View
12
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
SKRIPSI
SIMULASI SISTEM MONITORING KONDISI OPERASI SISTEM
ENERGI ELEKTRIK (SEE) BERBASISKAN METODE
PER UNIT DENGAN MENGGUNAKAN
PERANGKAT LUNAK PSCAD
Oleh:
ANGGRI SARWATI RAHMAT SASMITASARI
105821113116 105821100716
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2020
2
SIMULASI SISTEM MONITORING KONDISI OPERASI SISTEM
ENERGI ELEKTRIK (SEE) BERBASISKAN METODE
PER UNIT DENGAN MENGGUNAKAN
PERANGKAT LUNAK PSCAD
Skripsi
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Program Studi Teknik Elektro
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Oleh:
ANGGRI SARWATI RAHMAT SASMITASARI
105821113116 105821100716
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2020
i
ii
KATA PENGANTAR
Bismillahi rahmani rahim.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa
melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini dengan sebaik mungkin. Selawat dan salam semoga senantiasa
dicurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan para
pengikutnya.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu persyaratan yang harus ditempuh
dalam rangka penyelesain program studi pada jurusan Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul skripsi kami adalah:
―Simulasi Sistem Monitoring Kondisi Operasi Sistem Energi Elektrik (SEE)
Berbasiskan Metode Per Unit dengan Menggunakan Perangkat Lunak
PSCAD”.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini mendapat
banyak bantuan, bimbingan, saran-saran dari berbagai pihak, sehingga
penyusunan Skripsi ini dapat berjalan dengan lancar. Oleh karena itu, dalam
kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. H. Ambo Asse, M.Ag. selaku Rektor Universitas
Muhammadiyah Makassar
2. Bapak Hamzah Al Imran, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Ibu Adriani, S.T., M.T. selaku Ketua Prodi Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
iv
iii
4. Ir. Abdul Hafid, M.T. selaku Pembimbing I dan Bapak Andi Faharuddin,
S.T., M.T selaku Pembimbing II yang telah banyak meluangkan
waktunya dalam membimbing kami.
5. Bapak/ Ibu Dosen serta Staf Fakultas Teknik atas segala waktunya telah
mendidik dan melayani kami selama mengikuti proses belajar mengajar
di Universitas Muhammadiyah Makassar.
6. Ayah dan ibu tercinta, kami mengucapkan banyak terimakasih yang
sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih sayang, doa dan
pengorbanan terutama dalam bentuk menteri dalam menyelesaikan
kuliah.
7. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik
terkhususnya Proyeksi 2016 dan selembaga Fakultas Teknik yang dengan
keakraban dan persaudaraan banyak membantu dalam menyelesaikan
skripsi ini.
Penulis menyadari bahawa penyususnan skripsi ini masih banyak
kekurangan, untuk itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan
skripsi ini. Akhirnya penulis harap semoga dapat bermanfaat bagi penulis dan
pembaca umumnya.
Makassar, 15 September 2020
Penulis
v
iv
Anggri sarwati rahmat1.Sasmita Sari
2
1Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar
E_mail: anggrisarwatirahmatt98@gmail.com
2Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar
E_mail: sasmitasarizain28_@gmail.com
(Pembimbing: Abdul Hafid dan Andi Faharuddin)
ABSTRAK
Abstrak; Anggri Sarwati Rahmat dan Sasmita Sari (2020). Sistem per unit
memberikan kemudahan untuk menilai atau memonitor kondisi/ siatuasi dari
keseluruhan SEE, tanpa harus memperhatikan nilai tegangan nominal di titik yang
ditinjau. Model simulasi sistem yang dimonitoring dengan melibatkan saluran
transmisi, transformator dan generator dengan bantuan perangkat lunak PSCAD
(Power System Computer Aided Design) yang menyediakan fleksibilitas model
khusus sesuai apa yang di inginkan dan analisis menggunakan sistem per unit
,serta merakit secara grafis menggunakan model yang dengan memanfaatkan
editor desain yang dirancang secara intuitif. Penelitian ini dilakukan dengan
metode simulasi menggunakan perangkat lunak PSCAD. Simulasi dilakukan
untuk kedua kondisi operasi di SEE, yakni operasi normal dan abnormal atau
gangguan hubung-singkat. Komponen utama sistem dengan sumber tegangan
tiga-fase 13,8 kV; 50 Hz, trafo daya tiga fase, saluran beban tiga fase 230 kV ; 50
Hz dan model gangguan antarfase (AB) dan tiga fase (ABC). Dari komponen-
komponen tersebut dibuatlah 4 model diantaranya model monitoring besaran
aktual dengan sistem per unit pada kondisi operasi normal, model monitoring
berbasiskan sistem per unit pada kondisi operasi gangguan dua fase dan tiga fase.
Performansi dari model ini berhasil membuktikan bahwa pada saat kondisi operasi
sistem dalam keadaan normal bisa terbaca dengan baik dengan melihat nilai per
unitnya 1 p.u. sedangkan untuk kondisi operasi gangguan nilai per unit dari tegangan di titik terjadinya gangguan, jatuh ke nilai yang sangat rendah yakni
sekitar 0,01 p.u (jatuh tegangan sekitar 90%).
Kata Kunci: Sistem Per unit, Daya pembebanan trafo, Gangguan 3 Fase Perangkat Lunak PSCAD/ EMTDC
vi
v
Anggri Sarwati Rahmat1.Sasmita Sari
2
1Prodi Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Unismuh Makassar
E_mail: anggrisarwatirahmatt98@gmail.com
2Prodi Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Unismuh Makassar
E_mail: sasmitasarizain28_@gmail.com
(Advisors: Abdul Hafid and Andi Faharuddin)
ABSTRACT
Abstract; Anggri Sarwati Rahmat and Sasmita Sari (2020). The per unit system
makes it easy to assess or monitor the condition / situation of the entire SEE,
without having to pay attention to the nominal voltage value at the point under
review. The system simulation model is monitored by involving transmission
lines, transformers and generators with the help of PSCAD (Power System
Computer Aided Design) software which provides the flexibility of a special
model according to what is desired and analyzes using a system per unit, as well
as assembling graphically using a model with take advantage of the intuitively
designed design editor. This research was conducted with a simulation method
using PSCAD software. Simulations are carried out for both operating conditions
in SEE, namely normal and abnormal operation or short-circuit fault. The main
components of the system with a three-phase voltage source of 13.8 kV; 50 Hz,
three-phase power transformer, 230 kV three-phase load line; 50 Hz and inter-
phase (AB) and three-phase (ABC) noise models. From these components, 4
models were made including the actual scale monitoring model with the system
per unit under normal operating conditions, the monitoring model based on the
system per unit in two-phase and three-phase fault operation conditions. The
performance of this model has proven that when the system operating conditions
are under normal conditions it can be read properly by looking at the value per
voltage at the point of occurrence of the fault falls to a very low value of about
0.01 p.u (voltage drop of about 90%).
Keywords: System per unit, transformer loading power, 3-phase noise PSCAD /
EMTDC software
vii
vi
DAFTAR ISI
Hal.
HALAMAN SAMPUL
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN............................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... iv
ABSTRAK ........................................................................................................... vi
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... ix
DAFTAR TABEL............................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
A. Latar Belakang .......................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ..................................................................................... 3
C. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4
D. Manfaat Penelitian ................................................................................... 4
E. Batasan Masalah........................................................................................ 4
F. Sistematika Penulisan .............................................................................. 5
viii
vii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 8
A. Sistem Per Unit ......................................................................................... 8
1. Pengertian Sistem Per Unit ................................................................. 8
2. Sistem Per Unit Tiga Fase ................................................................... 11
3. Penggunaan Sistem Per Unit ............................................................... 12
B. Daya Pembebanan Trafo ........................................................................... 12
1. Pengertian Trafo .................................................................................. 12
2. Prinsip Kerja Transformator ............................................................... 13
3. Pembebanan Transformator ................................................................ 14
4. Transformator Daya 3 phasa .............................................................. 15
5. Hubungan Pada Transformator Tiga Fase......................................... 16
6. Perhitungan persentase pembebaban transformator ........................... 23
7. Gangguan Pada Generator................................................................... 24
C. Gangguan 3 Fase ....................................................................................... 26
1. Pengertian Gangguan ......................................................................... 26
2. Klasifikasi Gangguan ......................................................................... 26
3. Hubung singkat tiga fase .................................................................... 28
4. Keuntungan Tiga fase......................................................................... 29
D. Perangkat Lunak PSCAD/ EMTDC .......................................................... 33
1. Pengertian PSCAD ( Power System Computer Aided Design) .......... 33
2. Studi Tipikal PSCAD/ EMTDC ......................................................... 35
3. Pengenalan Aplikasi PSCAD ............................................................. 36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 46
ix
viii
A. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 46
B. Alat dan Bahan .......................................................................................... 46
C. Skema Penelitian ....................................................................................... 47
D. Langkah Penelitian .................................................................................... 50
E. Jadwal Penelitian ....................................................................................... 51
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................. 52
A. Perbandingan Monitoring statis operasi SEE antara sistem monitoring
Berbasiskan besaran aktual dengan sistem per unit pada kondisi operasi
Normal....................................................................................................... 53
1. Monitoring besaran tegangan aktual ................................................... 53
2. Monitoring Besaran Tegangan Per Unit ............................................. 57
B. Monitoring status operasi SEE dengan monitoring berbasiskan sistem
Per unit pada kondisi operasi gangguan .................................................... 61
1. Monitoring tegangan pada kondisi gangguan duafase (AB) ............... 61
2. Monitoring kondisi gangguan tiga fase (ABC) ................................... 65
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 69
A. Kesimpulan .................................................................................................... 69
B. Saran .............................................................................................................. 70
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
ix
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1 Trafo Distribusi 3 Fase Kelas 20 Kv ................................................ 15
Gambar 2.2 Transformator Hubungan Bintang Bintang ....................................... 17
Gambar 2.3 Transformator Hubungan Segitiga Segitiga .................................... 19
Gambar 2.4 Transformator Hubungan Bintang Segitiga ..................................... 20
Gambar 2.5 Transformator Hubungan Segitiga Bintang ..................................... 21
Gambar 2.6 Transformator Hubungan Zig Zag .................................................... 23
Gambar 2.7 Gangguan Hubung Singkat Tiga Fase ............................................... 29
Gambar 2.8 Generator tiga fase sederhana ........................................................... 30
Gambar 2.9 E.M.F dari generator tiga fase .......................................................... 31
Gambar 2.10 Koneksi bintang generator tiga fase ............................................... 31
Gambar 2.11 Koneksi delta dari generator tiga fase ............................................. 31
Gambar 2.12 Diagram fasor untuk generator terhubung bintang ......................... 32
Gambar 2.13 Diagram fasor untuk menunjukkan hubungan antara dan
untuk generator terhubung bintang ........................................................ 32
Gambar 2.14 Lingkungan Utama PSCAD (Muller, 2005) ................................... 37
Gambar 2.15 Tampilan Kontrol Bar (Muller, 2005) ............................................. 37
Gambar 2.16 Schematic Tabs (Muller, 2005) ....................................................... 38
Gambar 2.17 Workspace and Messages Windows (Muller, 2005) ....................... 38
Gambar 2.18 Open Project (Muller, 2005) ........................................................... 39
Gambar 2.19 Tab PSCAD (Muller, 2005) ............................................................ 40
Gambar 2.20 Kotak Dialog Open File (Muller, 2005) .......................................... 40
xi
x
Gambar 2.21 Rangkaian sederhana PSCAD (Muller, 2005) ............................... 41
Gambar 2.22 Gambar simulasi Run (Muller, 2005) ............................................ 43
Gambar 2.23 Gambar Hasil Simulasi PSCAD (Muller, 2005) ............................. 44
Gambar 2.24 Tampilan Print Priview Page (Muller, 2005) .................................. 45
Gambar 3.1 Diagram skema kondisi operasi normal dengan sistem
besaran Aktual .................................................................................... 47
Gambar 3.2 Diagram segaris kondisi operasi normal dengan sistem besaran
aktual .................................................................................................. 48
Gambar 3.3 Diagram skema kondisi operasi normal dengan sistem
besaran per unit .................................................................................. 48
Gambar 3.4 Diagram skema kondisi gangguan (Abnormal) dengan
besaran per unit ................................................................................ 49
Gambar 3.5 Diagram segaris kondisi operasi gangguan (Abnormal) dengan
besaran per unit ................................................................................. 49
Gambar 3.6 Langkah penelitian ......................................................................... 50
Gambar 4.1. Model Sistem Monitoring SEE Dengan Metode Besaran
Actual ................................................................................................ 53
Gambar 4.2. Display sistem monitoring SEE berbeban 134,16 MVA
dengan metode besaran aktual ........................................................... 55
Gambar 4.3. Model sistem monitoring SEE dengan metode Besaran
Tegangan Per unit ............................................................................... 57
Gambar 4.4. Display sistem monitoring SEE berbeban 134,16 MVA
dengan metode besaran Tegangan Per Unit ....................................... 59
xii
xi
Gambar 4.5 Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan DuaFase (AB) ............... 61
Gambar 4.6 Display sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan Dua Fase (AB) ............... 62
Gambar 4.7 Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan TigaFase (ABC) ........... 65
Gambar 4.8 Display sistem monitoring SEE dengan metode besaran Tegangan
Per Unit pada Kondisi Gangguan TigaFase (ABC) ............................ 66
xiii
xii
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian 2020.......................................................................... 51
Tabel 4.1 Hasil simulasi monitoring tegangan aktual ........................................... 56
Tabel 4.2 Hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit ............................ 60
Tabel 4.3 Hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit pada saat
gangguan Duafase AB dengan beban maksimum (134.16 MVA) ........ 64
Tabel 4.4 Hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit pada saat
gangguan tigafase ABC dengan beban maksimum (134.16 MVA) ...... 67
xiv
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A Bentuk dan kegunaan komponen yang digunakan
LAMPIRAN B Grafik keluaran simulasi untuk sistem monitoring see pada
kondisi normal dan gangguan
xv
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Menurut Liu et al (2017) Sitem Energi Elektrik (SEE) merupakan
infrastruktur paling kritis di zaman modern. Luas cakupan wilayah dan
kompleksits ekstrem yang dimilikinya, menghadirkan konsekuensi berupa
kesulitan dalam hal pengawasan (monitoring) SEE secara penuh. Salah satu
sistem/ metode pengawasan SEE yaitu Sistem Monitoring Skala Luas (WAMS).
