Contoh Perhitungan Hubung Singkat.

Sebuah generator 625 kVA; 2,4 kV dengan X”d = 0,20 pu dihubungkan

dengan suatu rel melalui suatu pemutus rangkaian seperti ditunjukkan

dalam gambar di bawah. Tiga buah motor serempak dengan rating 250

hp; 2,4 kV, faktor daya 1,0, efisiensi 90 % dan dengan X”d = 0,20 pu

terhubung pula pada rel yang sama melalui pemutus-pemutus rangkaian.

Motor-motor bekerja pada beban penuh, faktor daya 1,0, dan tegangan

nominal, dengan beban yang terbagi rata diantara mesin-mesin tersebut.

DITANYAKAN :

a. Gambarkan diagram impedansi dengan impedansi-impedansi yang

ditandai dalam per unit (pu) atas dasar 625 kVA; 2,4 kV.

b. Hitunglah arus hubung singkat simetris dalam ampere yang harus

diputuskan oleh pemutus-pemutus rangkaian A dan B untuk suatu

gangguan tiga fasa pada titik P. Sederhanakanlah perhitungan-

perhitungannya dengan mengabaikan arus pragangguan.

c. Ulangilah bagian (b) untuk suatu gangguan tiga fasa pada titik Q.

d. Ulangilah bagian (b) untuk suatu gangguan tiga fasa pada titik R.

PENYELESAIAN.

a. Gambar diagram impedansi

Pada generator : X”d = j 0,2 pu

Pada motor serempak :

Daya output motor = 250 hp

= 250 x 746 = 186.500 Watt

= 186,5 Kw

Effisiensi motor = 0,9

Daya input motor = = 207,222 kW

Cos φ = 1, maka :

kVA Motor = 207,222 kVA

X”d = 0,2 x = j 0,603

b. Hubung singkat simetris pada Titik P.

kVA dasar = 625 kVA

Tegangan dasar = 2,4 kV

Arus dasar = = 150,352 Ampere

Untuk menghitung arus gangguan tiga fasa simetris yang akan diputuskan

oleh pemutus-pemutus rangkaian A dan B maka menurut ketentuan,

reaktansi sub-peralihan pada masing-masing motor j 0,603 pu diganti

gengan 1,5 x j 0,603 = j 0,9045 pu.

Vf = 1 pu

Impedansi paralel ketiga motor = = j 0,3015 pu

ZTh = = j 0,12 pu

I”f = = - j 8,3 pu

Arus gangguan yang mengalir dari generator

= - j 8,3 = - j 4,99 pu

Jadi arus gangguan yang melalui pemutus rangkaian A

= 4,99 x 150,352 = 750,25 Ampere

Arus gangguan yang mengalir dari masing-masing motor :

= = - j 1,103 pu

Jadi arus gangguan yang melalui pemutus rangkaian B

= - j 4,99 + 2 ( -j 1,103 ) = - j 7,2 pu = 7,2 x 150,352 = 1082,5 Ampere

C. Hubung singkat simetris pada Titik Q.

Vf = 1

Impedansi paralel motor M1 dan motor M2

= = j 0,45 pu

Impedansi paralel generator dan motor M3

= = j 0,16 pu

ZTh = = j 0,12 pu

I”f = = - j 8,3 pu

Arus gangguan dari generator dan motor M3

= - j 8,3 = - j 6,123 pu

Arus gangguan yang mengalir dari generator

= - j 6,123 = - j 5,014 pu

Jadi arus gangguan yang mengalir melalui pemutus rangkaian A

= 5,014 x 150,352 = 753,865 Ampere

Arus gangguan yang mengalir dari motor M3

= - j 6,123 – ( - j 5,014 ) = - j 1,109 pu

Jadi arus gangguan yang mengalir melalui pemutus rangkaian B

= 1,109 x 150,352 = 166,74 Ampere.

d. Hubung singkat simetris pada Titik R.

Vf = 1 pu

Impedansi paralel ketiga motor = = j 0,3015 pu

ZTh = = j 0,12 pu

I”f = = - j 8,3 pu

Arus gangguan yang mengalir dari ketiga motor :

= - j 8,3 = - j 3,31 pu

Jadi arus gangguan yang melalui pemutus rangkaian A

= 3,31 x 150,352 = 497,67 Ampere

Arus gangguan yang mengalir dari masing-masing motor :

= = - j 1,103 pu

Jadi arus gangguan yang melalui pemutus rangkaian B

= 1,103 x 150,352 = 165,84,28 Ampere