3_modul etap& powerplot

SURABAYA, JANUARI 2008

Integrasi Sistem KelistrikanPT. KDM – PT. PKT Bontang

PELATIHAN ETAP DAN POWERPLOT

:

:

:

Nomor

Departemen

Nama

Daftar Isi E T A P (Electrical Transient Analysis Program) PowerStation Pendahuluan 1 Memulai ETAP PowerStation 3 Mempersiapkan Plant 3 Membuat Proyek Baru 13 Menggambar Single Line Diagram 14 Editing Data Peralatan 15 Melakukan Studi/Analisa 15 Menyimpan File Project (Save Project) 15 Membuka File Project (Open Project) 16 Mengcopy / Menyalin File Project 16

Simulasi Load Flow Analysis ETAP PowerStation 17 Studi Aliran Daya (Load Flow Study) 17 Load Flow Analysis 17 Set Up Data Untuk Simulasi 20 Data Untuk Analisa Aliran Daya 20 ToolBar Load Flow Analysis 27 Data Hasil Simulasi ETAP PowerStation 28 Simulasi Short Circuit Analysis ETAP PowerStation 31 Study Case Editor 31 Data Untuk Short Circuit Analysis 37 Memberi Gangguan Pada Bus 43 ToolBar Short circuit Analysis 43 Data Hasil Simulasi ETAP PowerStation 45

Simulasi Transient Stability Analysis ETAP PowerStation 47 Transient Stability Toolbar 47 Transient Stability Study Case Editor 50 Display Options 61 Transient Stability Plots 63 Methode Perhitungan Stabilitas Transient 65 Data Yang Dibutuhkan 69 Transient Stability Output Reports 69 Transient Stability Time-Slider 76 Penggunaan Komputer (Power Plot) Dalam Setting Relay Pengaman 77 Manajemen Power Plot Project 77 Manajemen TCC (Time Current Curve) 80 Menyisipkan Text dan Gambar Dan Tanda Panah Arus Gangguan 82 Memasukkan Data Peralatan 84 Menggunakan Fungsi Penting 87 Lampiran Lampiran 1 : Hasil Loadflow Report Lampiran 2 : Hasil Short Circuit Report

1

E T A P (Electrical Transient Analysis Program)

PowerStation

Pendahuluan PowerStation adalah software untuk power system yang bekerja berdasarkan plant

(project). Setiap plant harus menyediakan modelling peralatan dan alat - alat pendukung

yang berhubungan dengan analisa yang akan dilakukan. Misalnya generator, data motor,

data kabel dll. Sebuah plant terdiri dari sub-sistem kelistrikan yang membutuhkan

sekumpulan komponen elektris yang khusus dan saling berhubungan. Dalam PowerStation,

setiap plant harus menyediakan data base untuk keperluan itu.

ETAP PowerStation dapat melakukan penggambaran single line diagram secara grafis dan

mengadakan beberapa analisa/studi yakni Load Flow (aliran daya), Short Circuit (hubung

singkat), motor starting, harmonisa, transient stability, protective device coordination, dan

cable derating.

Catatan

Pada Pembahasan ini hanya akan dibahas mengenai studi aliran daya (Load Flow

Analysis) dan studi hubung singkat (Short Circuit Analysis)

ETAP PowerStation juga menyediakan fasilitas Library yang akan mempermudah desain

suatu sistem kelistrikan. Library ini dapat diedit atau dapat ditambahkan dengan informasi

peralatan bila perlu.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam bekerja dengan ETAP PowerStation adalah :

• One Line Diagram, menunjukkan hubungan antar komponen/peralatan listrik

sehingga membentuk suatu sistem kelistrikan.

• Library, informasi mengenai semua peralatan yang akan dipakai dalam sistem

kelistrikan. Data elektris maupun mekanis dari peralatan yang detail/lengkap dapaty

mempermudah dan memperbaiki hasil simulasi/analisa.

• Standar yang dipakai, biasanya mengacu pada standar IEC atau ANSII, frekuensi

sistem dan metode – metode yang dipakai.

2

• Study Case, berisikan parameter – parameter yang berhubungan dengan metode studi

yang akan dilakukan dan format hasil analisa.

Catatan

Kelengkapan data dari setiap elemen/komponen/peralatan listrik pada sistem yang

akan dianalisa akan sangat membantu hasil simulasi/analisa dapat mendekati

keadaan operasional sebenarnya.

3

Memulai ETAP PowerStation

1. Mempersiapkan Plant

Persiapan yang perlu dilakukan dalam analisa / desain dengan bantuan ETAP

PowerStation adalah :

a. Single Line Diagram

b. Data peralatan baik elektris maupun mekanis

c. Library untuk mempermudah editing data

Misalkan akan dibuat plant dengan single line diagram sebagai berikut (lihat print

out one line diagram Sistem Tenaga Listrik PT. X :

Gambar 1. Single Line Diagram Sistem Tenaga Listrik PT. X

Single Line Diagram tersebut membutuhkan data peralatan sesuai dengan data

peralatan baik elektris maupun mekanis sebagai berikut :

a. Power Grid

Adalah suplai yang diambil oleh system sebagai sumber tegangan dalam hal

ini adalah PLN dengan inputan data sebagai berikut (lihat gambar 2) :

4

• Nominal kV

• Kapasitas Daya dalam MVA

• Nilai X/R

• Mode Swing sebagai referensi

Gambar 2. Power Grid Editor

b. Generator

Adalah suplai yang diambil oleh system sebagai sumber tegangan yang tersedia

sebagai back up jika ada gangguan dari PLN dengan inputan data sebagai berikut

(lihat gambar 3) :

• Kapasitas Daya dalam MVA

• Nominal kV

• % Power Factor

• Nilai Xd’, Xd”, Xo dan X/R

• Nilai X2 untuk studi harmonisa

• Hubungan grounding pada generator

• Mode Voltage Control

5

Gambar 3. Synchronous Generator Editor

c. Bus

• ID Bus

berupa nomor atau nama bus dari sistem

• Nominal kV

adalah tegangan nominal pada bus

Gambar 4. Bus Editor

6

d. Transformator

Data yang diperlukan meliputi :

• ID yaitu identitas transformator

• Rating kVA/MVA , max kVA/MVA

• Rating kV primer serta kV sekunder

• % Z, dan X/R

• Hubungan belitan

Gambar 5. 2- Winding Transformer Editor

e. Circuit Breaker


• ID yaitu identitas circuit breaker

• Standard yang digunakan ANSI atau IEC

• Nilai dari CB dari Library


sesuai library atau diberi nilai sendiri

7

Gambar 6. High /voltage Circuit Breaker Editor

f. Disconect Switch


• ID yaitu identitas disconect switch

Gambar 7. DS Editor

g. Lumped Load

Adalah motor atau beban yang terlumped, data yang diperlukan meliputi :

• ID yaitu identitas lumped load

• Rating kVA dan kV

• Power faktor

• % loading yaitu persen pembebanan pada motor

8

Gambar 8. Lumped Load Editor

h. Motor Sinkron


• ID yaitu identitas motor sinkron

• Rating kW/HP dan kV

• Power faktor dan efisiensi pada pembebanan 100%, 75% dan 50 %


• Data kabel motor jika ada

• Data impedansi untuk studi short circuit

meliputi Xd”, X/R dan Xo

• Data impedansi untuk studi harmonisa

meliputi X2

9

Gambar 9. Synchronous Motor Editor

i. Motor Induksi


• ID yaitu identitas motor induksi




• Data kabel motor jika ada

• Data impedansi meliputi X, X2, Xo dan X/R

• Hubungan belitan untuk grounding dari motor

10

Gambar 10. Induction Machine Editor

j. High Filter


• ID yaitu identitas filter

• Type filter antara lain Filter By Pass, High Filter (dumped dan undumped)

dan single tuned

• Nilai Capacitor meliputi kVAR, kV dan maksimum kV

• Nilai Induktor meliputi XL, Q Factor (= XL / RL) dan Max. I

(= Maksimum arus yang melalui induktor )

Gambar 11. Harmonic Filter Editor

11

k. Capacitor


• ID yaitu identitas Capacitor

• Rating Capacitor meliputi kV, maksimum kV, kVAR, dan jumlah

capacitor bank.

• % Load dari capacitor

Gambar 12. Capacitor Editor

l. Over Current Relay


• ID yaitu identitas over current relay

• type relay meliputi Relay, Motor Relay, dan MV Solid State types.

Gambar 13. Over Current Relay Editor

12

m. Variable Frequency Drive (VFD)


• ID yaitu identitas over current relay

• Rating VFD meliputi HP/kW, kV dan % Effisiensi

* rata – rata kapasitas VFD adalah 10 % dari motor yang didrive

Gambar 14. Variable Frequency Drive Editor

n. Charger


• ID yaitu identitas charger

• Rating AC meliputi kVA, kV, % Eff dan % power factor

• Rating DC meliputi kW, V, FLA (Full Load Ampere), dan Imax

13

Gambar 14. DC Charger Editor

2. Membuat Proyek Baru

a. Klik tombol New atau klik menu File lalu akan muncul kotak dialog sebagai

berikut :

Gambar 15. Create New Project File

b. Lalu ketik nama file project . Misalnya : Pelatihan. Lalu klik Ok atau tekan Enter.

c. Akan muncul kotak dialog User Information yang berisi data pengguna software.

Isikan nama anda dan deskripsi proyek anda. Lalu klik Ok atau tekan Enter.

14

Gambar 16. User Information

d. Anda telah membuat file proyek baru dan siap untuk menggambar one-line diagram

di layar. Lalu buat One-line diagram seperti pada gambar dibawah dan isikan data

peralatan.

3. Menggambar Single Line Diagram

Menggambar single line diagram dilakukan dengan cara memilih simbol peralatan

listrik pada menu bar disebelah kanan layar. Klik pada simbol, kemudian arahkan

kursor pada media gambar. Untuk menempatkan peralatan pada media gambar, klik

kursor pada media gambar.

Untuk mempercepat proses penyusunan single line diagram, semua komponen

dapat secara langsung diletakkan pada media gambar. Untuk mengetahui kontinuitas

antar komponen dapat di-cek dengan Continuity Check pada menu bar utama.

Pemakaian Continuity Check dapat diketahui hasilnya dengan melihat warna

komponen/branch. Warna hitam berarti telah terhubung, warna abu-abu berarti belum

terhubung.

Catatan

Agar Continuity Check dapat bekerja, pasang satu sumber generator atau pensuplai

daya sebagai swing agar dalam sistem terdapat satu referensi.

15

4. Editing Data Peralatan

• Bus

• Generator

• Cable

• Two Winding Transformator

• Induction Machine

• Static Load

• Circuit Breaker

• Fuse

Catatan

Keterangan yang lebih detail mengenai parameter peralatan kebutuhan editing data

pada PowerStation dapat dilihat pada modul editor, One Line Diagram.

Data Peralatan yang diperlukan oleh PowerStation untuk analisa sangat detail

sehingga kadang membuat beberapa pengguna kesulitan dalam memperoleh data tersebut.

Untuk mempermudah memasukkan data, maka harus diidentifikasikan terlebih dahulu

keperluan data. Sebagai contoh, analisa hubung singkat membutuhkan data yang lebih

kompleks daripada analisa aliran daya. Jadi tidak perlu memasukkan semua parameter

yang diminta pada menu editor komponen oleh ETAP PowerStation.

5. Melakukan Studi/Analisa

Dengan ETAP PowerStation dapat dilakukan beberapa analisa pada sistem kelistrikan

yang telah digambarkan dalam single line diagram. Studi-studi tersebut adalah :

1. Load Flow Analysis (LF)

2. Short Circuit Analysis (SC)

3. Motor Starting Analysis (MS)

4. Transient Stability Analysis (TS)

5. Cable Ampacity Derating Analysis (CD)

6. Power Plot Interface.

6. Menyimpan File Project (Save Project)

Masuk menu bar File, pilih Save atau click toolbar

16

7. Membuka File Project (Open Project)

a. Masuk menu bar File, pilih Open File lalu tentukan direktori tempat menyimpan

filenya (browse) atau click toolbar

b. Pilih file yang dituju kemudian click open

Gambar 17. Membuka File Project

8. Mengcopy / Menyalin File Project

a. Masuk menu bar File, pilih Copy Project To lalu tentukan direktori tempat

menyimpan filenya (browse)

b. Beri nama File Project yang dicopy kemudian click Save

Gambar 18. Mengcopy / Menyalin File Project

9. Menutup Project (Close Project)

Klik menu File lalu klik Close Project atau kill toolbar Close .