Pada bidang analisis sistem tenaga, sistem perunit adalah ekspresi jumlah
sistem sebaga fraksi dari kuantitas unit dasar yang ditentukan. Perhitungan
disederhanakan dikarenakan jumlah yang dinyatakan dalam perunit tidak berubah
ketika dirujuk dari satu sisi transformator ke yang lainnya. Per unit merupakan
sistem penskalaan guna mempermudah kalkulasi dalam proses menghitungan dan
menganalisa sebuah sistem jaringan listrik. Besaran dalam satuan seperti,
tegangan dalam volt, arus dalam ampere, impedansi dalam ohm, masing-masing
ditransformasikan kedalam besaran tak berdimensi yaitu per unit (disingkat pu).
Menurut Syafii (2015: 35) dalam analisa sistem daya nilai-nilai yang harus
dihitung cukup besar apabila tetap menggunakan satuan-satuan biasa, sehingga
memungkinkan terjadinya kesulitan atau kesalahan dalam perhitungan. Maka dari
itu diperlukan sebuah metode untuk mengatasi permasalahan tersebut. Terdapat
dua metode yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah tersebut yaitu dengan
menggunakan presentase dan satuan per unit. Kedua metode perhitungan tersebut
2
lebih sederhana dibanding menggunakan nilai-nilai ampere, ohm dan volt yang
sebenarnya.
Pada awalnya transformasi dalam per unit dimaksudkan untuk
mempermudah perhitungan, namun dengan perkembangan komputer maksud
penyederhanaan sudah kurang berarti lagi. Saat ini penyederhanaan sistem per
unit sangat bermanfaat bagi sistem yang memiliki beberapa bagian yang
dihubungkan oleh trafo dan memiliki level tegangan yang berbeda.Trafo
mempunyai level tegangan yang berbeda sehingga terkadang sulit untuk
mendeteksi dilevel tegangan berapa impedansinya sekian, tapi yang dirasakan
oleh tegangan yang lain itu belum tentu sama, jadi sulit untuk membandingkan
secara langsung dengan menggunakan besaran biasa tanpa mentransformasikan
kedalam besaran per unit.
Dalam analisis sistem tenaga, adalah praktik umum untuk menggunakan
jumlah per unit untuk menganalisis dan mengkomunikasikan nilai tegangan, arus,
daya, dan impedansi. Secara historis, nilai per unit telah membuat perhitungan
daya yang dilakukan jauh lebih sederhana. Dengan banyak perhitungan yang
sekarang dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak komputer, ini bukan
lagi keunggulan utama. Namun beberapa keunggulan masih ada,misalnya ketika
menganalisis tegangan pada skala sistem yang lebih besar dengan banyak
tegangan nominal yang berbeda melalui transformator step-up dan step-down,
jumlah per unit memberikan cara mudah untuk menilai kondisi keseluruhan
sistem tanpa memverifikasi tegangan nominal spesifik masing-masing subsistem.
(PSE, 2015)
3
Keuntungan lain adalah kenyataan bahwa jumlah per unit cenderung jatuh
dalam kisaran yang relatif sempit, sehingga mudah untuk mengidentifikasi data
yang salah. Selain keunggulan ini, sebagian besar perangkat lunak analisis aliran
daya memerlukan input dan laporan hasil per unit. Untuk alasan ini, penting bagi
insinyur dan teknisi untuk memahami konsep per unit ( PSE, 2015).
Manfaat penting system per unit adalah kemudahan untuk menilai atau
memonitor kondisi/siatuasi dari keseluruhan SEE, tanpa harus memperhatikan
nilai tegangan nominal di titik yang ditinjau (PSE. 2015).
Berdasarkan hal tersebut, pada tugas akhir ini peneliti mencoba untuk
menerapkan model simulasi sistem monitoring status/ kondisi operasi SEE dengan
metode per unit dengan melibatkan saluran transmisi, transformator dan generator,
dengan bantuan perangkat lunak PSCAD (Power System Computer Aided Design)
yang menyediakan fleksibilitas model khusus sesuai apa yang di inginkan ,serta
merakit secara grafis menggunakan model yang dengan memanfaatkan editor
desain yang dirancang secara intuitif.
B. Rumusan Masalah
Pada penelitian ini penulis menguraikan permasalahan antara lain:
1. Bagaimana model simulator sistem monitoring kondisi operasi SEE dengan
metode per unit menggunakan perangkat lunak PSCAD?
2. Bagaimana performansi simulator sistem monitoring kondisi operasi SEE
dengan metode per unit menggunakan perangkat lunak PSCAD?
4
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah, maka tujuan penelitian ini adalah sebagai
berikut.
1. Untuk menghasilkan model atau simulator sistem monitoring kondisi operasi
SEE dengan metode per unit menggunakan perangkat lunak PSCAD.
2. Untuk mendapatkan performansi simulasi sistem monitoring kondisi operasi
SEE dengan metode per unit menggunakan perangkat lunak PSCAD.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini yaitu:
1. Penelitian ini dapat menjadi alat bantu dalam pembelajaran mata kuliah
Analisis Sistem Tenaga (AST) dalam topik/ materi sistem per unit, khususnya
terkait fungsi sistem per unit sebaga metode representasi/ monitoring besaran
SEE.
2. Dapat menambah/ memperkaya pegetahuan dan kemampuan penulis
khususnya terkait metode sistem per unit dan sekaligus potensi kemampuan
dan manfaat dari perangkat lunak PSCAD dalam simulasi SEE.
E. Batasan Masalah
Ruang lingkup dalam penelitian ini dibatasi oleh antara lain:
1. Model dasar SEE yang digunakan mengacu ke model yang telah dihasilkan
oleh Manitoba HVDC Reseach Center, Inc ( 2007), yang mana berupa SEE
yang terdiri atas:
5
Sumber/ alternator tiga-fase;
Transformator tiga-fase, Hubung Y-Delta;
Saluran transmisi pendek (40km).
2. Lokasi pengukuran tegangan di dua titik yakni Sisi Primer (tegangan rendah,
TR) dan Sisi Sekunder (Tegangan Tinggi, TT) trafo daya.
3. Simulasi kondisi operasi normal berupa operasi pembebanan trafo dengan
variasi beban 134.16 MVA, 111.80 MVA, 76,16 MVA dan 38,08 MVA.
4. Simulasi kondisi operasi normal berupa operasi gangguan (hubung-singkat):
Gangguan antar-fase (dua-fase: AB & AC)
Gangguan antar-fase (tiga-fase: AB & AC)
Dengan variasi resistans gangguan: 1Ω, 2 Ω, 5 Ω dan 10 Ω.
F. Sistematika Penulisan
Penyusunan tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa bab yang berisi
uraian penjelasan. Secara garis besar, uraian pada bab-bab dalam sistematika
penulisan dijelaskan di bawah ini:
Bab I Pendahuluan
Bab ini menguraikan terkait latar belakang perlunya diadakan penelitian,
rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah dan
sistematika penulisan. Uraian bab ini dimaksudkan untuk menjelaskan latar
belakang penelitian sehingga dapat memberikan manfaat sesuai dengan tujuan
penelitian dengan batasan- batasan dan asumsi yang digunakan.
Bab II Tinjauan Pustaka
6
Pada bab ini berisi teori –teori yang menjadi landasan bagi penelitian,
baik dari buku, jurnal, maupun berbagai sumber literatur lainnya. Bab ini
menjealskan tentang sistem perunit, gangguan beban trafo, daya pembebanan
trafo, dan PSCAD.
Bab III Metode Penelitian
Merupakan gambaran terstruktur yang disusun dalam flow chart dari alur
pelaksanaan penelitian tugas akhir metodologi menguraikan ,metode penelitian
yang digunakan, tempat dan waktu penelitian, alat dan bahan, skema penelitian,
variabel penelitian yang dikaji secara analisis yang dipakai untuk menarik
kesimpulan, langkah penelitian serta jadwal dilakukannya penelitian.
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Menjelaskan berkenaan analisis dan interpretasi hasil berisi pembahasan
permasalahan yang ada berdasarkan hasil pengumpulan dan pengolaan data yang
telah dilakukan pada bab sebelumnya.
Bab V Penutup
Merupakan tahap akhir penyususnan laporan penelitian yang berisi
pencapaian tujuan yang diperoleh dari analisis pemecahan masalah maupun hasil
pengumpulan data serta saran perbaikan terkait penelitian.
Bab VI Daftar Pustaka
Bab ini mengenai kumpulan sumber referensi penulis dalam menentukan
teori-teori yang berhubungan dengan penelitian.
7
Lampiran
Berisikan dokumentasi dari hasil penelitian beserta instrumen yang
digunakan selama penelitian.
8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Per Unit
Dalam analisa sistem jaringan listrik nilai-nilai yang harus dihitung pun
cukup besar apabila tetap menggunakan satuan-satuan biasa, sehingga
memungkinkan terjadinya kesulitan atau kesalahan dalam perhitungan. Maka dari
itu diperlukan sebuah metode untuk mengatasi masalah tersebut. Terdapat dua
metode yang bisa digunakan untuk mengatasi masalah tersebut yaitu
menggunakan persentase dan satuan per unit. Kedua metode perhitungan tersebut,
baik dengan persentase maupun dengan satuan per unit, lebih sederhana dibanding
menggunakan langsung nilai-nilai ampere, ohm, dan volt yang sebenarnya.
Metode per unit mempunyai sedikit kelebihan dari metode persentase, karena
hasil perkalian dari dua kuantitas (dua nilai) yang dinyatakan dalam per unit sudah
langsung diperoleh dalam per unit juga, sedangkan hasil perkalian dari dua
kuantitas yang dinyatakan dalam persentase masih harus dibagi dengan 100 untuk
mendapatkan hasil dalam persentase.
