Mencari Gmr Dan Gmd Saluran Transmisi _ Novikaginanto Site

SHARINGISEASYANDSIMPLE,ISALSOAWONDERFULTHINGTODO

04NOVTUGASUJIANTENGAHSEMESTERMATAKULIAHSISTEMTENAGALISTRIKSOAL

BagaimanacaramenghitungnilaiGMDdanGMR?Berikancontohperhitungannya!

JAWABAN

Saluran transmisi merupakan salah satu bagian dari komponen sistem transmisi tenaga listrik yangberfungsiuntukmengalirkanataumengirimtenagalistrikdarisuatutempatketempatlain,misalnyadari pembangkit ke sistem distribusi pada sistem tenaga listrik. Pada dasarnya terdapat tiga buahelemenpadasalurantransmisidalamsistemtenagalistrik,yaitu:

Konduktor1.Isolator2.Infrastrukturtiangpenyangga3.

Konduktor merupakan elemen yang berfungsi untuk mengirim atau menghantarkan tenaga listrik.Konduktoryangdigunakanpadasalurantransmisiiniterbuatdarilogam.Jenisjenislogamyangbiasadigunakan untuk konduktor adalah tembaga (Cu), aluminium (http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium)dansteel.Berikutkarakteristikdaritembaga,aluminiumdansteelsecaraumum:Tabel1.KarakteristikTembaga,AluminiumdanSteel

No. JenisLogam Karakteristik

1 Tembaga Biasanya digunakan pada saluran yang tidakmembutuhkankonstruksiberatLebihmahaldibandingkanaluminiumBerat (http://maps.google.com/maps?ll=40.7,19.95&spn=0.1,0.1&q=40.7,19.95%20%28Berat%29&t=h) tembagasekitar3kaliberataluminiumTitikleleh>1000 C

2 Aluminium LebihmurahdibandingkantembagaLebihringandibandingaluminiumTitiklelehsekitar700 C

o

o

MENCARI GMR DAN GMD SALURAN TRANSMISI | novikagin...http://novikaginanto.wordpress.com/2011/11/04/mencari-gmr-dan-gmd...

1 of 11 9/17/2014 21:14

3 Steel BeratLebihkaku/molekulnyalebihrapatdibandingkantembagadanaluminiumTitiklelehlebihtinggidibandingtembagadanaluminium

Beberapakondisiyangbisamenyebabkankabelatausalurantransmisiputusadalah:

Tersandarpohon,misalnyatempatsalurantransmisinyadigunung1.Sambaranpetir,jikabebanpuncakdanmelebihititiklelehkonduktor2.Binatang,sepertiulardantikus.3.

Isolator merupakan elemen yang berfungsi untuk memisahkan bagian konduktor berteganganterhadapgrounddanberfungsijugasebagaikonstruksi.Isolatoryangbiasadigunakanbiasanyaterbuatdaribahanpolietelin,plastik,kertasdanbahkanudarapundapatdigunakansebagaiisolator.Kawatkonduktor pada saluran transmisi tegangan tinggi biasanya tidak menggunakan pelindung atauisolator,namun menjadikanudarasebagaiisolatornya.Namun,terdapatsalurantransmisitegangantinggiyangmenggunakankertassebagaiisolator,yaitusalurantransmisitegangantinggibawahlaut.Infrastruktursistemtransmisilistrikmerupakanbentukpemasangansalurantransmisitermasuktowerlistrik dan komponen lainnya. Tower listrik biasanya terbuat dari bahan baja dan disangga dengankokoh menggunakan pondasi beton. Infrastruktur sistem transmisi disesuaikan dengan wilayahgeografisdanstandardarimasingmasingwilayahataunegara.Berikutjenisjenistowerlistrik:

Deadendtower1.Sectiontower2.Suspensiontower3.Tensiontower4.Transpositiontower(fasaditukar)5.Gantrytower(dalam1towerterdapat5salurantransmisi)6.Combinedtower7.