10. Keluar dari Program (Exit Program)

Klik menu File lalu klik Exit untuk keluar dari program ETAP.

17

Simulasi Load Flow Analysis

ETAP PowerStation

Analisa aliran daya (Load Flow Analysis) dilakukan untuk mengetahui besarnya

tegangan bus, faktor daya dari cabang, arus dan aliran daya yang terjadi pada saluran

dalam sistem. ETAP PowerStation Load Flow Analysis adalah program simulasi untuk

tujuan analisa aliran daya. Sistem yang dapat dianalisa adalah sistem radial maupun loop.

Studi Aliran Daya (Load Flow Study)

Studi aliran daya adalah studi yang memberikan analsis aliran daya pada suatu

sistem tenaga listrik yang bertujuan untuk :

1. Memeriksa tegangan dan pengaturan tegangan

2. Memeriksa semua peralatan (transformator dan saluran distribusi) apakah mampu

untuk mengalirkan daya yang diinginkan.

3. Memperoleh kondisi awal (eksisting) untuk memperoleh studi – studi : operasi

ekonomis, hubung singkat, stabilitas dan perencanaan pengembangan sistem.

Load Flow Analysis

Untuk memulai load flow analysis maka single line diagram (SLD) sistem tenaga

listrik digambarkan terlebih dahulu dengan memperhatikan komponen AC dan DC serta

peralatan yang digunakan. SLD biasa digambarkan pada lembar edit (lihat gambar. 1)

Gambar 19. Lembar kerja ETAP PowerStations

18

Study Case Editor

Load Flow Study Case Editor berisi variabel – variabel kontrol untuk penyelesaian

analisa aliran daya dan beberapa pilihan format laporan atau hasil output software (lihat

gambar 2), untuk menampilkannya maka pada Window pilih guest (Project Editor) setelah

itu pilih studi cases, load flow dan LF–Default.

Adapun variabel – variabel yang terdapat dalam load flow study case antara lain :

2 Study Case ID

Nama study case terdapat pada isian ini yang dapat diubah – ubah dengan panjang

maksimal karakter penamaan sebanyak 12 karakter

2 Method

Terdapat beberapa metode yang digunakan dalam analisa aliran daya yaitu Newton-

Raphson, Fast-decoupled, atau Accelerated Gauss-Seidel.

2 Maximum Iteration

Jumlah iterasi disarankan 2000 untuk metode Gauss-Seidel dan 5 untuk Newton-

Raphson dan Fast-decoupled.

2 Precision

Menunjukkan ketelitian tiap iterasi dalam satuan p.u. Pada metode Gauss-Seidel

ketelitian tegangan 0.000001 p.u volts, dan 0.001 daya untuk Newton-Raphson dan

Fast-decoupled.

2 Acceleration Factor

Faktor percepatan ini digunakan pada metode Accelerated Gauss-Seidel. Nilai yang

biasa di pakai adalah 1.2 s/d 1.7

2 Loading

Dalam bagian pembebanan load flow study case editor, dapat ditentukan pembebanan

operasi dengan pemilihan kategori pembebanan dan faktor perbedaan pembebanan.

19

2 Category

Kategori pembebanan mempunyai sepuluh pilihan. Dengan memilih sebarang

kategori, powerstation menggunakan prosentase pembebanan dari motor dan beban

statis seperti telah ditentukan.

2 Normal

Pilih normal untuk persen pembebanan untuk setiap beban seperti yang telah

dimasukkan untuk loading category yang dipilih

2 Maximum

Jika ini dipilih, maka semua motor dan beban statis yang secara langsung terhubung

akan dikalikan dengan faktor diversity maksimum tiap bus.

2 Minimum

Jika ini dipilih, maka semua motor dan beban statis yang secara langsung terhubung

akan dikalikan dengan faktor diversity mainimum tiap bus.

2 Diversity Factor

Menunjukkan besarnya pembebanan untuk semua motor dan beban statis

2 Initial Condition

Ada dua keadaan yang bisa dipilih yaitu :

a. Use Bus Voltage

Menggunakan tegangan bus yang telah ditentukan sebelumnya untuk harga awal

iterasi. Dengan pilihan ini dapat dilakukan analisa aliran daya dengan harga awal

berbeda untuk tegangan tiap bus.

b. Use Fixed Value

Menggunakan harga awal tegangan bus yang sama untuk semua bus. Dinyatakan

dalam persen dari tegangan bus nominal dan sudut tegangan dalam derajat.

20

Gambar 20. Load Flow Study Case Editor

Setelah studi case editor terisi maka lanjutkan dengan menggambar SLD ke dalam

lembar kerja ETAP sesuai komponen dan peralatan yang ada dalam sistem.

Set Up Data Untuk Simulasi

Adapun data – data yang perlu diisikan ke software untuk keperluan simulasi load

flow adalah :

1. Single line diagram sistem tenaga listrik

2. Data motor

3. Data impedansi kabel

4. Data Transformator

Data Untuk Analisa Aliran Daya

Data – data yang harus dimasukkan untuk studi aliran daya yang disesuaikan

dengan sistem tenaga listrik yang dianalisa antara lain :

2 Data Bus

Data yang dibutuhkan untuk perhitungan aliran daya meliputi :

• ID Bus


• Nominal kV


• %V dan sudut (angle)

jika initial codition di set pada use bus voltage

21


2 Data Branch

Data branch (saluran) dimasukkan ke dalam branch editor, yaitu transformator,

transmision line, kabel, reaktor, dan impedansi editor. Data yang dibutuhkan dalam

aliran daya meliputi :

• Nilai dan besaran, toleransi, temperature dari branch Z, R, X atau X/R

• Panjang dan satuan dari kabel transmisi.

• Base kV, Impedansi dan base kVA/MVA

Gambar 22. (kiri) Info page cable – (kanan) Impedansi cable

2 Data Synchronous Generator

Data Synchronous Generator (generator sinkron) yang dibutuhkan dalam aliran daya

meliputi :

22

• Mode Operasi (Swing, Voltage Control atau Mvar Control)

• kV nominal

• %V dan sudut untuk mode swing

• %V, MW loading, dan limit Mvar (Qmax dan Qmin) untuk operasi mode voltage

control

• Pembebanan MW dan Mvar untuk mode Mvar control.

Gambar 23. (kiri) Info page generator – (kanan) rating page generator

2 Data Motor Induksi dan Motor Sinkron

Data yang diperlukan untuk analisa aliran daya meliputi :




• Data kabel peralatan

Gambar 24. (kiri) Info page motor – (kanan) name plate page motor

23

2 Data Beban Statis


• Identifikasi beban yaitu identitas nama beban

• Rating kVA/MVA dan kV

• Power faktor

• % Loading


Gambar 25. (kiri atas ) Info page static load – (kanan atas) loading page static load

(bawah)Cable page static load

2 Data Transformator


• Identifikasi yaitu identitas transformator



• % Z, dan X/R

24



Gambar 26. (kiri atas ) info page transformator – (kanan atas) rating page transformator

(bawah)Tap transformator page

2 Data – Data Lain

Terdapat beberapa data yang berkaitan dengan studi kasus yang juga harus

dimasukkan. Data – data ini diedit pada load flow study case editor. Hal ini meliputi :

• Metode (Newton-Raphson, Fast-decoupled, atau Accelerated Gauss-Seidel)

• Maksimum Iterasi

• Ketelitian

• Faktor percepatan untuk metode Accelerated Gauss-Seidel.

• Loading Category

• Report (format laporan)

• Update (untuk tegangan bus dan load tap changer tranformator yang menggunakan

hasil aliran daya)

25

Untuk data atau parameter yang diperlukan tetapi tidak tercantum dalam data

peralatan, dapat memasukkan parameter dalam software yang diambil data yang

disediakan dalam library ETAP PowerStation kemudian data tersebut disesuaikan dengan

data peralatan sebenarnya.

Contoh input dari data – data peralatan dan komponen guna simulasi load flow

adalah sebagai berikut :

1. Single Line Diagram (SLD) sistem tenaga listrik

Disesuaikan dengan SLD yang akan dianalisa, dicontohkan adalah sebagai berikut:

Gambar 27. Single Line Diagram sistem tenaga listrik

Contoh input data – data yang diperlukan dalam simulasi sesuai dengan SLD diatas

adalah sebagai berikut :

Gambar 28. Contoh input data motor

26

Dari gambar 28 diatas terlihat bahwa motor termasuk motor sinkron yang diberi

identitas Finish Mill C dengan kapasitas daya 3200 HP. Motor bertegangan 2,4 kV dengan

power faktor 0.99 leading pada pembebanan 100%, 75 % dan 50% serta mempunyai load

factor 78 %.

Gambar 29. Contoh input data impedansi kabel dari library ETAP PowerStation

Dari gambar 29. diatas terlihat bahwa impedansi menggunakan kabel dengan data

pada library ETAP PowerStation. Jenis kabel adalah tembaga (Cu) dengan kapasitas

tegangan 5 kV berukuran 750 MCM.

Gambar 30. Contoh input data impedansi kabel

Dari gambar 30. diatas terlihat bahwa impedansi menggunakan data kabel dimana

nilai resistansi 0.0215/km dan reaktansi 0.029/km. Jenis kabel adalah tembaga (Cu) dengan

kapasitas tegangan 5 kV berukuran 500 MCM

27

Gambar 31. Contoh input data transformator

Dari gambar 31. diatas terlihat bahwa Tansformator mempunyai tegangan pada sisi

primer 70 kV dan pada sisi sekunder 20 kV. Kapasitas tansformator adalah 20 MVA

dengan %Z sebesar 9%. Transformator beridentitas 71-PDT-03 TAKAOKA. Tansformator

mempunyai hubungan belitan Y - ∆ yang dapat dilihat pada gambar 32.

Gambar 32. Contoh input data hubungan belitan pada transformator

ToolBar Load Flow Analysis

Adapun toolbar load flow analysis adalah sebagai berikut :

Run Load Flow Studies : untuk menjalankan (running) program setelah SLD dan data seluruh peralatan telah dimasukkan

Update Cable Load Current: untuk merubah kapasitas arus pada kabel sebelum load flow di runningLoad Flow Display Options: untuk mengatur hasil load flow yang ditampilkan sesuai dengan peralatan yang operasi.

Load Flow Report Manager: untuk menampilkan hasil load flow

28

Data Hasil Simulasi ETAP PowerStation

Hasil dari load flow dapat diketahui melalui Load Flow Report Manager dimana

data keluaran yang dapat diketahui meliputi :

Gambar 33. (kiri atas ) complete page LF Report Manager – (kanan atas) Input LF Report Manager

(kiri bawah ) result page LF Report Manager – (kanan bawah) summary LF Report Manager

Halt Current Calculation: untuk menghentikan proses running load flow

Get Online Data: untuk menyalin data online jika computer interkoneksi dengan menggunakan PSMS (online feature)

Get Archived Data: untuk menyalin data online jika computer terinterkoneksi.

29

2 Complete

Data yang tersedia berupa keseluruhan data yang dimasukkan ke dalam system dan

hasil running program.

2 Input

Data yang tersedia berupa masukkan data kita pada peralatan yang ada dalam sistem

tenaga listrik antara lain :

1. Branch

Saluran yang ada dalam sistem tenaga listrik sesuai design yang tergambar beserta

impedansinya dan saluran tersebut terhubung dari bus ke bus.

2. Bus

Jumlah bus dengan identitasnya masing – masing, tipe bus dan tegangan nominal

bus.