1. Pengertian Sistem Per Unit
Menurut Sudirham (2012: 46) sistem per-unit sesungguhnya merupakan
cara penskalaan atau normalisasi. Besaran-besaran sistem dalam satuan masing-
masing, tegangan dalam volt – arus dalam ampere – impedansi dalam ohm,
ditransformasikan ke dalam besaran tak berdimensi yaitu per-unit. Pada mulanya
9
transformasi ke dalam per-unit dimaksudkan untuk mempermudah perhitungan,
namun dengan perkembangan penggunaan computer maksud penyederhanaan itu
sudah kurang berarti lagi. Walaupun demikian, beberapa keuntungan yang
terkandung dalam sistem per-unit (yang akan kita lihat kemudian) masih terasakan
dan oleh karena itu kita akan pelajari. Nilai per-unit dari suatu besaran merupakan
rasio dari besaran tersebut dengan suatu besaran basis. Besaran basis ini
berdimensi sama dengan dimensi besaran aslinya sehingga nilai per-unit besaran
itu menjadi tidak berdimensi.
Dalam analisis sistem tenaga, adalah praktik umum untuk menggunakan
jumlah per unit untuk menganalisis dan mengkomunikasikan nilai tegangan, arus,
daya, dan impedansi. Jumlah per unit ini adalah dinormalisasi atau diskalakan
pada basis yang dipilih, seperti yang ditunjukkan pada persamaan di bawah,
memungkinkan insinyur untuk menyederhanakan perhitungan sistem tenaga
dengan transformasi tegangan berganda
Persen kuantitas = per satuan jumlah x 100
Misalnya, sistem transmisi yang beroperasi pada 117.300 volt dengan rating
dasar nominal 115.000 volt memiliki besaran tegangan per unit 1,02 atau 102%
dari nominal. Demikian juga, sistem distribusi beroperasi pada 12.100 volt dengan
nilai dasar nominal 12.470 volt kuantitas tegangan per unit 0,97 atau 97% dari
nominal.
10
= 1.02 PU
= 0.97 PU
Sementara sebagian besar insinyur yang mempelajari sistem transmisi akan
mengevaluasi hasil analisis dalam nilai per unit seperti yang ditunjukkan di atas,
mereka yang mempelajari sistem distribusi biasanya akan melakukan konversi
nilai per unit ke nilai voltase menggunakan basis 120 volt. Jadi untuk contoh di
atas, file sistem distribusi dengan tegangan operasi 0,97 per unit akan diubah
menjadi 116,4 volt pada basis 120 volt.
per satuan jumlah x jumlah dasar = jumlah sebenarnya
0,97 x 120 Volt = 116,4 Volt
Secara historis, nilai per unit telah membuat kalkulasi daya dilakukan dengan
tangan lebih sederhana. Dengan banyak perhitungan yang sekarang dilakukan
menggunakan perangkat lunak komputer, ini tidak lagi keuntungan utama; namun,
beberapa keuntungan masih ada. Misalnya saat menganalisis tegangan pada skala
sistem yang lebih besar dengan banyak tegangan nominal yang berbeda melalui
trafo step-up dan step-down, jumlah per unit menyediakan cara mudah untuk
menilai kondisi seluruh sistem tanpa memverifikasi tegangan nominal spesifik
masing-masing subsistem. Selain keuntungan tersebut, sebagian besar perangkat
lunak analisis aliran daya memerlukan input dan hasil laporan per unit. Untuk ini
Oleh karena itu, penting bagi para insinyur dan teknisi untuk memahami konsep
per unit.
11
2. Sistem Per Unit Tiga Fase
Untuk sistem tiga-fase (yang kita ketahui bahwa sistem tiga-fase ini sangat
luas dipakai dalam penyediaan energi listrik) dikembangkan pengertian nilai basis
tambahan sebagai berikut.
=
=
=
=
=
=
=
Misalkan pada suatu sistem memiliki suatu daya dan tegangan, kemudian
Misalkan pada suatu sistem memiliki suatu daya dan tegangan, kemudian
dinyatakan daya dan tegangan dasarnya.
Daya Dasar : MVA tiga fase dasar = atau
kVA tiga fase dasar =
Tegangan : Tegangan antar fase = Volt
Setelah didapatkan hubungan ekivalen maka,
Arus Dasar= =
Impedansi Dasar= =
=
=
ohm
Kemudian bisa didefenisikan impedansi per-unitnya.
12
3. Penggunaan Sistem Per Unit
Ada beberapa alasan untuk menggunakan sistem per unit:
a. Peralatan serupa (generator, transformator, saluran) akan memiliki impedansi
dan kerugian per unit yang sama yang dinyatakan pada peringkat mereka
sendiri, terlepas dari ukuran absolutnya. Karena itu, data per unit dapat
diperiksa dengan cepat untuk kesalahan kotor. Nilai per unit di luar kisaran
normal layak untuk ditinjau dari kemungkinan kesalahan.
b. Pabrikan biasanya menentukan impedansi aparatur dalam nilai per unit.
c. Kuantitas per-unit sama di kedua sisi transformator, tidak tergantung level
tegangan. Dengan menormalkan jumlah pada basis umum, perhitungan
tangan dan otomatis disederhanakan.
d. Ini meningkatkan stabilitas numerik dari metode perhitungan otomatis.
e. Representasi data per unit menghasilkan informasi penting tentang besaran
relatif.
f. Sistem per unit dikembangkan untuk mempermudah analisis manual sistem
tenaga. Meskipun analisis sistem daya sekarang dilakukan oleh komputer,
hasilnya sering dinyatakan sebagai nilai per unit pada basis sistem yang
nyaman.
B. Daya Pembebanan Trafo
1. Pengertian Trafo
Transformator adalah sebuah alat magnetoelektrik yang sederhana, andal,
dan efisien untuk mengubah tegangan arus bolak-balik dari satu tingkat ke tingkat
13
lain. Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi
berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan
sekunder.Prinsip kerja dari transformator adalah daya listrik dari kumparan primer
ke kumparan sekunder dengan perantaraan flux magnet (garis gaya magnet) yang
dibangkitkan oleh aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer. Untuk
dapat membangkitkan tegangan listrik pada kumparan sekunder,flux magnet yang
dibangkitkan oleh kumparan primer harus berubah-ubah (Sudiartha dkk, 2016).
Transformator daya merupakan peralatan listrik yang tidak mempunyai
bagian yang bergerak, berfungsi untuk mengubah daya dari tegangan tinggi ke
tegangan rendah ataupun sebaliknya. Untuk menggunkan transformator, energi
listrik dapat ditransfer dari satu rangkaian ke rangkaian yang laintanpa melalui
hubungan fisik antara dua rangakaian. Transfer daya tersebut dilakukan
sepenuhnya oleh rangkaian medan magnet.
2. Prinsip Kerja Transformator
Transformator pada dasarnya terdiri dari dua kumparan yakni kumparan
primer dan sekunder. Kebanyakan Trafo kumparan dililitkan pada sebuah inti.
Suatu kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan AC maka arus AC
akan mengalir pada suatu kumparan tersebut yang mengakibatkan munculnya
fluks magnetik disekeliling kumparan. Dengan timbulnya fluks di kumparan
primer memicu terjadinya induksi sendiri dan induktansi pada kumparan
sekunder, karena adanya pengaruh induksi dari kumparan primer atau induktansi
bersama sehingga menimbulkan fluks magnet pada kumparan sekunder, sehingga
14
jika rangkaian sekunder dibebani maka akan mengakibatkan arus akan mengalir di
sekunder.
3. Pembebanan Transformator
Usia pakai dan efisiensi suatu transformator tenaga sangat dipengaruhi
oleh beban yang dilayani oleh transformator tersebut. Pembebanan pada suatu
transformator dapat menimbulkan panas pada kumparan transformator.Jumlah
beban yang dilayani oleh transformator tersebut sudah selayaknya sesuai dengan
rating nameplate transformator itu. Pengaplikasian beban yang melebihi rating
nameplate dapat menimbulkan beberapa tingkat resiko (Sofyan & Herawati,
2015).
Ketika suatu transformator diberi energi dan dibebani pada suhu
lingkungan 0 derajat, kehilangan daya yang disebabkan oleh rugi-rugi inti, rugi-
rugi kumparan dan rugi-rugi bocor merupakan sumber panas dan menyebabkan
kenaikan suhu kumparan dan minyak transformator. Rugi-rugi bocor dapat
mempengaruhi keseluruhan rating transformator karena dapat menimbulkan hos-
spot ketika arus yang mengalir menjadi lebih sehingga mempengaruhi
keseluruhan transformator. Hos-spot merupakan titik terpanas pada kumparan
transformator. Untuk mengatasi suhu panas pada transformator maka diperlukan
pendingin.
15
4. Transformator Daya 3 phasa
Sebuah transformator tiga fase secara prinsip sama dengan sebuah
transformator satu fase, perbedaan yang paling mendasar adalah pada sistem
kelistrikannya yaitu sistem satu fase dan tiga fase. Sehingga sebuah transformator
tiga fase bisa dihubung bintang, segitiga, atau zig-zag. Transformator tiga fase
banyak digunakan pada sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik karena
pertimbangan ekonomis. Transformator tiga fase banyak sekali mengurangi berat
dan lebar kerangka, sehingga harganya dapat dikurangi bila dibandingkan dengan
penggabungan tiga buah transformator satu fase dengan ―rating‖ daya yang sama.
Tetapi, transformator tiga fase juga mempunyai kekurangan, diantaranya bila
salah satu fase mengalami kerusakan, maka seluruh transformator harus
dipindahkan (diganti), tetapi bila transformator terdiri dari tiga buah transformator
satu fase, bila salah satu fase transformator mengalami kerusakan, sistem masih
bisa dioperasikan dengan sistem ―open delta‖.
Gambar 2.1 Trafo distribusi 3 fase kelas 20 kV
Keterangan gambar diatas adalah:
1. Tanki minyak
16
2. Radiator
3. Roda
4. Tap changer
5. Lubang untuk tarikan
6. Penyumbat keluaran minyak
7. Bushing tegangan tinggi
8. Bushing tegangan rendah
9. Konservator
10. Indikator minyak
11. Katup pengaman
12. Terminal pembumian
13. Name plate
14. Merek trafo
5. Hubungan Pada Transformator Tiga Fase
Menurut (Supriyadi, 2019) Umumnya dikenal 3 cara untuk merangkai
kumparan pada transformator tiga fase, yaitu hubungan bintang, hubungan delta,
dan hubungan zig zag.
a. Transformator 3 fase Hubung Bintang Bintang (Y-Y)
Pada jenis ini ujung ujung pada masing masing terminal dihubungkan
secara bintang. Titik netral dijadikan menjadi satu. Hubungan dari tipe ini lebih
ekonomis untuk arus nominal yang kecil, pada transformator tegangan tinggi
Jumlah dari lilitan perfase dan jumlah isolasi minimum karena tegangan fase
17
tegangan jala-jala (Line), juga tidak ada perubahan fase antara tegangan primer
dengan sekunder. Bila beban pada sisi sekunder dari transfor-mator tidak
seimbang, maka tegangan fase dari sisi beban akan berubah kecuali titik bintang
dibumikan.
Perhitungan pada hubung bintang bintang.
Sisi Primer :
Sekunder:
Gambar 2.2 Transformator hubungan bintang bintang
b. Transformator Hubung SegitigaSegitiga (Δ - Δ)
18
Pada jenis ini ujung fase dihubungkan dengan ujung netral kumparan lain
yang secara keseluruhan akan terbentuk hubungan delta/ segitiga. Hubungan ini
umumnya digunakan pada sistem yang menyalurkan arus besar pada tegangan
rendah dan yang paling utama saat keberlangsungan dari pelayanan harus
dipelihara meskipun salah satu fase mengalami kegagalan.
Perhitungan pada hubungan segitigasegitiga.