Itulah pengertian secara umum tentang tiga elemen utama saluran transmisi, yaitu konduktor,isolator dan infrastruktur tiang penyangga, selanjutnya akan dijelaskan mengenai konduktor danhubungannyadenganGMD(GeometricMeanDistance),sertaGMR(GeometricMeanRadius). Konduktoryangseringdigunakanadalahyangterbuatdaribahanjenistembagadanaluminium.Denganmelihatkarateristikpadatabel1,karenaberattembagasekitartigakaliberataluminiumdanjikaaluminiumdigunakandengandiameteryangsamadenganaluminium,makatempatsambungankabelnyapadatiangpenyanggaharusbesardanjugatekukankabel,tembagaakanmelengkunglebihjauh dibandingkan dengan aluminium. Hal ini dikarenakan terdapat prosedur berapa panjanglengkungankabelberdasarkandiameter.Berikutilustrasinya:


2 of 11 9/17/2014 21:14

Gambar1.KondisiKonduktorTembagadanAluminiumNamun,apakahaluminiumdantembagabisamenahanberatnyasendiri?OlehkarenaitudigunakankonduktorjenisACSR(AluminiumConductorSteelReinforced).Konduktortransmisiumumnyaterdiridarisekumpulankonduktoryangdipilinagarmenjadisebuahkonduktor dengan kekuatan (strength) yang lebih tinggi. Salah satu konduktor yang paling umumdigunakanadalahAlumuniumConductor,SteelReinforced(ACSR).JeniskonduktorlainyangdapatdigunakanantaralainAllAlumuniumConductor(AAC),AllAlumuniumAlloyConductor(AAAC)danAlumuniumConductorAlloyReinforced(ACAR).

BerikutgambarkonduktorACSR:

Gambar2.ArsitekturACSRACSRmerupakankonduktoryangterbuatterbuatdarisekumpulankonduktorbajayangdilingkupidengan dua lapis konduktor berkas berbahan alumunium. Konduktor baja digunakan untukmenopangberatkonduktoralumuniumkarenaaluminiumbelumtentumampumenopangberatnyasendiri saat dipasang. Konduktor baja pada ACSR telah melalui proses galvanizing untuk menjadikonduktortersebuttahanterhadapkorosi.ACSRyangseringdipakaiadalahACSR24/7,yaituterdapat7buahkonduktorbajadan24buahkonduktoraluminium.Sebuah konduktor jika dialiri arus, maka akan menghasilkan medan magnet dan fluks magnet disekitarnya.GarisgarisfluksmagnettersebutmerupakansebuahlingkarankosentrisdenganarahyangditentukanolehaturantangankananMaxwell.Variasisinusiodalarusmenghasilkanvariasisinusoidalpadafluks.Hubunganantarainduktansi,fluksyangterlingkupidanarusfasadinyatakandengan:

(1),denganLadalahinduktansi,adalahfluxlinkagedanIadalaharus.


3 of 11 9/17/2014 21:14

Padadasarnyainduktansipadasalurantransmisidibagimenjadidua,yaituinduktansiinternaldaninduktansi eksternal. Induktansi internal dikarenakan adanya fluks magnetik di dalam konduktor,sedangkan induktansi eksternal dikarenakan adanya fluks magnetik di luar konduktor. Untukmenghitung induktansi internal dan eksternal saluran transmisi, maka fluks internal dan flukseksternalharusdihitungdankemudiandibagidenganarusyangmengalir.Berikutperumusanuntukfluksinternaldaninduktansiinternal:

Gambar3.InternalKonduktor

,dengan adalahpermeabilitasrelatifbahan,sedangkanuntukfluksekternaldanjugainduktansieksternaldiantaraduatitikD1danD2dapatdirumuskansebagai:

Gambar4.EksternalKonduktor

Dan dengan menganggap D sama dengan jarijari konduktor r dan D sama dengan D, makapersamaan(6)akanmenjadi:

r

1 2


4 of 11 9/17/2014 21:14

Dari persamaan (4) dan (7), maka induktansi konduktor karena fluks internal dan eksternal dapatditentukansebagaiberikut:

Denganmensubstitusikanr=re ,maka:

Jika persamaan (9) dan persamaan (7) saling dibandingkan, maka nilai r dapat dikatakan sebagaijarijari fiktif konduktor berketebalan nol, sehingga tidak mempunyai fluks internal. Namun, tetapmempunyaiinduktansiyangsamadengankonduktorberjarijarir.

Gambar5.KonduktorKompositPadadiatasdigambarkanbahwakelompokkonduktoryangterdiridarikelompokkonduktorxdengannberkas konduktor identik berjarijari r dan kelompok konduktor y dengan mberkas konduktoridentik berjarijari r . Konduktor x mengalirkan arus I dengan return path melalui konduktor y,sehingga menyebabkan arus yang mengalir di konduktor y bernilai I. Karena berkasberkaskonduktoryangdigunakanidentik,arustotalyangmengalirakanterbagisamaratadiantaraberkasberkas konduktor tersebut. Sehingga arus yang mengalir melalui satu konduktor pada kelompokkonduktorxadalahI/ndanarusyangmengalirmelaluisatukonduktorpadakelompokkonduktoryadalahI/m.Flukstotalyangmelingkupikonduktorapadakelompokkonduktorxyangdipengaruhiolehkonduktorkonduktorpadakelompokkonduktorxdankelompokkonduktoryadalah:

Persamaan(9)dapatdisederhanakanmenjadi

r/4

x y


5 of 11 9/17/2014 21:14

Induktansipadakonduktoradapatdicaridengan:

Induktansikonduktorlain(L ,L ,.L )dapatdidapat jugadenganmenggunakancarayangsama,sedangkaninduktansirataratadarisalahsatuberkaspadakelompokkonduktorxdinyatakansebagai:

Konduktorxterdiridarinberkaskonduktoryangterhubungsecaraparalel.Meskipuninduktansidariberkas yang berbeda bernilai tidak sama, induktansi ratarata dari masingmasing berkas tersebutbernilai sama dengan L . Dengan mengasumsikan bahwa induktansi ratarata yang diberikan diatasmerupakaninduktansidarinberkasyangdiparalelkan,makatotalinduktansipadakonduktorxadalah

Selanjutnya nilai Lx disubstitusikan ke persamaan (13), sehingga didapatkan total induktansi padakelompokkonduktorxadalah:

GMR(GeometricMeanRadius)merupakanjarijarifiktifkonduktorberketebalannol,sehinggatidakmempunyai fluks internal. Namun, tetap mempunyai induktansi yang sama dengan konduktorberjarijarir,sedangkanGMD(GeometricMeanDistance)merupakansuatunilaiyangmenggantikankonfigurasi asli konduktorkonduktor dengan sebuah jarak ratarata hipotesis (hypothetical meandistance)sehinggainduktansibersamadarikonfigurasitersebuttetapsama.BesarnyaGMDdanGMRadalah:

Induktansikonduktorydapatdicaridengancarayangsama.GeometricMeanRadiusGMR akanberbedanilaidenganGMR .Akantetapi,nilaiGMDnyaakantetapsama.Pada saluran transmisi tiga fasa, untuk mendapatkan induktansi yang seimbang (sama pada tiapphasa),salurantransmisiperluditransposisikansebanyaktigakali

b c n

av,x

yx


6 of 11 9/17/2014 21:14

Gambar6.PentransposisianSaluranTransmisiFluksyangmelingkupihantarana,yaitu:

Dalamsistemtigafasayangseimbang,maka:

..(22)

JadiGMDuntuksalurantransmisitigafasaadalah:


7 of 11 9/17/2014 21:14

ContohsoalJikasalurantransmisitigafasadenganmasingmasingsatufasaterdiridariempatkawatdengankonfigurasisebagaiberikut:

1.

r=30mm=0.03mD=500mm=0.5mD =7000mm=7mDengannilaipermeabilitas =1,maka:

MencariGMR:(Persamaan17)

MencariGMD:

Asumsi:

uratr


8 of 11 9/17/2014 21:14

X =2x3.14x50x76.6x10 =2.405x10 /mKESIMPULAN:

Untukmencarinilaiinduktansisuatusalurantransmisi,terlebihdahuludicaribesarnyanilaiGMRdanGMD dari saluran tersebut. Dengan kita mengetahui besarnya induktansi saluran, maka besarnyareaktansi induktif saluran (X ). Dengan kata lain GMR dan GMD digunakan untuk mengetahuibesarnya reaktansi induktif. Selain itu, GMD dan GMR juga mampu mengetahui berapa besarnyakapasitansi saluran dan impedansi saluran, sehingga besarnya susut tegangan nanti dapatdikendalikanmelaluiparameterimpedansi,kapasitifdaninduktansisalurantransmisi.

3CommentsPostedbynovikaginantoonNovember4,2011inMateri,SistemTenagaListrik

Tags:Aluminium,Bukan,Business,Changan,Duduk,Eunhyuk,FiannaFil,Seoul

kurniawanpramana

January2,2012at11:44PMisthissomethingthatyoumean?noproblem..heheReply

caklatif

October16,2012at6:51PMOkbro,thanksforthisarticle,niceReply

Imbang

May15,2013at4:51PMmaafmasmwtanya,kalauuntuksalurandistribusi..bgmndenganrumusGMD&GMRnya??mhnpenjelasannya.

Reply

BlogatWordPress.com.TheChocoTheme.

L 7 3

L

:)


10 of 11 9/17/2014 21:14

Entries(RSS) andComments(RSS)Follow

PoweredbyWordPress.com


11 of 11 9/17/2014 21:14

Documents

Mencari Gmr Dan Gmd Saluran Transmisi _ Novikaginanto Site