3. Cable

Dapat diketahui nilai resistansi, reaktansi dan library yang telah dimasukkan.

4. Cover

Berisi informasi keseluruhan mengenai system seperti jumlah bus, jumlah kabel,

penggunaan metode dalam menganalisa aliran daya.

5. Eqcable

Adalah equipment cable yang diinputkan ke dalam sistem yang menjelaskan jenis

dari kabel seperti ukuran, nilai R dan X, panjang kabel juga temperature maksimal

dari kabel.

6. XFMR&X

Berisi data transformator lengkap dengan kapasitas, tegangan dan nilai impedansi

yang dimasukkan ke dalam system beserta hubungan belitannya.

2 Result

Data yang tersedia sesuai dengan study case yang dipilih yaitu load flow sehingga

hasilnya adalah :

• LF report

Berisi aliran daya yang terjadi dalam sistem tenaga listrik yang di desain dan.dapat

diketahui pula faktor daya dan arus pada peralatan.

30

2 Summary

Terdapat data – data sebagai berikut :

1. Loading

Pembebanan yang ditanggung oleh tiap transformator.

2. Losses

Rugi – rugi yang ada pada sistem terlihat di setiap saluran antara bus ke bus dan

dapat diketahui total rugi keseluruhan sistem.

3. Summary

Menunjukan data hasil running yang berhubungan dengan kestabilan system

dimana akan ditunjukkan hasil sistem yang mengalami drop tegangan dan

tegangan lebih pada bus

4. UnderOver

Output sistem yang mengalami drop tegangan dan tegangan lebih pada bus jika

terjadi kelebihan beban.

Contoh hasil Loadflow Report dapat dilihat pada Lampiran -1

31

Simulasi Short Circuit Analysis ETAP PowerStation

Short-Circuit Analysis pada Etap PowerStation menganalisa gangguan hubung

singkat tiga phasa, satu phasa ke tanah, antar phasa dan dua phasa ke tanah pada sistem

tenaga listrik. Program Short-Circuit Analysis Etap PowerStation menghitung arus total

hubung singkat yang terjadi. Etap PowerStation versi 3.0.2 menggunakan standar

ANSI/IEEE (seri C37) dan IEC (IEC 909 dan lainnya) dalam menganalisa gangguan

hubung singkat yang bisa dipilih sesuai dengan keperluan.

Untuk memulai Short-Circuit Analysis maka single line diagram (SLD) sistem

tenaga listrik digambarkan terlebih dahulu dengan memperhatikan komponen AC dan DC

serta peralatan yang digunakan. SLD biasa digambarkan pada lembar edit (lihat gbr. 34)

Gambar 34. Lembar kerja ETAP PowerStations

Study Case Editor

Short-Circuit Analysis Study Case Editor berisi variabel – variabel kontrol untuk

penyelesaian analisa hubung singkat dan beberapa pilihan format laporan atau hasil output

software (lihat gambar 2), untuk menampilkannya maka pada Window pilih guest (Project

Editor) setelah itu pilih studi cases, short circuit dan SC - Default

32

Adapun variabel – variabel yang terdapat dalam Short-Circuit Analysis study case editor

antara lain :

2 Study Case ID

Nama study case terdapat pada isian ini yang dapat diubah – ubah dengan panjang

maksimal karakter penamaan sebanyak 12 karakter

2 Standard

Standar ANSI dan IEC dapat dilakukan untuk studi hubung singkat. Kedua standar

mempunyai variable yang berbeda.

2 XFMR Tap

Terdapat tiga metode yang disediakan untuk model seting tap off-nominal

transformator.

2 Adjust Base kV

Tegangan – tegangan bus dihitung mengguankan perbandingan belitan yang meliputi

rating kV trafo.

2 Adjust XFMR Z

Impedansi transformator disesuaikan untuk seting tap off-nominal untuk mengikuti

perubahan transformator begitu juga dengan setting pada tap.

2 Use Nominal Tap

Rating kV transformator digunakan sebagai perbandingan belitan untuk perhitungan

tegangan base dari bus – bus, yakni semua seting tap off-nominal diabaikan dan

impedansi transformator tidak disesuaikan.

33

2 Report

Beberapa pilihan untuk laporan output dari studi hubung singkat adalah :

a. Contribution Level

Dapat dipilih sampai sejauh mana arus kontribusi dari setiap bus individual ke

masing-masing bus yang terganggu dengan menyatakan jumlah level bus dalam

bagian tersebut.

b. Marginal Device Limit

PowerStation akan menandai semua peralatan pengaman yang mempunyai

momentary duty dan interrupting duty melebihi kemampuannya dengan tanda

berwarna merah. Dalam laporan outputnya peralatan ini akan ditandai untuk

membedakan dengan peralatan yang masih dalam batas kemampuannya.

c. Individual LV Motor Contribution

Pilihan ini menyediakan studi aliran daya yang lebih detail pada sistem tergantung

rendah. Dengan memilih hal ini, kontribusi setiap motor tegangan rendah akan

dicetak pada laporan output.

d. Bus Selection

PowerStation mempunyai kemampuan untuk melakukan perhitungan gangguan

pada satu bus atau semua bus sekaligus (tetapi tidak simultan). Tergantung pada

tipe gangguan yang diinginkan, program akan menerapkan gangguan tiga fasa, line

to line, line to ground dan line to line to ground pada setiap bus yang ditentukan

untuk studi hubung singkat.

e. Cable/OL Heater

Dengan pilihan ini, program akan memasukkan impedansi kabel peralatan dan

pemanasan karena overload dalam studi hubung singkat.

f. Prefault Voltage ANSI Standard

Dengan pilihan ini dapat dimasukkan keadaan awal hubung singkat untuk semua

bus.

34

g. Fixed Prefault Voltage

Menentukan besarnya tegangan sebelum gangguan dalam persen tegangan bus

nominal atau base kV bus

h. Variabel Prefault Voltage

Program juga dapat menentukan nilai tegangan sebelum gangguan untuk setiap bus,

sehingga dapat dilakukan studi hubung singkat dengan harga tegangan bus sebelum

gangguan yang berbeda

i. Machine X/R – ANSI Standard

Pilihan X/R mesin yang tetap dan variabel tersedia dalam perhitungan hubung

singkat. Untuk catatan, pemilihan X/R mesin tetap atau variabel hanya berpengaruh

pada perhitungan interrupting (1½ - 4 cycle) duty dari circuit breaker tegangan

tinggi.

j. Fixed X/R

PowerStation menggunakan rasio X/R mesin (=X”/Ra) yang ditentukan untuk ½

cycle dan 1½ - 4 cycle. Titik berat pilihan ini adalah untuk memberikan keleluasan

bahwa standar ANSI tidak mempertimbangkan rasio X/R mesin yang variable.

Contoh perhitungan Ra jika X/R fixed :

½ Cycle Network 1½ - 4 Cycle Network

Input Xsc 15 25

Input X/R 10 10

Terhitung Ra 1.5 2.5

35

k. Variabel X/R

PowerStation menggunakan rasio X/R mesin yang ditentukan dan reaktansi

subtransient (X”) untuk menghitung resistansi jangkar (Ra). Resistansi ini

selanjutnya digunakan untuk ½ cycle network dan 1½ - 4 cycle network.

Contoh perhitungan Ra dan X/R jika X/R variable dipertimbangkan :

½ Cycle Network 1½ - 4 Cycle Network

Given Xsc 15 25

Given X/R 10 --

Terhitung Ra 1.5 1.5

Final X/R 10 16.7

l. Prefault Voltage – IEC Standard

Faktor C digunakan sebagai Cmax yang ditentukan dalam standa IEC 909.

Ekivalen sumber tegangan yang digunakan dalam perhitungan hubung singkat IEC

akan default C factor untuk tegangan Standar IEC 909 :

230 V & 400 V C Factor = 1.0

< 1001 V C Factor = 1.05

sampai dengan 35000 V C Factor = 1.1

> 35000 V C Factor = 1.1

m. Calculation Method – IEC Standard

Peak X/R Method

• Method A – menggunakan rasio X/R yang seragam dalam perhitungan arus

puncak

• Method B – menggunakan rasio X/R pada lokasi hubung singkat dalam

perhitungan arus puncak

• Method C – menggunakan ekivalen frekuensi dalam perhitungan arus puncak

36

n. Breaking kA

Breaking duty dari CB dan fuse dihitung berdasarkan dua metode :

• No Mtr Decay – Penurunan motor induksi tidak dimasukkan dalam perhitungan

• With Mtr Decay – Penurunan motor induksi dimasukkan dalam perhitungan

o. Steady State kA

Arus hubung singkat steady state adalah dalam harga rms yang tersisa dari

penurunan pada fenomena transient.

• Max Value : Faktor-faktor yang digunakan untuk arus hubung singkat steady

state yang mencerminkan nilai maksimum ketidakakuratan pemodelan. Nilai ini

digunakan untuk menentukan rating minimum peralatan.

• Min Value : Faktor-faktor yang digunakan untuk arus hubung singkat steady state

yang mencerminkan nilai minimum ketidakakuratan pemodelan. Nilai ini

digunakan untuk tujuan koordinasi relay.

p. Motor Contribution Based On

Pilihan yang berhubungan dengan berbagai macam motor yang mendukung dalam

analisa short-circuit.

i. Motor Status

Analisa akan dilakukan berdasarkan data motor yang diinputkan.

ii. Loading Category

Pembebanan akan diikutsertakan dalam analisa hubung singkat dengan

pemilihan jenis beban.

iii. Both

* Untuk keadaan default maka pilih motor status

q. Bus Selection

adalah lembar yang berisi daftar bus yang yang mengalami gangguan.

* Untuk keadaan default maka kosongkan, dan ganguan pada bus bisa dilakukan

dengan cara klik kanan pada mouse dan pilih option fault

37

Info Page Short-Circuit Analysis Study Case Editor 2 Standard

Ada dua pilihan standar yang diberikan oleh Etap PowerStation yaitu ANSI dan IEC

standards tergantung dengan short circuit analysis yang dilakukan.

* Untuk keadaan default maka pilih standar yang diinginkan ANSI/IEEE atau IEC

tanpa melakukan perubahan pada option yang lain (prefault voltage)

2 Line to Ground Fault

adalah option dimana bisa menginputkan nilai impedansi tanah jika terjadi gangguan

pada sistem ke tanah.

Gambar 35. (kiri) info page – (kanan) standard page SC-Study Case Editor

Data Untuk Short Circuit Analysis

Data – data yang harus diperlukan untuk analisa hubung singkat antara lain :

2 Data Bus

Data yang dibutuhkan untuk perhitungan hubung singkat meliputi :

• ID Bus


• Nominal kV


38

• %V dan sudut (angle)

jika initial codition di set pada use bus voltage


2 Data Branch

Data branch (saluran) dimasukkan ke dalam branch editor, yaitu transformator,

transmision line, kabel, reaktor, dan impedansi editor. Data yang dibutuhkan dalam

hubung singkat meliputi :

• Nilai dan besaran, toleransi, temperature dari branch Z, R, X atau X/R

• Panjang dan satuan dari kabel transmisi.

• Base kV, Impedansi dan base kVA/MVA

Gambar 37. (kiri) info page cable – (kanan) impedansi cable

39

2 Data Synchronous Generator

Data Synchronous Generator (generator sinkron) yang dibutuhkan dalam hubung

singkat meliputi :

• Mode Operasi (Swing, Voltage Control atau Mvar Control)

• kV nominal

• %V dan sudut untuk mode swing

• %V, MW loading, dan limit Mvar (Qmax dan Qmin) untuk operasi mode

voltage control

• Pembebanan MW dan Mvar untuk mode Mvar control.