Sisi Primer :
Sekunder :
19
Gambar 2.3 Transformator hubungan segitiga segitiga
c. Transformator Hubung Bintang Segitiga ( Y - Δ)
Pada hubung ini, kumparan pada sisi primer di rangkai secara bintang
(wye) dan sisi sekundernya di rangkai segitiga. Umumnya digunakan pada
transformator untuk jaringan transmisi yang mana tegangan nantinya akan
diturunkan (Step- Down). Pada hubungan ini, perbandingan tegangan jala-
jala kali perbandingan lilitan transformator dan tegangan sekunder tertinggal
300 dari tegangan primer.
Perhitungan pada hubungan bintang segitiga.
Sisi Primer :
20
Sekunder
Gambar 2.4 Transformator hubungan bintang segitiga
d. Transformator Hubungan Segitiga Bintang (Δ - Y)
Pada hubung ini, sisi primer transformator dirangkai secara segitiga
sedangkan pada sisi sekundernya merupakan rangkaian bintang sehingga pada sisi
sekundernya terdapat titik netral. Biasanya digunakan untuk menaikkan tegangan
(Step -up) pada awal sistem transmisi tegangan tinggi Dalam hubungan ini
perbandingan tegangan kali perbandingan lilitan transformator dan tegangan
sekunder mendahului sebesar 300.
Perhitungan pada hubungan segitiga bintang.
Sisi Primer:
21
sekunder :
Gambar 2.5 Transformator hubungan segitiga bintang
e. Hubungan Zig – Zag
Kebanyakan transformator distribusi selalu dihubungkan bintang, salah
satu syarat yang harus dipenuhi oleh transformator tersebut adalah ketiga fasenya
harus diusahakan seimbang. Apabila beban tidak seimbang akan menyebabkan
timbulnya tegangan titik bintang yang tidak diinginkan, karena tegangan pada
peralatan yang digunakan pemakai akan berbeda-beda.
22
Untuk menghindari terjadinya tegangan titik bintang, diantaranya adalah
dengan menghubungkan sisi sekunder dalam hubungan Zig-zag. Dalam hubungan
Zigzag sisi sekunder terdiri atas enam kumparan yang dihubungkan secara khusus.
Ujung-ujung dari kumparan sekunder disambungkan sedemikian rupa, supaya
arah aliran arus didalam tiap-tiap kumparan menjadi bertentangan. Karena e1
tersambung secara berlawanan dengan gulungan e2, sehingga jumlah vektor dari
kedua tegangan itu menjadi :
Tegangan titik bintang eb = 0
nilai tegangan fase
Sedangkan tegangan jala jala :
23
Gambar 2.6 Transformator hubungan zig zag
6 Perhitungan persentase pembebaban transformator
Untuk menghitung arus beban penuh (full load) dapat menggunakan rumus:
Keterangan: IFL = arus beban penuh (A) S = daya transformator
(kVA) V = tegangan sisi sekunder transformator (V)
Sedangkan untuk menghitung pembebanan transformator dapat
menggunakan rumus dibawah ini:
24
Keterangan : IR = arus phasa R
VR-N = tegangan phasa R terhadap netral
IS = arus phasa S
VS-N = tegangan phasa S terhadap netral
IT = arus phasa T
VS-N = tegangan phasa T terhadap netral
7 Gangguan Pada Generator
Ada beberapa macam gangguan yang terjadi pada generator, gangguan ini
merupakan gangguan yang timbul dan terjadi pada bagian listrik dari generator.
Gangguan tersebut sebagai berikut:
a. Hubung singkat tiga fase
Pada hubung singkat tiga fase ditandai oleh terjadinya alus lebih pada
stator. Gangguan ini akan menimbulkan loncatan bunga apai dengan suhu
tinggi yang dapat melelehkan belitan dengan resiko kebakaran. Maka untuk
menghindari hal tersebut isolasi harus terbuat dari bahan anti api atau
nonflammable.
b. Hubungan singkat dua fase
Pada hubung singkat dua fase ternyata lebih berbahaya dibandingkan
gangguan hubungsingkat tiga fase , karena pada gangguan ini akan
25
mengakibatkan kerusakan pada belitan yang menimbulkan vibrasi pada
kumparan stator. Selain itu juga akan terjadi kerusakan yang timbul pada
poros dan kopling turbin akibat adanya momen puntir yang besar.
c. Stator hubungsingkat satu fase ke tanah
Gangguan ini menimbulkan bunga api dan merusak isolasi dan inti besi
yang, kerusakan ini termasuk kerusakan srius yang perbaikannya harus secara
total, dan meskipun gangguan kecil namun harus segera proteksi. Akibat dari
gangguan ini diperbaiki dengan cara menyambung taping atau mengganti
sebagian konduktor.
d. Gangguan rotor hubung tanah
Gangguan ditandai rotor generator yang belitannya tidak duhubungkan
ke tanah. Apabila suatu sisi terhubung ke tanah sementara sisi sebelumnya
tidak terselesaikan maka akan terjadi kehilangan arus pada sebagaian belitan
yang terhubung singkat dari tanah. Akibatnya akan terjadi ketidakseimbangan
fluksi, sehingga menimbulkan vibrasi yang berlebihan serta terjadi kerusakan
yang bersifat fatal pada rotor.
e. Kehilangan medan penguat
Gangguan ini membuat putaran mesun naik, dan berfungsi sebagai generator
induksi. Akibatnya rotor dan pasak, arus induksi yang bersirkulasi pada rotor.
Sehingga kehilangan medan penguat dapat dimungkinkan oleh:
1) Jatuhnya saklat penguat (41AC)
2) Kerusakan sistem AVR
3) Terjadi over voltage (Tegangan lebih)
26
4) Hubung singkat pada belitan penguat.
5) Kerusakan kontak-kontak sikat arang pada sisi penguat
C. Gangguan 3 Fase
1. Pengertian Gangguan
Merdensyah (dalam Gaffar, Agussalim dan Arisandi, 2017) gangguan
adalah suatu ketidaknormalan (interferes) dalam sistem tenaga listrik yang
mengakibatkan mengalirnya arus yang tidak seimbang dalam sistem tiga
fase. Gangguan dapat juga didefinisikan sebagai semua kecacatan yang
mengganggu aliran normal arus ke beban. Tujuan dilakukan analisa
gangguan adalah :
a. Penyelidikan terhadap unjuk kerja rele proteksi
b. Untuk mengetahui kapasitas rating maksimum dari pemutus tenaga
c. Untuk mengetahui distribusi arus gangguan dan tingkat tegangan sistem pada
saat terjadinya gangguan.
2. Klasifikasi Gangguan
Menurut (Haikal & Djalal, 2015). Berikut ini adalah klasifikasi gangguan :
a. Berdasarkan kesimetrisannya :
1) Gangguan Asimetris, merupakan gangguan yang mengakibatkan tegangan
dan arus yang mengalir pada setiap fasenya menjadi tidak seimbang,
gangguan ini terdiri dari :
27
a) Gangguan Hubung Singkat Satu Fase ke Tanah, yakni suatu
gangguan yang disebabkan karena salah satu fase terhubung
singkat ke tanah atau ground.
b) Gangguan Hubung Singkat Dua Fase, yakni gangguan yang
disebabkan karena fase dan fase antar kedua fase terhubung singkat
dan tidak terhubung ke tanah.
c) Gangguan Hubung Singkat Dua Fase ke Tanah, yaitu gangguan
yang berlangsung apabila kedua fase terhubung singkat ke tanah.
2) Gangguan Simetris, merupakan gangguan yang terjadi pada semua
fasenya sehingga arus maupun tegangan setiap fasenya tetap seimbang
setelah gangguan terjadi. Gangguan ini terdiri dari :
a) Gangguan Hubung Singkat Tiga Fase yakni gangguan yang terjadi
ketika ketiga fase saling terhubung singkat.
b) Gangguan Hubung Singkat Tiga Fase ke Tanah yakni gangguan
yang timbul ketika ketiga fase terhubung singkat ke tanah.
Semua gangguan hubung singkat diatas, arus gangguannya
dihitungdengan menggunakan rumus dasar yaitu :
I =
Dimana :
I = Arus (A)
V = Tegangan sumber (V)
28
Z = Impedansi jaringan, nilai ekivalen dari seluruh impedansi di
dalam jaringan dari sumber tegangan sampai titik gangguan (Ohm)
b. Berdasarkan lama terjadi gangguannya
1) 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.
2) Gangguan Permanen, merupakan gangguan yang tidak hilang atau tetap
ada apabila pemutus tenaga terbuka pada saluran transmisi untuk waktu
yang singkat dan setelah itu dihubungkan kembali.
Selain itu, gangguan juga terbagi menjadi dua jenis kategori yaitu :
a) Hubung singkat
b) Putusnya kawat
Dalam kategori pertama termasuk hubung singkat satu atau dua fase
dengan tanah, hubung singkat antara dua fase, dan hubung singkat tiga fase
satu sama lain, atau hubung singkat tiga fase dengan tanah. Dalam kategori
kedua termasuk putusnya satu atau dua kawat. Terkadang, hubung singkat
dan putusnya kawat dapat terjadi bersamaan. Kadang-kala terjadi juga
hubung singkat di beberapa tempat sekaligus (Arismunandar,2004 : 69).
3 Hubung singkat tiga fase
Gangguan hubung singkat tiga fase termasuk dalam klasifikasi gangguan
simetris, dimana arus maupun tegangan stiap fasenya tetap seimbang setelah
gangguan terjadi. Sehingga pada sistem seperti ini dapat dianalisa hanya dengan
29
menggunakan urutan positif saja. Gangguan hubung singkat tiga fase dapat dilihat
seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.7 Gangguan hubung singkat tiga fase
Untuk mencari nilai arus hubung singkat pada gangguan hubung singkat tiga fase
ini dapat dicari dengan menggunakan rumus :
Dimana:
Vf : Tegangan pada titik gangguan sesaat sebelum terjadinya gangguan (V)
Z1 : Impedansi urutan positif dilihat dari titik suatu gangguan (Ω)
4 Keuntungan tiga fase
Sementara domestik hampir semuanya mengambil listrik mereka dalam
bentuk daya fase tunggal, semua sistem daya besar menggunakan tiga fase. Ada
sejumlah keuntungan dalam memiliki sistem tiga fase: (i) daya dan torsi konstan
dalam motor atau generator tiga fase, yang berarti bahwa mesin akan berjalan
lebih lancar daripada mesin fase tunggal di mana torsi berdenyut pada dua kali
frekuensi sistem; (ii) untuk ukuran tertentu, I.E untuk jumlah baja dan tembaga
tertentu, mesin tiga fase memiliki daya output yang lebih besar; (iii) Sistem
30
transmisi tiga fase akan membawa daya yang lebih besar daripada sistem fase
tunggal, hal-hal lain sama. Alasan untuk ini akan dijelaskan nanti. Poin kedua dan
ketiga adalah cinsiderasi ekonomi yang benar-benar ekonomi, dan karena sistem
daya sangat besar dan mahal, cinsiderations ekonomi yang merugikan ini dan
banyak espects lainnya.
koneksi bintang dan delta
Gambar 2.8 Generator tiga fase sederhana
Dapat dinyatakan sebagai berikut :
e1 = e0 sin wt
e2 = e0 sin (wt - 120°)
e3 = e0 sin (wt - 240°)
e3 = e0 sin (wt + 120°)
31
Gambar 2.9 E.M.F dari generator tiga fase
Gambar 2.10 Koneksi bintang generator tiga fase
Gambar 2.11 Koneksi delta dari generator tiga fase
Untuk mendapatkan hubungan antara VL dan VP mungkin lebih mudah
untuk mempertimbangkan fugure 2. Yang mirip dengan gambar 2. Tetapi dengan
32
VL dialihkan ke sisi kanan, dari segitiga yang mengandung VL, kita dapatkan
dengan aturan sinus
=
Karena itu
=
Karena itu
= (Koneksi bintang)
Gambar 2.12 Diagram fasor untuk generator terhubung bintang
Gambar 2.13 Diagram fasor untuk menunjukkan hubungan antara dan
untuk generator terhubung bintang
33
=
Karena itu
=
Karena itu
= (Koneksi Delta)
D. Perangkat Lunak PSCAD (Power System Computer Aided Design)
1. Pengertian PSCAD (Power System Computer Aided Design)
PSCAD merupakan perangkat lunak simulasi standar industri dalam
mengamati perilaku transien dari suatu jaringan listrik. Konsumen grafisnya
diinterpretasikan sebagai sumber daya untuk menghadapi stimulasi yang
dilakukan dalam lingkungan terintegrasi tunggal termasuk pembuatan sirkuit,
kontrol run-time, pelaporan dan analisis hasil. Pustaka modelnya yang
komprehensif mendukung sebagian besar ac dan dc komponen dan kontrol
pembangkit listrik, sedemikian rupa sehingga FACTS, daya khusus, dan sistem
HVDC dapat dimodelkan dengan kecepatan dan presisi. Ini menyediakan sumber
daya yang kuat untuk menilai dampak teknologi daya baru di jaringan daya
(Anaya & Acha, 2014).
