi pada saluran transmisitegangan tinggi 150 kV di Sulawesi Selatan dengan impedansigangguan yang lebih kecil yaitu tanpa impedansi akanmenghasilkan arus yang sangat besar dan tegangan yang rendah. Sebaliknya, semakin besar nilai impedansi gangguan, makasemakin kecil arus hubung singkat yang dihasilkan.
Diperoleh karakteristik arus dengan perubahan kenaikan sangatbesar. Perubahan secara tiba-tiba dikarenakan adanya gangguanhubung singkat dengan arus yang sangat besar dan memilikikomponen DC sehingga menimbulkan karakteristik kurvamelengkung ke bawah sampai menuju steady state.
29
TERIMAKASIH