Gambar 38. (kiri) info page generator – (kanan) rating page generator

2 Data Motor Induksi dan Motor Sinkron

Data yang diperlukan untuk analisa hubung singkat meliputi :





40

Gambar 39. (kiri) info page motor – (kanan) name plate page motor

2 Data Beban Statis


• Identifikasi beban yaitu identitas nama beban

• Rating kVA/MVA dan kV

• Power faktor

• % Loading


Gambar 40. (kiri atas ) info page static load – (kanan atas) loading page static load

41

Gambar 41. Cable page static load

2 Data Transformator


• Identifikasi yaitu identitas transformator

• Rating kVA/MVA, max kVA/MVA


• % Z, dan X/R



Gambar 42. (kiri atas ) info page transformator – (kanan atas) rating page transformator

42

Gambar 43. Tap page transformator

2 Data – Data Lain

Terdapat beberapa data yang berkaitan dengan studi kasus yang juga harus

dimasukkan. Data-data ini diedit pada short circuit study case editor. Hal ini meliputi :

• Metode (Newton-Raphson, Fast-decoupled, atau Accelerated Gauss-Seidel)

• Maksimum Iterasi

• Ketelitian

• Faktor percepatan untuk metode Accelerated Gauss-Seidel.

• Loading Category

• Report (format laporan)

• Update (untuk tegangan bus dan load tap changer tranformator yang

menggunakan hasil hubung singkat)

Untuk data atau parameter yang diperlukan tetapi tidak tercantum dalam data

peralatan, dapat memasukkan parameter dalam software yang diambil data yang

disediakan dalam library ETAP PowerStation kemudian data tersebut disesuaikan dengan

data peralatan sebenarnya.

43

Memberi Gangguan Pada Bus

Untuk dapat melakukan analisa hubung singkat ini maka pada bus yang akan

dianalisa harus diberi gangguan dengan cara pada bus yang diinginkan ada gangguan di

klik kanan setelah itu pilih option fault, jika ingin mengembalikan seperti semula pilih

option don’t fault (lihat gambar 44.)

Gambar 44. page gangguan pada bus

ToolBar Short circuit Analysis

Adapun toolbar short circuit analysis ada dua macam sesuai dengan standar yang

dipilih.

1. Toolbar ANSI Standard

gangguan

normalisasi

3–Phase Fault Device Duty : untuk menganalisa gangguan 3 phasa sesuai dengan sistem.

3-Phase Faults - 30 Cycle Network : untuk menganalisa gangguan 3 phasa pada system dengan waktu 30 cycle.

LG, LL, LLG, & 3-Phase Faults - ½ Cycle: untuk menganalisa gangguan satu phasa ke tanah , antar phasa, dua phasa ke tanah dan 3 phasa selama ½ cycle

3–Phase Fault Device Duty : untuk menganalisa gangguan 3 phasa sesuai dengan sistem.

LG, LL, LLG, & 3-Phase Faults - 1.5 to 4 Cycle: untuk menganalisa gangguan satu phasa ke tanah , antar phasa, dua phasa ke tanah dan 3 phasa antara 1,5 sampai 4 cycle

44

2. Toolbar IEC Standard

Short circuit Display Options: untuk mengatur hasil short circuit yang ditampilkan sesuai dengan peralatan yang operasi.

Short circuit Report Manager: untuk menampilkan hasil short circuit Halt Current Calculation: untuk menghentikan proses running short circuit



LG, LL, LLG, & 3-Phase Faults - 30 Cycle: untuk menganalisa gangguan satu phasa ke tanah , antar phasa, dua phasa ke tanah dan 3 phasa selama 30 cycle

Save Fault kA for PowerPlot: untuk studi lebih lanjut dengan program powerplot yang berhubungan dengan koordinasi.

Short circuit Display Options: untuk mengatur hasil short circuit yang ditampilkan sesuai dengan peralatan yang operasi.

Short circuit Report Manager: untuk menampilkan hasil short circuit Halt Current Calculation: untuk menghentikan proses running short circuit


Save Fault kA for PowerPlot: untuk studi lebih lanjut dengan program powerplot yang berhubungan dengan koordinasi.

3-Phase Faults - Device Duty (IEC909): untuk menganalisa gangguan 3 phasa sesuai standar IEC 909.

LG, LL, LLG, & 3-Phase Faults (IEC 909) : untuk menganalisa gangguan satu phasa ke tanah , antar phasa, dua phasa ke tanah dan 3 phasa dengan standar IEC 909

3-Phase Faults - Transient Study (IEC 363): untuk menganalisa gangguan satu phasa ke tanah , antar phasa, dua phasa ke tanah dan 3 phasa dengan standar IEC 363

45

Data Hasil Simulasi ETAP PowerStation

Hasil dari short circuit dapat diketahui melalui Short circuit Report Manager

dimana data keluaran yang dapat diketahui meliputi :

Gambar 45. (kiri atas ) Complete page – (kanan atas) Input page

(kiri bawah ) Result page – (kanan bawah) Summary page SC Report Manager

* untuk mengetahui hasil keseluruhan running program maka pilih TextReport


46

2 Complete

Data yang tersedia berupa keseluruhan data yang dimasukkan ke dalam system dan

hasil running program.

2 Input

Data yang tersedia berupa masukkan data kita pada peralatan yang ada dalam sistem

tenaga listrik antara lain :

1. Bus

2. Cable

3. Cover

4. Generator

5. Loads

6. Reactor

7. Transformer

8. UPS

9. Utility

2 Result

Data yang tersedia sesuai dengan study case yang dipilih yaitu short circuit sehingga

hasilnya adalah :

• SC report

Berisi data hubung singkat yang terjadi dalam sistem tenaga listrik yang di

desain dan.dapat diketahui pula power faktor dan arus pada peralatan.

2 Summary

Menunjukan data hasil running yang berhubungan dengan kestabilan system dimana

akan ditunjukkan hasil sistem yang mengalami gangguan.

Contoh hasil Short Circuit Report dapat dilihat pada Lampiran -2

47

Simulasi Transient Stability Analysis ETAP PowerStation

Program Transient Stability Analysis PowerStation digunakan untuk menyelidiki

batas kestabilan sistem tenaga sebelum, selama dan setelah terdapat perubahan sistem atau

terdapat gangguan. Program ini memodelkan karakteristik dinamis sistem tenaga,

menerapkan events dan tindakan yang diinginkan user, menyelesaikan persamaan sistem

dan persamaan turunan mesin untuk mengetahui respon sistem dan mesin dalam daerah

waktu. Dari respon ini user dapat menentukan sifat transient sistem, membuat perkiraan

kestabilan, men-setting peralatan pengaman dan melakukan perbaikan stabilitas sistem.

1. Transient Stability Toolbar

Transient Stability Toolbar akan tampak dilayar ketika anda didalam mode Studi Transient

Stability.

Gambar 62. Transient Stability Analysis ETAP PowerStation

Run Transient Stability Study

Pilih studi kasus dari Study Case Toolbar lalu klik tombol Run Transient Stability. Kotak

dialog akan mucul yang menanyakan nama file output.

Transient Stability Display Options

Klik tombol Transient Stability Display Options untuk mengatur pilihan one-line diagram

pada mode studi transient stability dan dapat mengatur tampilan hasil perhitungan.

48

Transient Stability Report Manager

Untuk menampilkan isi dari output report terakhir klik icon Report Manager pada toolbar.

Nama file output ditampilkan toolbar Study Case.

Gambar 63. Transient Stability Report Manager

Anda juga dapat melihat output report dengan meng-klik tombol View Output File pada

toolbar Study Case Toolbar. Untuk menampilkan daftar output report, klik nama output

report dan klik tombol View output File.

Daftar ini berisi semua file output pada folder proyek yang bersangkutan dengan ektensi

file yang bersangkutan. Untuk mengubah ekstensi file output, klik tombol List Output

Reports didekat kotak daftar Output Report.

49

Gambar 64. List Output Report

Output report studi transient stability studies memiliki ekstensi .tsr.

Text output report PowerStation dapat diperlihatkan oleh pengolah kata seperti Notepad,

Wordpad, dan Microsoft Word. Default-nya, output report ditampilkan di Notepad.

Transient Stability Plots

Klik tombol Transient Stability Plots untuk memilih dan mem-plot kurva dari file plot

terakhir. Nama file plot ditampilkan pada toolbar Study Case. File plot transient stability

memiliki ekstensi .tsp.

Halt Current Calculation

Tanda Stop normalnya tidak aktif. Ketika perhitungan transient stability diaktifkan maka

tombol ini menjadi aktif dan menunjukkan tanda merah. Klik tombol ini akan

menghentikan perhitungan yang sedang berjalan.

Get Online Data

Jika keylock ETAP dikomputer anda memiliki fasilitas online, anda dapat menyalin data

online dari presentasi online ke presentasi bersangkutan.

50

Get Archived Data

Jika keylock ETAP dikomputer anda memiliki fasilitas online, anda dapat menyalin data

archived ke presentasi bersangkutan.

2. Transient Stability Study Case Editor

Transient Stability Study Case Editor berisi solusi variable kontrol, kondisi pembebanan,

event dan aksi spesifik untuk output report dan plot. Anda dapat membuat dan menyimpan

studi kasus yang tidak terbatas. Ketika pada mode Transient Stability Analysis anda dapat

menjalankan Transient Stability Study Case Editor dengan meng-klik tombol study case

pada toolbar Transient Stability.

Untuk membuat studi kasus baru, tampilkan Project View, klik kanan pada folder

Transient Stability Study Case dan pilih Create New.

Gambar 65. Project Editor

Transient Stability Study Case Editor berisi Info Page, Events Page, Dyn Model Page dan

Plot Page.

51

2.1. Info Page

Gambar 66. Transient Stability Study Case

Study Case ID

ID studi kasus bisa dinamakan sampai 12 karakter.

Initial Load Flow

Anda dapat merubah parameter solusi untuk perhitungan awal aliran daya pada transient

stability analysis.

Max Iteration

Nilai yang disarankan dan default adalah 2000.

Solution Precision

Nilai ini menentukan berapa presisi perhitungan anda. Nilai default adalah 0.000001.

Accel. Factor

Nilai tipikal adalah antara 1.2 dan 1.7. Nilai default 1.45.

52

Solution Parameters

Simulation Time Step

Nilai ini merupakan step waktu dan harus diisikan lebih kecil daripada time constant

terendah didalam sistem sehingga anda dapat melihat semua respon exciter dan governor.

Nilai yang disarankan adalah 0.001 detik. Jika anda ingin resolusi yang lebih tinggi,

kurangi nilai ini.

Plot Time Step

Nilai ini menentukan seberapa sering PowerStation harus merekam hasil simulasi untuk

diplot. Nilai default adalah 20 sehingga setiap 20 step waktu simulasi akan diplot.

Misalkan bila step waktu simulasi 0.001 maka step waktu plot adalah 0.02 detik. Dengan

nilai step waktu yang lebih rendah maka hasil plot akan semakin halus tetapi juga

menambah besar file plot di harddisk.

Initial Loading

Pada bagian ini anda dapat menentukan operasi beban awal sistem dengan memilih loading

category dan diversity factors.

Category

Dengan memilih berbagai kategori, PowerStation menggunakan persen pembebanan motor

dan beban statis seperti pada categori yang terpilih.

Normal

Pilih normal untuk menggunakan persen pembebanan masing-masing beban seperti yang

telah dimasukkan pada Loading Category yang terpilih yaitu tidak ada faktor diversity

yang dipertimbangkan.

Maximum

Ketika pilihan pembebanan maksimum bus terpilih, pembebanan semua motor dan beban

statis akan dikalikan dengan faktor diversity maksimum dari bus yang terhubung ke beban.

53

Dengan pilihan ini anda dapat mendefinisikan pembebanan awal untuk studi transient

stability dimana setiap bus memiliki faktor diversity maksimum.

Minimum

Ketika pembebanan minimum bus terpilih, pembebanan semua motor dan beban statis

akan dikalikan dengan faktor diversity minimum dari bus yang terhubung ke beban.

Dengan pilihan ini, anda dapat mendefinisikan pembebanan awal untuk studi transient

stability dimana setiap bus memiliki faktor diversity minimum yang berbeda.

Pilihan ini dapat digunakan untuk melihat efek tap transformator dan kapasitor (jika ada)

pada tegangan sistem pada kondisi pembebanan minimum.