PSCAD adalah alat simulasi domain waktu komersial tujuan umum untuk
mempelajari perilaku transien dari jaringan listrik. Kekuatannya, selain kinerja
komputasi dan antarmuka pengguna yang canggih, berada dalam modularitas
pemodelan dan kemampuan untuk memodelkan komponen menggunakan
34
komponen pustaka standar atau komponen model yang dibuat pengguna dari
tingkat detail yang diinginkan. PSCAD menyediakan apa yang disebut API
otomatisasi, antarmuka Python yang dapat digunakan untuk berinteraksi dengan
perangkat lunak, mis. membuka dan memuat proyek, mengatur parameter model
dan menjalankan simulasi (Divshali dkk, 2019).
Kesederhanaan penggunaan adalah salah satu fitur luar biasa dari PSCAD /
EMTDC. Banyak sekali kemampuan pemodelannya dan algoritma serta metode
yang sangat kompleks bersifat transparan bagi pengguna, membuatnya bebas
untuk memusatkan upayanya pada analisis hasil daripada pada pemodelan
matematika. Untuk tujuan perakitan sistem, pengguna dapat menggunakan basis
besar komponen bawaan yang tersedia di PSCAD / EMTDC atau untuk model
yang ditentukan pengguna sendiri.
PSCAD (Power Systems Computer Aided Design) adalah pengguna grafis
antar muka yang fleksibel serta kuat bagi mesin simulasi transien elektromagnetik
populer di dunia. PSCAD merupakan sebuah aplikasi yang dapat memudahkan
pengguna untuk membangun sirkuit secara otomatis, mensimulasikan ,
menganalisis hasil, dan mengelola suatu data dalam bentuk grafis yang menyatu
sepenuhnya. Fungsi suatu kontrol serta meter plot online yang memungkinkan
pengguna untuk dapat mengubah parameter sistem sepanjang berjalannya
simulasi dan melihat efeknya saat sedang berlangsung (Manitoba HVDC
Research Centre, 2018: 1).
Selain itu, PSCAD mempunyai perpustakaan model simulasi yang telah
diuji dan diprogram, mulai dari elemen pasif sederhana hingga fungsi kontrol, dan
35
model yang lebih kompleks, seperti perangkat FACTS penuh, saluran transmisi
,kabel dan mesin listrik. Apabila model yang diperlukan tidak ada, PSCAD
memudahkan jalan untuk membangun sebuah model khusus. Misalnya, model
khusus dapat dibangun dengan menyatukan model-model yang ada untuk
membentuk sebuah modul, atau dengan membangun model-model dasar dari awal
dalam lingkungan desain yang fleksibel.
2. Studi Tipikal PSCAD/ EMTDC
Menurut Manitoba HVDC Research Centre (2018: 2-3) cakupan
pengguna PSCAD meliputi insinyur, ilmuwan akademisi, konsultan, lembaga
penelitian dan militer yang mana dalam hal ini PSCAD digunakan dalam desain,
operasi, spesifikasi tender serta pembelajaran. Adapun beberapa studi yang
dilakukan secara rurin dalam hal penggunaan PSCAD diantaranya adalah sebagai
berikut:
a. Koordinasi Relay
b. Koordinasi pemutus dan penahan , dan isolasi transformator.
c. Uji impuls transformator.
d. Evaluasi analisis harmonik dan desain filter.
e. Analisis kontijensi jaringan AC yang meliputi mesin putar, turbin, trafo,
saluran transmisi, excavator, kabel beserta beban.
f. Pengaturan efek saturasi Trafo.
g. Sub-syncous resonance (SSR) study jaringan dengan mesin, saluran
transmisi dan sistem HVDC.
36
h. Konstruksi sistem control dan koordinasi FACTS dan HVDC termasuk
STATCOM, VSC, dan cycloconverters.
i. Desain parameter pengontrol yang optimum.
j. Eksplorasi konsep circuit dan kontrol baru.
k. Studi gangguan atau operasi pemutus dan sambaran petir.
l. Desain kapal angkatan laut listrik
m. Analitis efek denyut mesin diesel dan turbin angin pada jaringan listrik
3. Pengenalan Aplikasi PSCAD
Jika PSCAD diinstal secara lokal pada mesin Anda, buka Start | Semua
Program | PSCAD | PSCADX4 | PSCAD <Version> di menu Start Windows
untuk memulainya.
Jika PSCAD diinstal melalui MyUpdater:
a. Pergi ke Mulai | Semua Program | PSCAD | MyUpdater di menu Start
Windows untuk meluncurkan MyUpdater.
b. Masuk ke MyUpdater.
c. Pilih tautan Instal atau Perbarui yang terkait dengan perangkat lunak, jika
berlaku.
d. Pilih Jalankan untuk meluncurkan PSCAD.
Anda akan melihat lingkungan PSCAD utama seperti yang ditunjukkan di bawah
ini.
37
Gambar 2.14 Tampilan utama PSCAD (Muller, 2005)
a. Kontrol Bar
Area langsung di bawah bilah judul aplikasi disebut bilah kendali pita.
Sebagian besar fungsi yang tersedia di aplikasi PSCAD dapat ditemukan di sini.
Gambar 2.15 Tampilan kontrol bar (Muller, 2005)
b. Schematic Tabs
Setiap proyek yang dimuat dalam ruang kerja akan diwakili oleh tab
skematik. Tab itu sendiri menampilkan nama proyek, bersama dengan nama, jalur
dan nomor panggilan dari modul yang kanvasnya sedang dilihat. Nomor
panggilan -1 menunjukkan bahwa tampilan saat ini adalah definisi modul (mis.
Latar belakang kanvas skematis non-putih).
38
Gambar 2.16 Schematic Tabs (Muller, 2005)
c. Workspace and Messages Windows
Di sudut kiri atas lingkungan, Anda akan melihat jendela merapat yang
disebut sebagai jendela Workspace (memiliki perpustakaan utama dan mungkin
proyek lain yang ditampilkan di dalamnya). Jika tidak terlihat, buka bilah kontrol
pita, klik pada tab Lihat dan kemudian pilih Workspace di tombol drop list Panes.
Gambar 2.17 Workspace and messages windows (Muller, 2005)
Ruang kerja memberi Anda tampilan keseluruhan dari setiap perpustakaan
dan / atau proyek kasus yang dimuat. Anda dapat menggunakannya untuk
melakukan berbagai kegiatan, seperti navigasi atau mengakses file.Tepat di bawah
39
ruang kerja atau editor definisi, adalah jendela lain yang merapat yang disebut
sebagai panel Bangun Pesan. Jika tidak terlihat, buka bilah kontrol pita, klik pada
tab Lihat dan kemudian pilih Pesan di tombol drop list Panes. Semua pesan
peringatan dan kesalahan status navigasi (informasi), yang terlibat dalam prosedur
Build dan Runtime, dicatat di jendela ini - jadi, disarankan agar jendela ini tetap
terlihat setiap saat.
d. Opening A Case Project
Membuka Proyek Kasus Kami akan mulai dengan contoh kasus paling sederhana
untuk tutorial ini. Latihan ini akan membantu kami memastikan bahwa kedua
PSCAD, dan setiap kompiler FORTRAN yang digunakan, dipasang dengan benar.
Kami akan belajar membuat case dari awal di tutorial yang berjudul Creating a
New Project.
Untuk memuat proyek kasus yang ada, lakukan salah satu operasi berikut:
1) Klik tombol Open Project di bilah akses cepat:
Gambar 2.18 Open project (Muller, 2005)
2) Tekan tombol pintas Ctrl + o keyboard.
3) Klik tab PSCAD di bilah kendali pita dan pilih Buka (melakukan Open |
Open Project secara default):
40
Gambar 2.19 Tab PSCAD (Muller, 2005)
Anda akan melihat dialog Open File muncul di layar Anda. Secara default,
jenis file yang dipilih adalah Kasus dan Perpustakaan (* .pscx, .pslx) di bagian
bawah dialog.
Gambar 2.20 Kotak dialog open file (Muller, 2005)
Arahkan ke direktori tutorial di dalam folder contoh proyek Anda (C: \
Users \ Public \ Public Documents \ PSCAD [versi] \ Contoh). Klik pada file
vdiv.pscx dan kemudian klik tombol Open untuk memuat proyek ini.
41
CATATAN: Anda dapat menavigasi langsung ke folder contoh dengan mengklik
tab PSCAD di bilah kontrol pita dan memilih Buka | Buka Contoh.
Jendela ruang kerja sekarang akan mencantumkan proyek tambahan
berjudul vdiv (Pembagi Tegangan Fase Tunggal) langsung di bawah proyek
perpustakaan utama. Kanvas skematis utama untuk proyek akan terbuka secara
otomatis di tab jendela Skema. Anda akan melihat rangkaian pembagi tegangan
rakitan seperti yang ditunjukkan di bawah ini, yang terletak di sudut kiri atas
halaman utama dalam proyek yang baru saja Anda buka. Plot terletak langsung di
sebelah kanan sirkuit.
Gambar 2.21 Rangkaian sederhana PSCAD (Muller, 2005)
42
Rangkaian ini terdiri dari sumber tegangan resistif satu fase yang
terhubung ke beban resistif. Karena besarnya resistansi sumber (1) dan resistansi
beban adalah sama, tegangan pada terminal beban adalah setengah dari tegangan
di belakang resistansi sumber. Tegangan ini diukur menggunakan voltmeter yang
disebut Vmid yang terhubung ke simpul antara sumber dan beban. Arus dalam
rangkaian harus:
Plot dan grafik akan berisi nilai-nilai tegangan pada titik tengah rangkaian, dan
arus yang mengalir melalui rangkaian saat simulasi proyek dijalankan.
e. Running a Simulation
Sebelum menjalankan simulasi, akan dilalakukan perhitungan sederhana
untuk mencari tahu apa arus beban dan tegangan titik-tengah yang seharusnya kita
harapkan. Klik dua kali pada komponen sumber untuk membuka dan melihat
parameternya - perhatikan bahwa besarnya tegangan sumber adalah 70,71 kV
RMS (atau puncak 100 kV). Tutup dialog ini dengan mengklik tombol Batal di
bagian bawah dialog dan klik kiri di mana saja di ruang kosong pada halaman,
untuk membatalkan pilihan komponen sumber yang dipilih. Untuk tegangan
sumber 100 kV, kita tahu bahwa tegangan titik tengah harus 50 kV puncak, dan
arus beban harus 50 kA puncak. Sekarang mari kita jalankan simulasi dan benar-
benar memverifikasi bentuk gelombang arus dan tegangan.
43
Untuk menjalankan kasing, cukup klik tombol Jalankan di tab Beranda
pada bilah kontrol pita.
Gambar 2.22 Gambar simulasi Run (Muller, 2005)
Ketika tombol ini ditekan, PSCAD akan melewati beberapa tahap
pemrosesan sirkuit sebelum memulai simulasi. Anda harus melihat pesan di bilah
status, di bagian bawah jendela PSCAD, yang terkait dengan berbagai tahapan
proses. Bergantung pada seberapa cepat komputer Anda, Anda mungkin tidak
dapat membacanya.
Tonton grafik saat simulasi berlangsung. Jika Anda melihat di dekat sudut
kanan bawah lingkungan, Anda akan melihat pesan xx% selesai di mana xx
mewakili persentase dari total panjang simulasi. Di sebelah kanan Anda juga akan
melihat waktu simulasi saat ini, yang berubah dengan simulasi. Sekali lagi,
tergantung pada kecepatan komputer Anda, simulasi dapat selesai hampir secara
instan.
Kasing tutorial ini diatur untuk dijalankan selama 0,2 detik. Di akhir
proses Anda akan melihat pesan EMTDC dijalankan selesai di bilah status. Plot
Anda akan terlihat mirip dengan yang berikut, tergantung pada pengaturan plot
Anda:
44
Gambar 2.23 Gambar hasil simulasi PSCAD (Muller, 2005)
Pastikan simulasi Anda menghasilkan hasil yang sama seperti yang
ditunjukkan di sini. Ini adalah satu langkah menuju memastikan bahwa PSCAD
Anda dipasang dengan benar.
Klik lagi pada tombol Run untuk melihat proses sekali lagi. PSCAD akan
melalui ketiga tahap (mis. Kompilasi, bangun, dan jalankan); Namun, Anda
mungkin tidak dapat mendeteksi dua tahap pertama, karena mereka berlalu
dengan sangat cepat. Ini karena PSCAD melakukan mereka hanya jika ada
perubahan pada sirkuit.
f. Printing the Circuit
Untuk mencetak sirkuit bersama dengan grafik yang baru saja Anda
simulasi, klik tombol mouse kanan pada latar belakang Skema dan pilih item Print
Page atau Print Preview Page.
Jika Anda memilih Halaman Cetak, dialog Halaman Cetak akan ditampilkan. Isi
dialog Halaman Cetak tergantung pada apa yang Anda cetak - klik tombol OK
untuk melanjutkan.
45
Gambar 2.24 Tampilan Print Priview Page (Muller, 2005)
Jika Anda memilih Print Preview Page, semua gambar dan teks dalam
proyek akan ditampilkan pada layar Print Preview (lihat di bawah). Pilih Cetak
untuk menampilkan dialog Halaman Cetak (lihat di atas).
46
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi menggunakan perangkat-
lunak PSCAD. Model (simulator) yang telah dibangun, kemudian disimulasikan
untuk mendapatkan hasil simulasi guna mengetahui performansnya. Simulasi
dilakukan untuk kedua kondisi operasi di SEE, yakni operasi normal dan
ubnormal atau gangguan hubung-singkat.
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Waktu : April s/d Agustus 2020
Tempat : Lt.3 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar,
Jalan Sultan Alauddin No. 259 Makassar
B. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Komputer TOSHIBA satelit C40-A dengan spesifikasi:
Prosessor : Intel ® Core™ i3-3110M CPU @2.3Hz
Prosessor Grafis : Intel HDGraphic
Memori RAM : 2GB
Hardisk : HDD
Sistem Operasi : Windows 10
47
b. Perangkat lunak Power System Computer Aided Design (PSCAD)
student version.
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah semua referensi yang
tersemat dalam daftar pustaka .
C. Skema/ Konfigurasi Penelitian
Gambar skema terbagi tiga yakni: (i) skema sistem monitoring operasi
normal dengan metode besaran aktual (ii) skema sistem monitoring operasi
normal dengan metode besaran per unit dan (iii) skema sistem monitoring operasi
gangguan dengan metode besaran per unit. Setiap skema akan terimplementasi ke
masing-masing dalam satu model/simulator, sehingga akan diperoleh Model-01,
Model-02 & Model-03. Serta diagram segaris pada Gambar 3.2 dan 3.5.
Gambar 3.1 Diagram skema kondisi operasi normal dengan sistem
besaran aktual
(i)
Lingkungan Software PSCAD
Sistem Energi Elektrik (SEE)
48
Gambar 3.2 Diagram segaris kondisi operasi normal dengan sistem besaran
aktual
Gambar 3.3 Kondisi operasi normal dengan sistem besaran per unit
(ii)
49
Gambar 3.4 Skema kondisi operasi gangguan (Abnormal) dengan besaran
per unit
Gambar 3.5 Diagram segaris kondisi operasi gangguan (Abnormal) dengan
besaran per unit
(iii)
50
D. Langkah Penelitian
Secara garis besar tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini di
tunjukkan pada bagan alir berikut.
Gambar 3.6 Langkah penelitian
Mulai
Mengidentifikasi Masalah
1. Bagaimana model simulator sistem monitoring kondisi operasi SEE
dengan metode per unit menggunakan perangkat lunak PSCAD?
2. Bagaimana performansi simulator sistem monitoring kondisi operasi
SEE dengan metode per unit menggunakan perangkat lunak
PSCAD?
3.
Studi Pustaka
Mengkaji buku,skripsi, dan jurnal mengenai sistem perunit,
pembebanan trafo, gangguan tiga fase dan aplikasi PSCAD
Pemodelan pada sistem
Menjalankan simulasi
Analisa dan melakukan penulisan laporan
penelitian
Kesimpilan & Saran
Selesai
51
E. Jadwal Penelitian
Tabel 3.1 Jadwal penelitian 2020
No. Kegiatan Bulan
Apr. Mei. Jun. Jul. Agus
1 Mengidentifikasi Masalah
2 Studi Pustaka
3 Pemodelan generator 3 fase dan
gangguan
4 Uji coba rangkaian simulasi
PSCAD
5 Analisa data hasil pengujian
6 Pembuatan laporan
52
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membangun dan menyimulasikan
sistem monitoring kondisi operasi atau status operasi Sistem Energi Elektrik
(SEE). Status operasi SEE, secara garis besar terdiri atas dua yakni status operasi
normal dan status operasi gangguan (abnormal).
Secara garis besar, bangunan model PSCAD terdiri atas tiga yakni:
1) Model-01, merupakan model monitoring SEE berbasis besaran
tegangan aktual;
2) Model-02, merupakan model monitoring SEE berbasis besaran
tegangan per unit, dalam kondisi operasi normal;
3) Model-03, yang mana merupakan model monitoring SEE berbasis
besaran tegangan per unit, dalam kondisi operasi gangguan;
Simulasi dilakukan pada kondisi normal yaitu monitoring dengan besaran
aktual dan besaran tegangan per unit dengan variasi pembebanan 134,16 MVA;
111,80 MVA; 76,16 MVA dan 38,08 MVA. Sementara itu, monitoring kondisi
operasi gangguan terdiri atas monitoring besaran tegangan per unit pada kondisi
gangguan dua fase (AB) dan monitoring kondisi gangguan tiga fase (ABC),
dengan variasi, resistansi gangguan 1, 2, 5 dan 10 dengan beban 134,16 MVA.
53
A. Perbandingan Monitoring Status Operasi SEE, antara Sistem Monitoring
Berbasiskan Besaran Aktual dengan Sistem Per Unit pada Kondisi
Operasi Normal
1. Monitoring Besaran Tegangan Aktual
Gambar 4.1. Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran
aktual
Model ini berfungsi untuk menyimulasikan sistem monitoring status operasi
normal SEE dengan metode besaran aktual. Sistem tersebut terdiri atas empat
komponen utama.
a. Model SEE: komponen ini berfungsi memodelkan SEE yang terdiri atas
sumber tegangan tiga-fase, 13,8 kV: 50 Hz. Sumber ini menyuplai trafo
tiga-fase penaik tegangan (step-up), dari tegangan 13,8 kV ke 230 kV.
Selanjutnya, beban kompleks tiga-fase bertegangan 230 kV mendapatkan
suplai dari saluran transmisi 230 kV sepanjang 40 km.
b. Instrumen yang meliputi instrumen arus & tegangan (antarfase).
Instrumen-instrumen itu berfungsi untuk mengukur besaran yang
dibutuhkan.
54
c. Prosesor fasor, berfungsi untuk mengolah besaran arus saluran di sisi TR
& TT trafo, agar terukur dalam besaran fasor.
Display, berfungsi untuk menampilkan besaran terukur, sesuai instrumen
yang digunakan baik dalam bentuk data numeris, domain fasor maupun domain
waktu (Gambar 4.2). Display terdiri atas tiga komponen utama: 1) display
numeris untuk tegangan aktual sisi TR & TT [bagian kiri-atas gambar] 2) display
domain fasor untuk arus saluran aktual sisi TR & TT [bagian kiri-bawah gambar],
serta 3) display domain waktu untuk tegangan aktual sisi TR & TT [bagian kanan
gambar].
(a) Numeris dan grafik domain waktu
12,73 kV 221,75 kV
Vm=19,47 kV Vm=300,74 kV
55
(b) Grafik domain fasor arus saluran
Gambar 4.2. Display sistem monitoring SEE berbeban 134,16 MVA dengan
metode besaran aktual
Display dari sistem monitoring besaran tegangan aktual untuk SEE dengan
kasus beban 134,16 MVA, ditampilkan oleh Gambar 4.2. Display numeris pada
gambar (a) untuk tegangan aktual menunjukkan nilai 12,73 dan 221,75 kV yang
masing-masing untuk sisi TR dan TT dari trafo. Jadi, dengan kata lain, nilai
tegangan sekunder naik sekitar 17 kali lipat dibandingkan dengan nilai tegangan
primer, yang mana hal ini konsisten dengan rasio belitan dari trafo tersebut.
Fenomena tegangan trafo di sisi TR & TT, berupa adanya perbedaan nilai
tegangan, dalam hal ini sisi TT lebih tinggi sekitar 17 kali lipat dari tegangan TR,
yang hanya sekitar 12,7 kV. Fenomena tersebut sama sekali tidak memberikan
informasi akan status operasi SEE, meskipun pada saat itu kondisi realnya adalah
SEE sedang beroperasi atau menyuplai beban normal. Nilai-nilai tegangan
tersebut, juga terkonfirmasi oleh grafik domain waktu pada Gambar (a) dari
tegangan fase AB, baik di sisi TR maupun sisi TT, yang mana menujukkan bahwa
nilai maksimum tegangan masing-masing adalah sekitar 19,47 kV dan 300,74 kV.
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
-46,83° 0,31 kA 5,25 kA -24,48°
56
Sementara itu, diagram domain fasor pada Gambar (b) juga menunjukkan
arus pada ketiga saluran (Fase-A, -B dan –C) terlihat simetris, pada nilai sekitar
5,25 dan 0,31 kA, yang masing-masing arus saluran untuk sisi TR dan sisi TT dari
trafo. Arus-arus tersebut berkenaan dengan beban yang sedang disuplai pada saat
itu, yakni beban kompleks sebesar 134,16 MVA.
Hasil simulasi untuk varian beban yang lain, pada prinsipnya menunjukkan
fenomena yang serupa dengan kasus yang sudah dijelaskan di atas. Hasil simulasi
keseluruhan kasus, dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Hasil simulasi sistem monitoring tegangan aktual
No. Beban Tegangan-Fase-
AB Trafo
Fenomena
Tegangan
Trafo, Sisi
TR-TT*)
Status
Operasi
SEE**) Daya-
Semu
Tiga-
Fase
(MVA)
Daya-
Nyata
(MW)
Daya-
Reaktif
(Mvar)
Sisi
TR
(kV)
Sisi
TT
(kV)
1 134,16 120 60 12,73 221,75 Berbeda TBS
2 111.80 100 50 12,73 222,80 Berbeda TBS
3 76,16 70 30 12,73 224,93 Berbeda TBS
4 38,08 35 15 12,73 226,32 Berbeda TBS *)
Berbeda = Berbeda sesuai rasio belitan **)
TBS = Tidak bisa disimpulkan
Tabel 4.1 menampilkan performans sistem monitoring status operasi SEE
atas empat macam nilai beban, dari yang terbesar 134,16 MVA hingga terkecil
38,08 MVA. Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem monitoring dengan
metode ini, yang didasari fenomena tegangan di sisi primer (TR) dan sekunder
(TT), tidak mampu memberikan informasi secara serta-merta atau seketika,
tentang status operasi SEE (disebut status operasi: tidak bisa disimpulkan, TDS).