Global Diversity Factor

Ketika terpilih maka PowerStation akan mengalikan semua motor dan beban statis dari

kategori pembebanan yang terpilih dengan nilai yang dimasukkan. Dengan pilihan ini anda

dapat mendefinisikan pembebanan awal untuk studi transient stability dengan faktor

diversity tetap untuk semua beban. Catatan : semua motor akan dikalikan dengan 125%

yang menandakan beban motor di semua bus naik 25% diatas nilai yang tercantum pada

kaategori pembebanan yang terpilih. Nilai ini bisa lebih kecil atau lebih besar dari 100%.

Operating P & Q

Cek pilihan ini untuk menggunakan P dan Q seperti yang tercantum pada editor komponen.

Charger Loading

Load Category

Pilihan ini digunakan untuk memilih P dan Q seperti yang terdapat pada bagian Loading

Category dari Charger Editor untuk charger.

54

Operating Load

Pilihan ini digunakan untuk memilih P dan Q seperti yang terdapat pada bagian Operating

Load dari Charger Editor untuk charger. Jika pilihan ini terpilih maka pertama perlu

dijalankan perhitungan aliran daya DC supaya dapat memperkirakan beban charger.

Remarks 2nd Line

Anda dapat memasukkan 120 karakter di kotak keterangan. Informasi yang dimasukkan

dilokasi ini akan diprint pada baris kedua daari informasi header pada setiap halaman

output report. Keterangan ini dapat berisi informasi mendetail dan kondisi setiap studi

kasus.

2.2. Events Page

Bagian ini digunakan untuk mendesain dan menyimpan studi transient stability dengan

even yang di skenario.

Gambar 67. Event page Transient Stability Analysis ETAP PowerStation

Events

Daftar ini berisi semua even yang ditampilkan dalam orde watu yang menggambarkan

urutan even didalam studi. Even yang aktif ditandai oleh * dan diurutkan dulu lalu diikuti

oleh even yang tidak aktif.

55

Event ID

Maksimum 12 karakter.

Time

Adalah waktu ketika even tersebut terjadi. Satuannya detik.

Add (Event)

Even baru dapat ditambahkan dengan meng-klik pada Add (Event) dan membuka Event

Editor.

Gambar 68. Event editor

Active – untuk membuat event aktif. Hanya even yang aktif akan dimasukkan dalam studi.

Edit (Event)

Klik tombol Edit (Event) untuk membuka Event Editor dan mengubah even yang ada.

Anda juga dapat men-double klik pada even untuk mengaktifkan Event Editor.

Delete (Event)

Menghapus even yang ada dari daftar.

Actions

Setiap even dapat berisi beberapa aksi (perubahan sistem atau gangguan). Ketika anda

memilih even dengan meng-klik nya di daftar Event, aksi even yang bersangkutan akan

ditampilkan di daftar Actions.

Device Type

Tipe peralatan yang akan diberi aksi.

56

Device ID

ID dari peralatan yang akan diberi aksi. Aksi yang akan dilakukan pada peralatan dan tipe

peralatan yang bersangkutan. Berikut ini akan diberikan tipe peralatan dan aksinya.

Device Type Actions

Bus Fault / Clear Fault

Circuit Breaker Open / Close

SPST Switch Open / Close

Fuse Open / Close

Generator Ref. Machine / Delete / Droop / Isoch / Start

Utility Ref. Machine / Delete

Syn. Motor Delete

Ind. Motor Accelerate / Delete

MOV Start

None Load Flow (no action, print load flow at the event time)

Add (Action)

Aksi baru dapat ditambahkan dengan meng-klik tombol Add (Action) dan membuka

Action Editor. Pilih tipe peralatan dari list Device Type. Pilih peralatan dari list Device ID

lalu pilih aksi dari list Action.

Edit (Action)

Klik tombol Edit (Action) untuk mengedit aksi yang telah ada.

Gambar 69. Action Editor

57

Delete (Action)

Menghapus aksi yang telah ada.

Total Simulation Time

Total waktu simulasi untuk studi transient stability. Satuannya detik.

2.3. Dyn Model Page

Bagian ini digunakan untuk memodelkean motor sinkrun dan induksi secara dinamis

didalam sistem.

Gambar 70. Dyn Model pageTransient Stability Study Case

Motor akan dimodelkan dinamis jika anda telah menerapkan model dinamis didalam

Motor Editor dan anda memilih mengglobalkan model group motor tersebut di bagian ini.

Catatan : semua generator sinkrun dimodelkan secara dinamis.

Machine Type

Syn. Motors, MV

Group mesin terdiri dari semua motor sinkrun yang bertegangan menengah (rating 1 kV

dan diatasnya).

Syn. Motors, LV

Group mesin terdiri dari semua motor sinkrun yang bertegangan rendah

(rating dibawah 1 kV).

58

Ind. Machines, MV

Group mesin terdiri dari semua motor induksi dan generator yang bertegangan menengah

(rating 1 kV dan diatasnya).

Ind. Machines, LV

Group mesin terdiri dari semua motor induksi dan generator yang bertegangan rendah

(rating dibawah 1 kV).

Dynamic Modeling

Do Not Model

Jika dipilih, group mesin yang bersangkutan tidak akan dimodelkan secara dinamis pada

studi transient stability tanpa memperhatikan model dinamis untuk mesin individual.

Model Machines Larger or Equal To

Jika dipilih, mesin-mesin yang terdapat pada group mesin dan yang dirating lebih besar

daripada yang disebutkan di bagian HP/kW akan dimodelkan secara dinamis dan mesin

dalam satu grup yang dirating kurang dari ukuran yang diberikan tidak akan dimodelkan

secara dinamis.

HP/kW

Tetapkan ukuran mesin (dalam HP or kW) untuk grup mesin yang terpilih untuk

dimodelkan secara dinamis.

Starting Load for Accelerating Motors

Tetapkan dasar torsi beban vs slip model yang digunakan untuk accelerasi motor.

Based on Motor Electrical Rating

Torsi beban vs. kurva slip didefinisikan berdasarkan rating motor listrik yaitu torsi beban

vs. kurva slip akan diskala sampai 100% pada kecepatan sinkrun merujuk pada 100%

rating motor listrik.

59

Based on Motor Mechanical Load

Torsi beban vs. kurva slip didefinisikan berdasarkan beban motor mekanis yaitu torsi

beban vs kurva slip tidak akan diskala.

Generator Start-Up

Tetapkan model ketergantungan frekuensi untuk melakukan studi Start-up Generator.

Frequency Dependent Models for Network, Motors, & Generators

Jaringan, motor dan generator akan dimodelkan tergantung pada frekuensi. Pilihan ini

harus dicek untuk melakukan studi Start-up Generator.

2.4. Plot Page

Bagian ini digunakan untuk memilih peralatan yang akan diplot untuk menampilkan hasil

studi transient stability.

Gambar 71. Plot page Transient Stability Study Case

Device Type

Pilih tipe peralatan.

Syn. Generators

Group mesin berisi semua generator sinkrun.

Syn. Motors, MV

Group mesin yang berisi semua motor sinkrun dengan rating 1 kV dan diatasnya.

60

Syn. Motors, LV

Grup mesin yang terdiri dari semua motor sinkrun dengan rating kurang dari 1 kV.

MV Ind. Machines

Grup mesin yang terdiri dari semua motor induksi dan generator dengan rating 1 kV dan

diatasnya.

LV Ind. Machines

Grup mesin yang terdiri dari semua motor induksi dan generator dengan rating kurang

dari 1 kV.

Buses

Grup peralatan yang terdiri dari semua bus.

Plot Options

Ketika grup mesin atau peralatan telah terpilih, semua peralatan dalam grup itu akan

ditampilkan di daftar Plot Options sehingga dapat dipilih.

Device ID

ID peralatan untuk mesin yang terpilih atau grup peralatan kecuali mesin-mesin yang tidak

dimodelkan secara dinamis.

Plot/Tabulation (column)

Anda dapat meng-klik kolom ini untuk memilih atau tidak pilihan plot/tabulation untuk

berbagai peralatan. Ketika dipilih, tanda X akan terlihat dikolom disamping peralatan yang

dipilih dan informasi peralatan yang terpilih akan ditabulasikan pada akhir output report

dari studi transient stability dan disimpan di file plot.

Plot/Tabulation (check box)

Check box ini merupakan cara lain untuk mengeset pilihan plot/tabulation untuk peralatan

yang terpilih.

61

3. Display Options

Pilihan tampilan terdiri atas Results page dan tiga halaman berisi informasi AC, AC-DC

dan DC. Perhatikan bahwa warna dan tampilan yang dipilih untuk setiap studi adalah

spesifik untuk studi tersebut.

Results Page

Anda dapat menentukan pilihan tampilan untuk hasil perhitungan one-line diagram. Hasil

ini dapat ditampilkan untuk setiap plot step waktu. Hasilnya meliputi tegangan bus dan

frekuensi, sudut daya mesin sinkrundan frekuensi, kecepatan motor induksi dan aliran daya

ke mesin.

Gambar 72. Disply option Transient Stability

Color

Pilih warna untuk hasil transient stability yang akan ditampilkan pada one-line diagram.

Show Units

Pilih checkbox tersebut untuk menampilkan unit dari hasil yang ditampilkan.

Bus

Voltage

Pilih kV atau % untuk tampilan tegangan pada one-line diagram dari daftar.

62

Frequency

Pilih Hz atau % untuk frekuensi bus yang ditampilkan pada one-line diagram dari daftar.

Syn. Machines

Power Angle

Pilih Deg atau Rad untuk sudut (rotor) daya mesin sinkrun yang akan ditampilkan pada

one-line diagram. Catatan : sudut daya adalah relatif berdasarkan referensi sudut daya

mesin yang diset nol.

Frequency

Pilih Hz atau % untuk frekuensi mesin sinkrun yang akan ditampilkan pada one-line

diagram dari daftar. Frekuensi mesin sebanding dengan kecepatan mesin.

Ind. Machines

Speed

Pilih RPM atau %Slip untuk tampilan kecepatan mesin induksi pada one-line diagram.

Dimana : s

MsxSlip%ωω−ω

=100

Machine Flows

Unit

Tentukan satuan aliran daya (kVA atau MVA).

kW + jkvar

Pilih satuan aliran daya P + jQ untuk menampilkan (kW+jkvar atau MW+jMvar)

kVA

Pilih tombol kVA untuk menampilkan aliran daya dalam kVA atau MVA.

63

Amp

Pilih tombol arus untuk menampilkan aliran arus dalam ampere.

4. Transient Stability Plots

Klik tombol Transient Stability Plots pada Transient Stability Toolbar kemudian akan

muncul kotak dialog untuk pilihan Transient Stability Plot seperti yang terlihat dibawah

sehingga anda dapat menentukan peralatan dan tipe plot yang akan ditampilkan.

Gambar 73. Transient Stability Plot Selection

Device Type

Pilih tipe peralatan yang akan diplot.

Device ID

Dari daftar, pilih peralatan yang akan diplot (sampai 16 peralatan pada waktu bersamaan).

Daftar ini berisi peralatan yang telah dipilih untuk diplot dari Study Case Editor.

Plot Type

Pilih jenis plot, tiap peralatan memiliki tipe plot yang berbeda.

64

Syn. Generators

- Power Angle – sudut daya generator sinkrun dalam derajat.