57
Oleh karena itu, pada prinsipnya tegangan primer dan sekunder, berbeda
sekitar 17 kali lipat, karena ia mengkuti rasio belitan trafo. Dengan demikian,
sistem monitoring status operasi dengan berbasis tegangan aktual, tidak cukup
membantu untuk mengetahui normal atau tidaknya kondisi operasi SEE saat itu,
sehingga disebut status operasi tidak bisa disimpulkan (TDS).
2. Monitoring Besaran Tegangan Per Unit
Gambar 4.3. Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran
tegangan per unit
Model ini berfungsi untuk menyimulasikan sistem monitoring status
operasi normal SEE dengan metode besaran per unit. Sistem tersebut identik
dengan yang sebelumnya dengan tambahan komponen prosesor per unit.
a. Model SEE: komponen ini berfungsi memodelkan SEE yang terdiri atas
sumber tegangan tiga-fase, 13,8 kV, 50 Hz. Sumber ini menyuplai trafo
tiga-fase penaik tegangan (step-up), dari tegangan 13,8 kV ke 230 kV.
Selanjutnya, beban kompleks tiga-fase bertegangan 230 kV mendapatkan
suplai dari saluran transmisi 230 kV sepanjang 40 km.
58
b. Instrumen yang meliputi instrumen arus & tegangan (antarfase).
Instrumen-instrumen itu berfungsi untuk mengukur besaran-besaran yang
dibutuhkan.
c. Prosesor per unit, berfungsi untuk mengolah besaran tegangan aktual trafo
(sisi TR & TT) menjadi tegangan dalam per unit.
d. Prosesor fasor, berfungsi untuk mengolah besaran arus aktual (sisi TR &
TT trafo, agar terukur dalam besaran fasor.
Display, berfungsi untuk menampilkan besaran terukur, sesuai instrumen yang
digunakan baik dalam bentuk data numeris, domain fasor, maupun domain waktu
(Gambar 4.4).
(a) Numeris dan grafik domain waktu
0,96 p.u 0,92 p.u
Vm=312,31 kV Vm=19,37 kV
NORMAL
59
(b) Grafik domain fasor arus saluran
Gambar 4.4. Display sistem monitoring SEE berbeban 134,16 MVA dengan
metode besaran tegangan per unit
Gambar 4.4 merupakan dispay sistem monitoring SEE dengan beban
134,16 MVA dengan metode besaran tegangan perunit yangmana terlihat jelas
bahwa tegangan yang di monitoring baik di sisi primer maupun di sisi sekunder
menunjukkan keseimbangan tegangan yang sama. Pada sisi tegangan rendah
tegangan yang ditunjukkan adalah 0,92 p.u sedangkan di sisi tegangan tinggi 0,96
p.u sesuai yang terlihat pada display grafik tegangan antar fase pada Gambar (a).
Pada Gambar (b) juga menunjukkan diagram fasor terlihat simetris, tetapi dalam
besaran normal.
Untuk beban, tegangan fase, fenomena tegangan dan status operasi sistem
dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut.
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
-46,83° 0,31 kA -24,48° 5,25 kA
60
Tabel 4.2. Hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit
No. Beban Tegangan-
Fase-AB,
Trafo
Fenomena
Tegangan
Primer-
Sekunder*)
Status
Operasi
SEE**)
Daya-
Semu
Tiga-
Fase
(MVA)
Daya-
Nyata
(MW)
Daya-
Reaktif
(Mvar)
Sisi
TR
(p.u.)
Sisi
TT
(p.u.)
1 134,16 120 60 0,92 0,96 ( 1 p.u.) Normal
2 111,80 100 50 0,92 0,97 ( 1 p.u.) Normal
3 76,16 70 30 0,92 0,98 ( 1 p.u.) Normal
4 38,08 35 15 0,92 0,98 ( 1 p.u.) Normal *)
Sekitar 1 p.u. **)
Normal = Indikasi OPERASI NORMAL
Tabel 4.2 menunjukkan hasil monitoring tegangan per unit dengan variasi
beban baik di sisi tegangan primer dan sekunder dengan menggunakan analisis
perunit maka menghasilkan atau menampilkan tegangan dengan nilai sekitar ( 1
p.u.) maka bisa dikatakan bahwa status operasi dalam keadaan normal, karena
sistem dikatakan normal apabila nilai tegangannya adalah 1 p.u. berbeda dengan
monitoring kondisi aktual dengan variasi beban yang berbeda- beda maka akan
sulit untuk menganalisis kondisi operasinya dengan nilai yang cukup besar.
61
B. Monitoring Status Operasi SEE dengan Sistem Monitoring Berbasiskan
Sistem Per Unit pada Kondisi Operasi Gangguan
1. Monitoring Tegangan pada Kondisi Gangguan Duafase (AB)
Gambar 4.5 Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran
tegangan per unit pada kondisi gangguan duafase (AB)
Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran tegangan per unit
pada kondisi gangguan dua fase (ab) berfungsi untuk menyimulasikan sistem
monitoring status operasi gangguan (abnormal) SEE dengan metode besaran per
unit. Sistem tersebut identik dengan yang sebelumnya dengan tambahan model
gangguan pada SEE.
62
(a) Numeris dan Grafik Domain Waktu
(b) Grafik domain fasor arus saluran
Gambar 4.6 Display sistem monitoring SEE dengan metode besaran
tegangan per unit pada kondisi gangguan dua fase (ab)
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
0,01 p.u 0,92 p.u
Vm=19,30 kV Vm=9,22 kV
-42,06° 4.02 kA -7,54° 75,10 kA
GANGGUAN/
ABNORMAL
63
Gambar 4.6 merupakan display sistem monitoring SEE dengan metode
besaran tegangan per unit pada kondisi gangguan dua fase (AB) dengan variasi
resistan 1 , Pada resistansi 1 trafo disisi tegangan rendah sekitar 1 p.u
sedangkan disisi tegangan tinggi trafo terjadi penurunan tegangan yang sangat
besar sehingga menjadi 0.01 p.u sesuai yang terlihat pada Gambar (a) grafik
tegangan antarfase. Arus yang mengalami perubahan besar pada fase-fase yang
mengalami gangguan yaitu pada fase a dan b. Pada grafik domain waktu
menunjukkan bahwa terjadi gangguan didetik 0,2 pada saat itu tegangan langsung
menurun hal ini lah yang menunjukkan terjadi gangguan.
Untuk beban, tegangan fase, fenomena tegangan dan status operasi sistem
dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 menunjukkan hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit
pada saat gangguan dua fase AB dengan beban maksimum (134,16 MVA)
yangmana teori sederhananya adalah apabila nilai resistansi gangguan membesar
maka arus gangguan mengecil sehingga jatuh tegangan di sistem berkurang,
sehingga tegangan sumbernya cenderung membesar pada nilai per unitnya.
64
Tabel 4.3. Hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit pada saat
gangguan duafase AB dengan beban maksimum (134,16 MVA)
No. Gangguan
Fase-AB
dengan Rf
Bervariasi
()
Tegangan-Fase-AB,
Trafo
Fenomena
Tegangan Sisi TR-
TT*)
Status Operasi
SEE**)
Sisi TR
(p.u.)
Sisi
TT
(p.u.)
(Tegangan
pada titik
gangguan)
1 1 0,92 0,01 Berbeda (Tegangan
Sisi TR, tetap
sekitar 1 p.u,
sementara tegangan
sisi TT, jatuh
sekitar 98%)
Gangguan
(Abnormal)
2 2 0,92 0,03 Berbeda (Tegangan
Sisi TR, tetap
sekitar 1 p.u,
sementara tegangan
sisi TT, jatuh
sekitar 98%)
Gangguan
(Abnormal)
3 5 0,92 0,08 Berbeda (Tegangan
Sisi TR, tetap
sekitar 1 p.u,
sementara tegangan
sisi TT, jatuh
sekitar 98%)
Gangguan
(Abnormal)
4 10 0,92 0,01 Berbeda (Tegangan
Sisi TR, tetap
sekitar 1 p.u,
sementara tegangan
sisi TT, jatuh
sekitar 98%)
Gangguan
(Abnormal)
*) Sama = Relatif sama sekitar 1 p.u.
**) Gangguan = Indikasi OPERASI GANGGUAN Hubung-Singkat
Tabel tersebut di atas dilihat bahwa di sisi sekunder terjadi gangguan dalam
hal ini gangguan hubung singkat dikarenakan adanya teori tegangan yang terjadi
bahwa , pada resistansi 1 tegangan fase trafo di sisi sekunder (kondisi normal)
dari 0,96 p.u pada Tabel 4.2 menjadi 0,01 p.u karena terjadi jatuh tegangan yang
sangat besar sekitar 98% maka menurun menjadi 0,01 p.u maka disimpulkan
terjadi gangguan hubungsingkat pada sistem. Begitupun dengan variasi resistan
yang lainnya pada saat terjadi gangguan seluruh varian terjadi jatuh tegangan yang
65
cukup besar yang mana 98% mengonfirmasi status sistem terjadi gangguan/
abnormal.
2. Monitoring Kondisi Gangguan Tiga-Fase (ABC)
Gambar 4.7 Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran tegangan
per unit pada kondisi gangguan tigafase (ABC)
Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran tegangan per unit
pada kondisi gangguan tiga fase (abc) , berfungsi untuk menyimulasikan sistem
monitoring status operasi gangguan (abnormal) SEE dengan metode besaran per
unit. Sistem tersebut identik dengan yang sebelumnya dengan tambahan model
gangguan pada SEE.
66
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Garafik domain fasor arus saluran
Gambar 4.8 Model sistem monitoring SEE dengan metode besaran tegangan
per unit pada kondisi gangguan tigafase (ABC)
0,92 p.u 0,01 p.u
Vm =19,50 kV Vm =6,47 kV
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
-29,4° 4,48 kA -6,84° 75,08 kA
GANGGUAN/
67
Gambar 4.6 merupakan display sistem monitoring SEE dengan metode
besaran tegangan per unit pada kondisi gangguan dua fase (AB) dengan variasi
resistan 1 , 2, 5 dan 10. Pada umumnya identik dengan gangguan dua fase,
arus yang mengalami perubahan besar pada fase yang terlibat gangguan yaitu
fase a, b dan c maka terlihat pada Gambar (b) grafik domain fasor arus gangguan
tetap simetris karena pada dasarnya pada gangguan tiga fase merupakan gangguan
simetris.
Untuk beban, tegangan fase, fenomena tegangan dan status operasi sistem
dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut.
Tabel 4.4. Hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit pada saat
gangguan tiga fase simetris ABC dengan beban maksimum (134,16 MVA)
No. Gangguan
Fase-ABC
dengan Rf
Bervariasi
()
Tegangan-Fase-ABC,
Trafo
Fenomena Tegangan
Sisi TR-TT*)
Status Operasi
SEE**)
Sisi TR
(p.u.)
Sisi
TT
(p.u.)
(Tegangan
pada titik
gangguan)
1 1 0,92 0,01 Berbeda (Tegangan Sisi
TR, tetap sekitar 1 p.u,
sementara tegangan sisi
TT, jatuh sekitar 98%)
Gangguan
(Three phase
fault)
2 2 0,92 0,02 Berbeda (Tegangan Sisi
TR, tetap sekitar 1 p.u,
sementara tegangan sisi
TT, jatuh sekitar 98%)
Gangguan
(Three phase
fault)
3 5 0,92 0,05 Berbeda (Tegangan Sisi
TR, tetap sekitar 1 p.u,
sementara tegangan sisi
TT, jatuh sekitar 98%)
Gangguan
(Three phase
fault)
4 10 0,92 0,01 Berbeda (Tegangan Sisi
TR, tetap sekitar 1 p.u,
sementara tegangan sisi
TT, jatuh sekitar 98%)
Gangguan
(Three phase
fault)
68
Tabel 4.4 menunjukkan hasil simulasi sistem monitoring tegangan per unit
pada saat gangguan tiga fase abc dengan beban maksimum (134,16 MVA) yang
mana teori sederhananya adalah apabila nilai resistan gangguan membesar maka
arus gangguan mengecil sehingga jatuh tegangan di sistem berkurang, sehingga
tegangan sumbernya cenderung membesar pada nilai per unitnya. Sehingga dapat
dilihat dari tabel bahwa disisi sekunder terjadi gangguan dalam hal ini gangguan
hubung singkat dikarenakan adanya teori tegangan yang terjadi bahwa , pada
resistasni 1 tegangan fase trafo di sisi sekunder (kondisi normal) dari 0,91 p.u
pada Tabel 4.2 menjadi 0,01 p.u, karena terjadi jatuh tegangan sekitar 98% maka
menurun menjadi 0,01 p.u maka disimpulkan terjadi gangguan hubung-singkat
pada sistem.
69
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil analisis data pada bagian hasil dan pembahasan
sistem monitoring kondisi operasi SEE maka diambil kesimpulan, antara lain:
1. Model monitoring Sistem Energi Elektrik (SEE) berbasis per unit ini
dalam PSCAD sudah berhasil didesain dan dibangun, dengan komponen
utama sumber tegangan tiga-fase 13,8 kV; 50 Hz, trafo daya tiga-fase
13,8/230 kV; 50 Hz, saluran transmisi 230 kV sepanjang 40 km; 50 Hz,
Beban tiga fase 230 kV ; 50 Hz dan model gangguan antarfase (AB) dan
tiga fase (ABC). Dari komponen-komponen tersebut dibuatlah 4 model
diantaranya model monitoring besaran aktual pada kondisi operasi
normal, monitoring besaran aktual dengan sistem per unit pada kondisi
operasi normal, model monitoring berbasiskan sistem per unit pada
kondisi operasi gangguan dua fase (AB) dan model monitoring
berbasiskan sistem perunit pada kondisi operasi gangguan tiga fase (ABC)
2. Performansi dari model ini berhasil membuktikan bahwa pada saat
kondisi operasi sistem dalam keadaan normal bisa terbaca dengan baik
dengan melihat nilai per unit 1 p.u. Sementara itu, untuk kondisi
operasi gangguan nilai per unit di titik terjadinya gangguan drop ke nilai
yang cukup besar, lebih dari 90 persen. Hal itu menjadi indikator jelas
bahwa terjadi gangguan pada sistem (Abnormal).
70
B. Saran
Adapun saran untuk penelitian ini adalah terbatasnya versi aplikasi
PSCAD yang digunakan dalam penelitian yang mana dalam permodelan
monitoring Sistem Energi Elektrik (SEE) diharapkan dapat dirangkai dengan
sedemikian rupa tetapi karena keterbatasan komponen yang terpakai maka
diharuskan menggunakan PSCAD dengan versi yang lebih tinggi guna
menghasilkan sebuah permodelan yang lebih kompleks.
71
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, A., Kuwahara, A. 2004. Saluran Transmisi, jilid II. Jakarta: PT.
Pradnya Paramita.
Gaffar,A., Agussalim,.Arisandi.D. 2017. Analisis Gangguan Hubung Singkat
Pada Jaringan Distribusi 20 Kv Di Gardu Induk Panakkukang. Jurnal
Elektrika: 156-162.
Haikal.M.A & Djalal.M.R. 2015. Studi Hubung Singkat 3 Fase Simetri (Studi
Kasus Sistem Interkoneksi 150 Kv Sulawesi Selatan). Jurnal Teknik
Mesin. Politeknik Negeri Ujung Pandang.
Hasanpor Divshali , P., Laukkanen, M., Kulmala, A., Maki, K., van der Meer, A.,
Bhandia, R., ... Steinbrink, C. (2019). Smart Grid Co-Simulation by
Developing an FMI-Compliant Interface for PSCAD. In Smart Grid Co-
Simulation by Developing an FMI-Compliant Interface for PSCAD (2019
ed.). Madrid, Spain: CIRED.
Indri Nirwana, Supriadi,Zahir Zainuddin & Andi Faharuddin.2019. Simulasi
Relai Pilot TeknikPerbandingan –Fase untuk Saluran Transmisi Udara
Menggunakan Perangkat Lunak PSCAD (Power System Computer Aided
Design)/ EMTDC: Makassar.
Lara.O.A & Acha.E. 2014. Modeling and Analysis of Custom Power Systems by
PSCAD/EMTDC. IEEE Transactions On Power Delivery, Vol. 17(1):
267-272.
Liu. Y.,Yao. W.,Zhou. D & Liu, H. 2017. A Distribution Level Wide Area
Monitoring System for the Electric Power Grid—FNET/GridEye. Jurnal
Electrical Engineering and Computer,Vol. 5:2329-2332
Manitoba HVDC Research Centre. 2018. Power Systems Computer Aided Design
(PSCAD). Canada: Manitoba Hydro Internasional.
72
Muller. Craig. P.Eng. On the use of PSCAD (Power Sistem Computers Aided
Design ). Canada: Research center ,Winnipeg. Manitoba.
Power System Engineering, Inc.(PSE). 2015. The Utility Edge. New orleands LA:
Utility University.
Sofyan dan Afriyastuti Herawati. 2015. Pengaruh Pembebanan Terhadap Efisiensi
dan Usia Transformator (Studi KasusTransformator IVGardu Induk
Sukamerindu Bengkulu) Berdasarkan Standar IEC 60076-7. Jurnal
Amplifier, Vol.5 (2):76-80.
Sudiartha.I.W., Sutawinaya.I.P., TA.K.I., & Firman.A. 2016. Manajemen Trafo
Distribusi 20kv Antar Gardu Bl031 Dan Bl033 Penyulang Liligundi
Dengan Menggunakan Simulasi Program Etap. Jurnal Logic, Vol. 16 (3):
167-171.
Sudirham, Sudaryatno. 2012. Analisis Sistem Tenaga. Bandung: Darpublic,
Kanayakan D-30.
Supriyadi, Ali. 2019. Hubungan Pada Transformator Tiga Fase. Forum Teknolog,
Vol.7 (1): 45-52.
Syafii. 2015. Komputasi sistem tenaga dengan pemograman visual C++. Padang :
Andalas university press.
74
LAMPIRAN A
Komponen-komonen yang digunakan dalam permodelan rangkaian simulasi
gangguan pada PSCAD, antara lain:
1. Transmision lines
Gambar A.1 bentuk komponen transmision lines
Transmision lines adalah komponen yang berfungsi sebagai saluran
transmisi,yang dapat diatur panjang saluran yang diinginkan dan frekuensi steady
state yang diinginkan.
2. Output Channel
Gambar A.2 bentuk komponen output Channel
Output Channel adalah suatu komponen yang berfungsi keluaran sinyal dari
sebuah simulasi,keluaran yang berupa kurva dan grafik, polymeter, meter, dan
lain-lain.
75
3. Timed Fault Logic
Gambar A.3 bentuk komponen Timed Fault Logic
Timed Fault Logic adalah komponen yang berfungsi untuk pengaturan
waktu gangguan. Waktu yang di atur berupa saat mulai gangguan (apply fault),
dan lama waktu terjadi gangguan (duration fault)
4. Voltmeter Line-Line
Gambar A.4 bentuk komponen Voltmeter Line-Line
Meter tegangan digunakan untuk membuat sinyal, yang mewakili
perbedaan potensial (dalam kV) antara dua mode dalam gambar rangkaian.sinyal
ini diberikan nama oleh pengguna, untuk mengakses sinyal, pengguna harus
menggunakan nama sebagai label data pada kawat atau pada koneksi input
komponen control.
76
5. Signal Name
Gambar A.5 bentuk komponen Signal Name
Label data dapat digunakan untuk menetapkan nama sinyal ke kawat yang
membawa sinyal data jika Nama Sinyal Data input cocok dengan nama sinyal data
lain dalam modul halaman yang sama (atau halaman utama), kedua sinyal ini di
anggap terhubung bersama.
Label data terutama digunakan untuk mentrasfer sinyal data dalam suatu
halaman atau untuk menyediakan titik koneksi untuk setiap sinyal output internal
yang dihasilkan dalam komponen. Label data tidak dapat digunakan untuk
mentrasfer data antar halaman.
6. Three Phase to SLD Electrical Wire Converter (Split Single Line to 3
Phase)
Gambar A.6 bentuk komponen Split Single Line to 3 Phase
77
Komponen ini dapat digunakan untuk membagi sinyal tiga-fase (yaitu
dalam tampilan garis tunggal) menjadi tiga sinyal listrik sati-fase yang
terpisah.Tentu saja, itu juga dapat digunakan untuk melakuakan kebaliknya yaitu
menggambungkan tiga sinyal listrik fase tunggal yang terpisah menjadi sinyal
listrik 3 fase (single-line)
7. Ground
Gambar A.7 bentuk komponen Ground
Grounding adalah suatu jalur langsung dari alus listrik menuju bumi atau
koneksi fisik langsung ke bumi.
79
Lampiran B.1 Monitoring besaran Tegangan Aktual
Monitoring besaran Tegangan Aktual Beban 111.80 MVA
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.1.1 Display sistem monitoring SEE berbeban 111.80 MVA dengan
metode besaran aktual
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
80
Monitoring besaran Tegangan Aktual Beban 76.16
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.1.2 Display sistem monitoring SEE berbeban 76.16 MVA dengan
metode besaran aktual
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
81
Monitoring besaran Tegangan Aktual Beban 38.08 MVA
(a) Numeris dan grafik domain fasor
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.1.3 Display sistem monitoring SEE berbeban 38.08 MVA dengan
metode besaran aktual
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
82
Lampiran B.2 Monitoring Besaran Tegangan Per Unit
Monitoring Besaran Tegangan Per Unit beban 111. 80 MVA
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.2.1 Display sistem monitoring SEE berbeban 111. 80 MVA
dengan metode besaran Tegangan Per Unit
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
83
Monitoring Besaran Tegangan Per Unit beban 76.16 MVA
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik Domain fasor
Gambar B.2.2 Display sistem monitoring SEE berbeban 76.16 MVA dengan
metode besaran Tegangan Per Unit
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
84
Monitoring Besaran Tegangan Per Unit beban 38 MVA
(a) Numeris dan Grafik domain fasor
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.2.3 Display sistem monitoring SEE berbeban 38 MVA dengan
metode besaran Tegangan Per Unit
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
85
Lampiran B.3 Monitoring Tegangan pada Kondisi Gangguan Duafase (AB)
Monitoring Tegangan pada Kondisi Gangguan Duafase (AB) dengan
resistan 2
(a) Numeris dan Grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
B.3.1 Display sistem monitoring SEE dengan metode besaran Tegangan Per
Unit pada Kondisi Gangguan Dua Fase (AB) dengan resistan 2Ω
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
86
Monitoring Tegangan pada Kondisi Gangguan Duafase (AB) dengan
resistan 5
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.3.2 Display sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan Dua Fase (AB)
dengan resistan 5Ω
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
87
Monitoring Tegangan pada Kondisi Gangguan Duafase (AB) dengan
resistan 10
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.3.3 Display sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan Dua Fase (AB)
dengan resistan 10Ω
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
88
Lampiran B.4 Monitoring Kondisi Gangguan Tiga-Fase (ABC)
Monitoring Kondisi Gangguan Tiga-Fase (ABC) dengan resistansi 2
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
Gambar B.4.1 Display sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan TigaFase (ABC)
dengan resistan 2Ω
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
89
Monitoring Kondisi Gangguan Tiga-Fase (ABC) dengan resistansi 5
(a) Numeris dan grafik domain waktu
(b) Grafik domain fasor
Gambar B. 4.2 Dispay sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan TigaFase (ABC)
dengan resistan 5Ω
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
90
Monitoring Kondisi Gangguan Tiga-Fase (ABC) dengan resistansi 10
(a) Numeris dan grafik domain waktu
Gambar B. 4.3 Dispay sistem monitoring SEE dengan metode besaran
Tegangan Per Unit pada Kondisi Gangguan TigaFase (ABC)
dengan resistan 10Ω
Arus Saluran [Daya Beban: 134.16 MVA]
Recommended