- Frequency – frekuensi generator sinkrun dalam Hz

- MWm – daya mekanis generator sinkrun dalam MW

- Mwe – daya pembangkitan generator sinkrun dalam MW

- Current – arus terminal generator sinkrun dalam Amp

- Efd – tegangan medan generator sinkrun dalam per unit

Syn. Motors, MV (medium voltage motors)

- Power Angle – sudut daya motor sinkrun dalam derajat

- Frequency – frekuensi motor sinkrun dalam Hz

- MWm – daya mekanis motor sinkrun dalam MW

- MWe – daya elektris motor sinkrun dalam MW

- Current – arus terminal motor sinkrun dalam Amp

- Voltage – tegangan bus yg terhubung ke motor sinkrun dalam % kV nominal bus

Syn. Motors, LV (low voltage motors)

- Power Angle – susut daya motor sinkrun dalam derajat

- Frequency – frekuensi motor sinkrun dalam Hz

- MWm – daya mekanis motor sinkrun dalam MW

- Mwe – daya elektris motor sinkrun dalam MW

- Current – synchronous motor terminal current in Amp

- Voltage – tegangan bus yg terhubung ke motor sinkrun dalam % kV nominal bus

Ind. Motors, MV (medium voltage machines)

- Slip – slip mesin induksi dalam %

- Accel Torque – daya akselerasi mesin induksi dalam MW

- MWm – daya mekanis mesin induksi dalam MW

- Mwe – daya elektris mesin induksi dalam MW

- Current – arus terminal mesin induksi dalam Amp

- Voltage – tegangan bus yg terhubung ke mesin induksi dalam % kV nominal bus

65

Ind. Motors, LV (low voltage machines)

- Slip – slip mesin induksi dalam %

- Accel Torque – daya akselerasi mesin induksi dalam MW

- MWm – daya mekanis mesin induksi dalam MW

- Mwe – daya elektris mesin induksi dalam MW

- Current – arus terminal mesin induksi dalam Amp

- Voltage – tegangan bus yg terhubung ke mesin induksi dalam % kV nominal bus

Buses

- Voltage Angle – sudut tegangan bus dalam degree

- Frequency – frekuensi bus dalam % frequency sistem

- MW – daya nyata pembebanan bus dalam MW

- Mvar – daya rektif pembebanan bus dalam Mvar

- Voltage/Hz – bus voltage per Hz in volt/Hz

- Voltage – magnitudo tegangan bus dalam % kV nominal bus

5. Methods Perhitungan Stabilitas Transient

Untuk mengenal studi stabilitas transient dalam sistem tenaga maka dibutuhkan

pengetahuan tentang model dinamis mesin, model kontrol mesin (seperti sistem eksitasi

dan automatic voltage regulators, governor, dan sistem turbin dan power system

stabilizers), perhitungan numerik dan fenomena keseimbangan elektromekanis dari sistem

tenaga. Pada bagian ini akan diberikan prinsip dasar studi stabilitas transient dalam sistem

tenaga yang akan diaplikasikan pada PowerStation.

Tujuan Studi Stabilitas Transient

Keandalan dinamis sangat penting dalam mendesain dan mengoperasikan sistem tenaga.

Studi stabilitas transient memberikan sudut daya mesin dan simpangan kecepatan,

frekuensi sistem, aliran daya aktif dan reaktif dari mesin, aliran daya saluran dan

transformator serta level tegangan dari bus dalam sistem. Kondisi sistem ini menyediakan

perkiraan stabilitas sistem. Hasilnya akan ditampilkan pada one-line diagram dan dapat

diprint atau diplot. Untuk studi stabilitas transient anda perlu memodelkan berbagai grup

mesin dalam sistem yang memiliki pengaruh penting dalam operasi sistem tenaga.

66

Definisi Stabilitas Sistem Tenaga

Stabilitas sistem tenaga merupakan parameter dalam sistem tenaga yang dapat

mempertahankan keseimbangan elektromekanis pada kondisi operasi normal dan

abnormal. Karena stabilitas dalam sistem tenaga adalah fenomena electromekanis maka

dapat digunakan sebagai indikasi bahwa desain mesin sinkrun dalam sistem tetap sinkrun

satu sama lain selama gangguan pada berbagai lokasi dalam sistem. Juga dapat digunakan

sebagai indikasi kemampuan motor induksi dalam sistem tetap dibeban selama gangguan

ini.

Sudut rotor Mesin Sinkrun

Mesin sinkrun berperan penting dalam stabilitas sistem tenaga karena selama dan setelah

gangguan, sudut rotornya akan berosilasi yang dapat mengakibatkan osilasi aliran daya

dalam sistem. Berdasarkan level osilasi ini, keseimbangan elektromekanis dalam sistem

dapat hilang dan ketidakstabilan dapat terjadi. Sehingga stabilitas sistem tenaga kadang-

kadang ditujukan pada kestabilan sudut rotor mesin sinkrun.

Dua persamaan berikut sering dijadikan acuan dalam studi stabilitas transient dalam sistem

tenaga.

Torque Equation (Generator Case)

δφπ

= sinFpT rair8

2

Dimana

T = torsi mekanis poros

P = jumlah kutub

fair = fluks di celah udara

Fr = MMF medan rotor

d = sudut daya (rotor)

Persamaan torsi mendefinisikan hubungan antara torsi mekanis poros, tegangan stator,

eksitasi sistem dan sudut rotor. Perubahan salah satu darinya akan mengakibatkan sudut

rotor berada pada posisi yang baru dengan sendirinya.

67

Swing Equation (Generator Case)

elecmech PPdtdD

dtdM −=

δ+

δ2

2

Dimana

M = konstanta inersia

D = konstanta damping

Pmech = daya mekanis input

Pelec = daya elektris output

Persamaan ayunan menunjukkan sudut rotor sebagai fungsi dari keseimbangan antara daya

mekanis dan daya elektris. Setiap perubahan dalam sistem yang merusak keseimbangan ini

akan mengakibatkan sudut rotor menuju posisi baru pada kondisi osilasi. Osilasi ini biasa

disebut swing sudut rotor.

Batas Kestabilan

Ada dua tipe batas stabilitas sistem tenaga yaitu batas stabilitas steady-state dan batas

stabilitas transient.

Batas Stabilitas Steady-State

Stabilitas Steady-State adalah stabilitas sistem pada kondisi bertahap atau perubahan kecil

dalam sistem. Kestabilan ini dapat ditemukan dengan perhitungan aliran daya untuk

operasi steady-state atau ditentukan dengan studi stabilitas transient bila ada perubahan

sistem atau ada gangguan. Sistem dikatakan stabil steady-state bila selama gangguan kecil

atau bertahap, semua mesin sinkrun pada kondisi steady-state identik dengan kondisi

operasi sebelum gangguan. Batas stabilitas steady-state untuk semua mesin sinkrun adalah

ketika sudut rotor kurang dari 900.

68

Batas Stabilitas Transient

Stabilitas transient atau dinamis adalah kestabilan sistem selama dan sesudah perubahan

mendadak pada beban dan saluran yang terganggu. Sistem dikatakan stabil transient bila

selama beberapa gangguan, semua mesin sinkrun beroperasi pada kondisi steady-state

tanpa memperpanjang rugi sinkrunisasi atau keluar dengan mesin yang lain.

Penyebab Masalah Ketidakstabilan

- Hubung singkat

- Rugi koneksi tie pada sistem utility

- Rugi sebagian plant pada co-generation (penolakkan generator)

- Starting motor yang relatif besar dibandingkan kapasitas pembangkitan sistem

- Operasi Switching dari saluran, kapasitor dll

- Dampak pembebanan (motor and beban statis)

- Perubahan besar dan mendadak dari beban atau pembangkitan

Pengaruh Masalah Ketidakstabilan

- Pemadaman total pada area yang lebar

- Pemutusan beban

- Tegangan rendah

- Kerusakkan pada peralatan

- Tidak berfungsinya relay dan peralatan pengaman

Perbaikan Stabilitas Sistem Tenaga

- Tergantung pada sebab dari ketidakstabilan, beberapa perbaikan dapat dilakukan untuk

meningkatkan stabilitas sistem, diantaranya :

- Memperbaiki konfigurasi dan desain sistem

- Increase synchronizing power.

- Desain dan pilih mesin-mesin berputar – gunakan motor induksi, naikkan momen

inersia, kurangi reaktansi transient, perbaiki regulator tegangan dan karakteristik

exciter.

- Gunakan Power System Stabilizers (PSS)

- Tambah sistem proteksi – penghilangan gangguan dengan cepat, pemisahan sistem dll

69

- Tambahkan load shedding

Tetapi anda anda perlu berhati-hati dalam menerapkan hal-hal diatas dan perlu menjalan

studi sistem kembali karena perubahan hal-hal diatas akan merubah aliran daya sistem,

hubung singkat dan starting motor.

6. Data Yang Dibutuhkan

Untuk menjalankan studi stabilitas transient maka anda perlu memasukkan data yang

dibutuhkan untuk perhitungan aliran daya. Umumnya data yang dibutuhkan sama dengan

data untuk studi aliran daya tetapi dengan tambahan perlu memasukkan data model

dinamis dari mesin, data model beban dan unit kontrol seperti exciter dan data governor.

7. Transient Stability Output Reports

PowerStation menyediakan hasil yang berbeda untuk berbagai tingkat detail tergantung

pada kebutuhan anda. Hasil akan ditampilkan dalam tiga format yang berbeda yaitu text

output report, tampilan one-line dan plots.

Transient Stability Report Manager

Klik tombol View Output File pada Transient Stability Toolbar untuk membuka Transient

Stability Report Manager. Transient Stability Report Manager menyediakan format yang

berbeda baik text dan Crystal Reports dan terdiri empat halaman.

Complete Page

Dibagian ini anda dapat memilih format yang memberikan anda output report secara

lengkap. Hanya format TextRept yang tersedia.

70

Gambar 74. Transient Stability Report Manager

Input Page

Bagian ini menyediakan format untuk berbagai data input. Format pada bagian ini tidak

tersedia untuk studi stabilitas transient.

Result Page

Bagian ini menyediakan format untuk hasil perhitungan yang berbeda. Format pada bagian

ini tidak tersedia untuk studi stabilitas transient.

Summary Page

Bagian ini menyediakan ringkasan baik data input dan hasil perhitungan. Format pada

bagian ini tidak tersedia untuk studi stabilitas transient.

71

Transient Stability Text Report

Output report text dapat diperlihatkan dengan mengklik tombol View Output File pada

Study Case Toolbar atau dari Transient Stability Report Manager dengan memilih

TextRept dan mengklik Ok. output report analisa stabilitas transient terdiri dari beberapa

bagian dan diringkas sebagai berikut :

Summary Page

Bagian ini berisi informasi jumlah bus, jumlah cabang, jumlah mesin, parameter sistem

seperti kategori pembebanan awal, frekuensi dan sistem unit; parameter solusi seperti

maksimum iterasi dan presisi; parameter studi seperti step waktu dan step waktu plot serta

nama file output dan plot.

DYNAMIC STABILITY ANALYSIS

--------------------------

Swing Gen. Load Total

----- ----- ----- -----

Number of Buses: 1 1 6 8

XFRM XFRM3 React. Line Imp. C.B. SPDT Total

----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----

Number of Branches: 3 1 0 2 0 0 0 6

Synch. Synch. Ind. Uti-

Gen. Motor Motor lity Total

----- ----- ----- ----- -----

Number of Machines: 1 2 2 1 6

Initial Loading: Design

Maximum Number of Iterations: 2000

Solution Precision for the Initial LF: 0.00000100

Acceleration Factor for the Initial LF: 1.45

Time Increment for Integration Steps: 0.0010 Sec.

Time Increment for Plots: 0.0200 Sec.

System Frequency: 60.0 Hz

Unit System: English

Data Filename: EXAMPLE

Bus Input Data

Bagian ini berisi informasi semua bus dalam sistem termasuk ID bus, tipe bus (swing,

generator atau beban), tegangan nominal, magnitudo dan sudut tegangan awal, MW dan

Mvar pembangkitan, batas Mvar, MW dan Mvar beban motor, MW dan Mvar beban statis

dll. Data-data ini sama seperti pada aliran daya.

72

Branch Input Data

Bagian ini berisi informasi semua cabang di sistem termasuk ID cabang, R, X, Y, X/R, tap

transformator dan LTC, hubungan cabang dan semua informasi yang berhubungan dengan

impedansi cabang. Data ini sama seperti pada output report aliran daya.

Power Grid, Synchronous Machine Data

Bagian ini berisi informasi semua power grid, generator sinrun dan model dinamis dari

motor sinkrun dalam sistem termasuk ID mesin, ID bus yang terhubung ke generator, tipe

mesin dan tipe model, kV rating dan faktor saturasi. Untuk motor sinkrun, juga berisi

informasi model beban dan parameternya.

Conned Bus Synch. GEN./MTR Rating (base) Machine Impedance ( % )

============ ====================== =============== ==============================================================

Bus ID Machine ID TYP MDL kV MVA Ra Xd" Xd' Xd Xq" Xq' Xq Xl

------------ ------------ --- --- ------ ------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

Sub 2B Gen1 GEN 4 13.800 8.824 1.00 24.00 37.00 115.00 34.00 75.00 75.00 15.00

Main Bus Utility UTL 0 34.500 1500.000 2.22 99.98

Sub 2B Syn1 MTR 4 13.200 1.170 0.56 15.38 23.00 110.00 12.00 23.00 108.00 11.00

Bus3 Syn4 MTR 4 13.200 2.982 0.33 15.38 23.00 110.00 12.00 23.00 108.00 11.00

Synch. GEN./MTR Time Constant (sec) H(sec), D(MWpu/Hz) & Sat. Gen./Loading

====================== ============================== ========================== ==============

Machine ID TYP MDL Tdo" Tdo' Tqo" Tqo' H % D S100 S120 MW Mvar

------------ --- --- ------ ------ ------ ------ ----- ----- ----- ----- ------ ------

Gen1 GEN 4 0.030 5.000 0.050 3.700 1.200 5.00 1.070 1.180 6.300 0.000

Syn1 MTR 4 0.002 5.600 0.002 3.700 1.000 2.00 1.070 1.180 0.995 -0.617

Syn4 MTR 4 0.002 5.600 0.002 3.700 1.000 2.00 1.070 1.180 2.770 1.105

Synch. MTR Load Model

====================== ================================================

Machine ID TYP MDL Model ID A0 A1 A2 A3

------------ --- --- ------------ ------ ------ ------ ------

Syn1 MTR 4 COMP CENT 10.00 -91.00 321.00 -147.00

Syn4 MTR 4 Centr. Comp 10.00 -91.00 328.00 -147.00

Exciter/AVR Data

Bagian ini berisi informasi semua exciter yang terpasang dalam sistem termasuk ID

generator tempat exciter terpasang, tipe exciter, gain, konstanta waktu dan parameter yang

lain. Generator Type Time Constants (Sec.) and Parameters

============== ======== ==================================================================================================

1,2,3&1S KA KE KF TR TA TE TF/TF1 TF2/XL VRmax VRmin SEm/KP SE7/KI Efd/VB

DC1 &DC2 KA KE KF TA TB TC TE TF TR VRmax VRmin SEmax SE75 Efd

DC3 KE KV TE TR TRH VRmax VRmin SEmax SE75 Efd

ST1, ST2 KA KC KE/KG KF/KJ KI KP KPreal KPimg TA TB TC TE TF TR

& ST3 XL VGmax VImax VImin VRmax VRmin SEmax SE75 Efdmax

AC1 &AC4 KA KC KD KE KF TA TB TC TE TF TR

VAmax VAmin VImax VImin VRmax VRmin SEmax SE75 Efd

73

AC2 &AC3 KA KB/KR KC KD KE KF KH/KN KL(V) TA TB TC TE TF TR

VLR VLV Efdn VAmax VAmin VRmax VRmin SEmax SE75 Efd

SR8F KA KF TR TA TB TF1 TF2 VRmax VRmin

HPC 840 C D Kpow KQ KE Bmax Bmin Amax Amin VRmax VRmin SEmax SE75 Efd

Te T4 TI TD TF Tdsty TP TQ CtlBus

AC5A KA KE KF VRmax VRmin SEm/KP SE7/KI Efd/VB

TA1 TA2 TA3 TE TF1 TF2 TF3 TR

JEUM Ar1 Ar2 Ku1 Ku2 Kif Kae Ke Vres Vsup SEm SE7 Efdmax Te

Max1 Min1 Max2 Min2 Max3 Min3 Max4 Min4 Max5 Min5 Max6 Min6 Max7 Min7

Av1 Av2 Av3 Av4 Av5 Av6 Av7 Av8 Av9 Av10 Av11

ID Ai1 Ai2 Ai3 Ai4 Ai5 Ai6 Ai7 Ai8 Ai9 Ai10 Ai11 Ai12

-------------- -------- ------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

Gen1 1 250.00 1.000 0.060 0.005 0.030 1.250 1.000 17.50 -15.50 1.650 1.130 6.600

Governor/Turbine Data

Bagian ini berisi informasi semua governor yang terpasang dalam sistem termasuk ID

generator tempat dimana governor terpasang, tipe governor, mode, gain, konstanta waktu

dan parameter lain.

Type Operation Limits Time Constants(Sec.) and Parameters

====== ============= ============== ====================================================================

All ST %Droop Mode Pmax Pmin Tsr Tc Tch Trh1 Trh2 Tco Fhp Fvhp Fip

GT&GP %Droop Mode Pmax Pmin Tsr Tc Tt Tdrp Ta

DT,GTF %Droop Mode Pmax Pmin T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

&STM %Droop Mode Pmax Pmin K1/Kr K2/Kf K3/KD K4/Ff K5 K6 K7 DB UO/VU UC/VL

UG8 Mode Pmax Pmin A1 A2 A3 B1 B2 C1 K1 Ad T7 T8

Generator GTH& Ki Mode Max. Min. X Y Z A/a B/b C/c D Kf T.Ctl A.Ctl

GTS Tf/R Tcr/S Tcd/T Ttd T Tt Tr

505E Mode P1 I1 SDr1 L1 L2 Ta1 Tm1 Ts Prior Ramp

ID HPa HPb HPc HPmax Sa Sb Sc Smax EFmax

P2 I2 SDr2 L3 L4 Ta2 Tm2 EP EF

2301A %Droop Mode eMax eMin Alpha Beta Rho K1 Tao T1 T2 LS GP

MARS %Droop Mode T1 T2 T3 T5 T6 T7 Ks Kt Ko Ku

Kl MaxGv MinGv Maxo Mino Max2 Min2 Max3 Min3

DDEC %Droop Mode Pmax Pmin K1 K2 R1 Ts T1 T2 T3

GHH VLmax VLmin VMmax VMmin VHmax VHmin PLmax PLmin PMmax PMmin

PHmax PHmin Kp1 Kp2 Kp3 Kp4 GL GM GH m1

m2 m3 e1 e2 HP MP Pa Pb Pc Pd

Pe Pf LFa LFc LFd EX2f LFV1 LFV2 LFV3 LF1

LF2 LF3 FL0 KFL0 FL1 FM0 KFM0 FM1 Tn1 Tn2

Tn3 Tn5 Tn6 TL TM TH Esf1 Esf2

============ ------ ------ ----- ------ ------ ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----

Gen1 ST1 5.0 Droop 8.33 0.00 0.100 0.100 0.150 5.000 0.700

Induction Machine Data

Bagian ini berisi informasi model dinamis dari mesin induksi dalam sistem termasuk ID

mesin, ID bus yang terhubung ke mesin, rating kV dan MVA, tipe model dan parameter

model, model beban dan parameter model, inersia, MW dan MVar pembebanan awal dan

slip.

74

Conned Bus Ind. Motor Rating (base) Eqiv. Model (%Z & seconds) CKT or Double Cage Models (% impedance)

============ ================ ============== =========================== ================================================

Bus ID Machine ID MDL kV MVA Ra Xlr Xoc Tdo' Rs Xs Xm Rrfl,1 Rrlr,2 Xrfl,1 Xrlr,2

------------ ------------ --- ------ ------- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

Bus3 Mtr2 CKT2 13.200 0.649 3.83 10.29 365.20 1.52 1.23 11.67 9.30

Sub3 Swgr Pump 1 CKT1 4.000 0.434 3.83 19.36 375.50 0.81

Conned Bus Ind. Motor H(sec) Load Model Normal Loading

============ ============ ====== ================================================ ==============================

Bus ID Machine ID H Model ID A0 A1 A2 A3 % Slip MW Mvar % Load

------------ ------------ ------ ------------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------

Bus3 Mtr2 0.310 a k***3 0.00 0.00 100.00 0.00 1.41 0.599 0.297 0.0

Sub3 Swgr Pump 1 0.200 FAN 10.00 -91.00 321.00 -147.00 1.18 0.400 0.188 30.0

Initial Load Flow Report

Studi aliran daya awal digunakan untuk menentukan senua setting awal untuk mesin,

exciters/AVRs dan governors/turbines dengan kondisi pembebanan awal yang telah

ditentukan. Hasilnya dapat digunakan untuk melihat kondisi operasi sebelum even.

Format report aliran daya awal sama seperti pada output report aliran daya.

Load Flow Report @ T=*.*

Bagian ini adalah report pada kejadian even yang ditentukan yang berisi daftar even secara

rinci. Setiap event berhubungan dengan report aliran daya sebelum even.

Format bagian ini sama dengan output report aliran daya.

Event/Action Data

Bagian ini berisi daftar rinci setiap aksi yang terdapat dalam even. Bagian ini muncul

setelah report aliran daya ditunjukkan sebelum even ini dan aksi yang bersangkutan terjadi.

Bus / Machine Revision (Modification)

=====================================

Bus/Mach ID Existing Type New Type

------------ ------------- ----------

Main Bus Swing Bus Faulted

This page indicates bus/machine revisions occurring at simulation time T = 0.1000 seconds.

Final Load Flow Report

Bagian ini berisi aliran daya yang dilaporkan pada akhir simulasi. Format bagian ini sama

dengan output report aliran daya.

75

Tabulated Simulation Result

Bagian ini menabulasikan setiap peralatan yang dipilih ditabelkan dalam studi kasus, hasil

simulasi ditampilkan sebagai fungsi waktu pada step waktu plot yang ditentukan. Tipe

hasil tabulasi sama seperti kurva plot seperti yang dijelaskan pada pilihan plot.

Gen. (Gen1 ) Syn. MT (Syn1 ) Syn. MT (Syn4 )

====== ================================== ================================== ==================================

Time Ang. Freq. Mech. Elec. Term. Ang. Freq. Mech. Elec. Term. Ang. Freq. Mech. Elec. Term.

(Sec.) (deg) (Hz) (MW) (MW) I (A) (deg) (Hz) (MW) (MW) I (A) (deg) (Hz) (MW) (MW) I (A)

------ ----- ----- ----- ----- ------ ----- ----- ----- ----- ------ ----- ----- ----- ----- ------

0.000 30.92 60.00 6.34 6.30 265.1 -27.60 60.00 0.99 0.99 48.9 -55.88 60.00 2.76 2.77 123.6

0.020 30.92 60.00 6.34 6.30 265.1 -27.60 60.00 0.99 0.99 48.9 -55.88 60.00 2.76 2.77 123.6

0.040 30.91 60.00 6.34 6.30 265.0 -27.60 60.00 0.99 0.99 48.9 -55.88 60.00 2.76 2.77 123.6

0.060 30.91 60.00 6.34 6.30 265.0 -27.60 60.00 0.99 0.99 48.9 -55.88 60.00 2.76 2.77 123.6

0.080 30.91 60.00 6.34 6.30 265.0 -27.60 60.00 0.99 0.99 48.9 -55.88 60.00 2.76 2.77 123.6

0.100 30.90 60.00 6.34 6.30 264.9 -27.60 60.00 0.99 0.99 48.9 -55.88 60.00 2.76 2.77 123.6

0.101 30.90 60.01 6.34 0.53 1202.6 -27.60 59.99 0.99 0.37 328.9 -55.87 59.98 2.76 -0.79 834.8

0.121 31.92 60.28 6.34 0.48 998.3 -28.86 59.62 0.98 0.37 231.1 -58.01 59.35 2.73 -0.30 495.4

0.141 35.00 60.57 6.34 0.51 908.8 -32.82 59.26 0.97 0.42 233.1 -64.69 58.73 2.69 -0.31 491.0

0.161 40.15 60.86 6.33 0.56 877.5 -39.25 58.93 0.97 0.49 235.3 -75.83 58.12 2.65 -0.29 485.6

0.181 47.31 61.13 6.32 0.61 869.6 -47.87 58.65 0.96 0.55 239.0 -91.32 57.52 2.62 -0.26 479.2

0.201 56.39 61.38 6.30 12.44 756.5 -58.48 58.44 0.96 4.33 264.8 -111.07 56.99 2.58 9.23 837.0

0.221 64.76 60.91 6.26 15.28 756.7 -65.16 59.93 0.99 4.22 195.3 -127.85 58.58 2.67 11.12 689.2

0.241 69.21 60.32 6.21 16.48 769.4 -60.51 61.48 1.02 3.89 176.2 -132.76 60.20 2.77 10.88 706.9

0.261 69.32 59.72 6.16 16.13 732.8 -45.69 62.64 1.04 2.69 117.3 -126.29 61.73 2.85 10.58 656.7

0.281 65.30 59.19 6.10 14.40 639.6 -24.93 62.99 1.04 0.73 35.6 -109.13 63.14 2.93 9.59 533.6

0.301 57.95 58.80 6.05 11.67 508.4 -5.05 62.29 1.03 -1.25 54.2 -82.88 64.16 2.98 6.56 331.3

0.321 48.44 58.59 6.02 8.53 366.8 6.90 60.79 1.01 -2.35 99.7 -51.73 64.33 2.99 1.22 105.3

TS Action Summary

Bagian ini berisi semua aksi dalam studi termasuk Transient Stability Study Case Editor

yang telah ditentukan dan permulaan aksi relay.

Device Action Time

============ ========== ========

Main Bus Faulted 0.100

Main Bus Normal 0.200

One-Line Diagram Display

Sebagai tambahan text report, PowerStation menampilkan perhitungan hasil stabilitas

transient pada one-line diagram. Ketika anda menggerakkan pointer sepanjang slider,

tampilan hasil akan berubah secara bersamaan yang memberikan kemudahan menguji hasil

perhitungan.

Berikut ini ditunjukkan contoh tampilan one-line diagram untuk studi stabilitas transient.

76

Gambar 75. Transient Stability Study Few

8. Transient Stability Time-Slider

Ketika studi stabilitas stransient telah selesai, Transient Stability Time-Slider seperti yang

terlihat dibawah akan tampak disamping Configuration & Mode Toolbar. Range slider dari

nol sampai total waktu simulasi. Awalnya, pointer berada pada t=0 detik. Anda dapat men-

drag slider sesuai keinginan anda.

Gambar 76. Transient Stability Time Slider

Tampilan one-line diagram hanya menampilkan peralatan yang telah dipilih pada plot

options.

77

PENGGUNAAN KOMPUTER (POWER PLOT) DALAM SETTING RELE PENGAMAN

1. Manajemen Power Plot Project

Sekarang akan dibahas tentang bagaimana melakukan fungsi-fungsi utama dalam

power plot seperti membuat membuat project baru, membuka project yang sudah ada,

menutup project dll. Gambar 1 menunjukkan tampilan layar utama dengan menu file.

Gambar 1. Layar utama dengan menu File diklik Membuat Project Baru

• Klik tombol File pada tool bar, kemudian pilih tombol New Project maka akan

muncul layar baru yang dapat digunakan untuk menggambarkan koordinasi rele

Membuka Project

• Bila sudah mempunyai project lama maka dapat mengambil project tersebut dengan

meng-klik tombol File pada tool bar, setelah itu dilanjutkan dengan menekan

tombol Open Project. Setelah itu muncul layar dimana dapat dipilih file power plot

yang diinginkan.

78

Menutup Project

• Menutup Project dapat dilakukan dengan mengklik tombol File pada tool bar,

setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Close Project.

Menyimpan Project

• Menyimpan Project dapat dilakukan dengan mengklik tombol File pada tool bar,

setelah itu dilanjutkan dengan mengklilk tombol Save Project As. Dan apabila

sudah pernah menyimpan file maka dapat mengklik tombol Save. Setelah itu akan

muncul layar Save As seperti yang terlihat pada gambar 2.

Gambar 2. Layar Save As Project.

Mengeset Pencetakkan

• Mengeset pencetakkan TCC dapat dilakukan dengan mengklik tombol File pada

tool bar, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Print Setup, maka akan

muncul window Print Setup seperti yang terlihat pada gambar 3. Di sini dapat diset

ukuran kertas yang dipakai dan arah kertas yang dipakai.

79

Gambar 3. Layar Print Setup

Mencetak

• Mencetak TCC dapat dilakukan dengan mengklik tombol File pada tool bar, setelah

itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Print, maka akan muncul window Print

seperti yang terlihat pada gambar 4 Kemudian tekan OK untuk mencetak.

Gambar 4. Layar Print

80

2. Manajemen TCC (Time Current Curve)

Time Current Curve adalah gambar yang menunjukkan hubungan antara arus di

dalam fenomena elektrikal seperti starting motor, titik rusak peralatan, kurva pengaman dll.

Hubungan antara komponen-komponen tersebut direpresentasikan dalam hubungan arus –

waktu.

Dengan kurva TCC tersebut seorang enjinir/Teknisi dapat tahu dimana titik rusak

peralatan yang dilindungi dan kurva pengaman peralatan sehingga mereka dapat

menganalisa apakah setting pengaman yang dilakukan dapat mengamankan peralatan

dengan baik dan mempunyai keandalan yang tinggi. Berikut fungsi-fungsi yang perlu

diketahui dalam manajemen TCC.

Membuka TCC baru

• Membuka TCC baru dapat dilakukan dengan mengklik tombol TCC pada tool bar,

setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol new TCC.

Mengubah Skala TCC

• Bila membuka TCC baru maka skala yang muncul adalah Ampere x 10 dan 4160

V. Mengubah skala tersebut dapat dilakukan dengan menekan tombol TCC pada

tool bar, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Scale, maka akan muncul

layar TCC scale seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.

Gambar 5. Layar utama dan menu TCC

81

Gambar 6. Layar Penskalaan TCC

Membuat Legend

• Membuat legend dapat dilakukan dengan mengklik tombol TCC, kemudian

dilanjutkan dengan menekan tombol Legend. Fungsi legend adalah untuk

menunjukkan nama proyek, tanggal pembuatan, nama enjinir, kasus gangguan dan

lain-lain. Layar legend dapat dilihat pada gambar 7.

Gambar 7. Layar Isian Legend

Membuat Single Line

• Membuat single line dapat dilakukan dengan mengklik tombol TCC, kemudian

dilanjutkan dengan menekan tombol Single Line. Fungsi Single Line adalah untuk

menunjukkan gambar lokasi rele pada sistem kelistrikan. Layar Single Line dapat

dilihat pada gambar 8.

82

Gambar 8. Layar Single Line

Menghapus TCC

• Menghapus TCC dapat dilakukan dengan mengklik tombol TCC, kemudian

dilanjutkan dengan menekan tombol Delete TCC.

Menghapus Legend

• Menghapus Legend dapat dilakukan dengan mengklik tombol TCC, kemudian

dilanjutkan dengan menekan tombol Delete Legend.

3. Menyisipkan Text dan Gambar Dan Tanda Panah Arus Gangguan

Seringkali pada layar TCC perlu diperlukan tambahan panah yang menunjukkan

besarnya arus gangguan yang muncul. Dengan adanya panah ini memudahkan menganalisa

berapa detik rele akan mengirim sinyal trip bila muncul arus tertentu. Hal ini tentu

memudahkan analisa TCC. Selain itu power plot juga menyediakan kemungkinan untuk

menyisipkan Text maupun gambar untuk lebih memperjelas arti TCC.

83

Gambar 9. Layar Utama dengan Menu Insert

Menyisipkan tanda gangguan

• Menyisipkan tanda arus gangguan dapat dilakukan dengan mengklik tombol Insert,

setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Fault Arrow. Layar Fault Arrow

dapat dilihat pada gambar 10.

Gambar 1.10. Layar Fault Arrow

Menyisipkan Text pada TCC

• Menyisipkan Text pada TCC dapat dilakukan dengan mengklik tombol Insert,

setelah itu dilanjutkan dengan mengklik Text. Kemudian mucul layar Edit Label

84

dimana kita dapat menuliskan text yang kita inginkan. Layar Edit Label dapat kita

lihat pada gambar 11.

Gambar 11. Layar Edit Label

4. Memasukkan Data Peralatan

Hal yang paling penting dalam TCC adalah memasukkan data peralatan seperti

memasukkan kurva rusak kabel, memasukkan setting rele dll. Pada sekarang dibahas

tentang cara memasukkan data peralatan.

Memasukkan kurva rusak kabel pada TCC

• Memasukkan kurva rusak kabel pada TCC dapat dilakukan dengan mengklik

Devices, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Cable. Setelah itu akan

muncul layar Cable Damage Curve yang dapat dilihat pada gambar 12.

85

Gambar 12. Layar Cable Damage Curve Damage Curve

Gambar 13. Layar Transformator Damage Curve

Memasukkan kurva rusak kabel pada TCC

• Memasukkan kurva rusak Transformator pada TCC dapat dilakukan dengan

mengklik Devices, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Cable. Setelah

itu akan muncul layar Transformator Damage Curve yang dapat dilihat pada

gambar 13.

Memasukkan kurva arus – waktu motor starting

• Memasukkan kurva arus – waktu motor starting pada TCC dapat dilakukan dengan

mengklik Devices, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Cable. Setelah

itu akan muncul layar Motor Starting yang dapat dilihat pada gambar 14.

Memasukkan kurva rele Proteksi

• Memasukkan kurva arus – waktu rele proteksi pada TCC dapat dilakukan dengan

mengklik Devices, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol Relay. Setelah

itu akan muncul layar Relay seperti yang dilihat pada gambar 15.

86

Gambar 14. Layar Relay Protection

Gambar 15 Layar Relay Protection

87

Membuat Kurva Rele Proteksi

• Membuat kurva rele proteksi sendiri dapat dilakukan dengan mengklik tombol

Devices, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik tombol User Relay. Setelah itu

akan muncul layar User Relay seperti yang dilihat pada gambar 16. User relay

sangat berguna apabila Power Plot tidak mempunyai database kurva rele yang kita

inginkan sehingga kita harus membuatnya sendiri.

Gambar 16 Layar User Relay

1.5. Menggunakan Fungsi Penting

Di dalam software power plot disediakan beberapa menu penting, namun pada bab

ini dibahas tentang bagaimana menentukan selisih arus atau waktu anatara dua kurva rele.

Selisih waktu atau arus ini sangat perlu untuk analisa keandalan dari setting rele yang

dilakukan.

88

Gambar 17 Layar Utama dan Menu Tool

Mengetahui perbedaan Arus atau Waktu antara dua Kurva

• Untuk mengetahui perbedaan Arus dan Waktu antara dua kurva rele proteksi dapat

dilakukan dengan mengklik tombol Tool, setelah itu dilanjutkan dengan mengklik

tombol Calculate Time Difference maka akan muncul window seperti yang terlihat

pada gambar 18.

Gambar 18. Window Time Difference Calculator

LAMPIRAN -1 HASIL LOADFLOW REPORT

Project: Koordinasi Setting Relay PowerStation Page: 1 Location: PT. X 3.0.2E Date: 02-22-2002 Contract: YTE- JTE - ITS SN: INSEPENOPE Engineer: Power System Engineer Study Case: LF Revision: Base Filename: Pelatihan_ETAP Config.: Normal

31

Contoh Hasil Load Flow Report

Electrical Transient Analyzer Program

ETAP PowerStation Load Flow Analysis Loading Category: Design Normal Loading Swing Generator Load Total Number of Buses: 1 1 27 29 Number of Branches: XFMR2 5 XFMR3 2 Reactor 0 Line/Cable 17 Impedance 0 Tie PD 2 Total 26 Method of Solution: Newton-Raphson Method Maximum Number of Iteration: 5 Precision of Solution: 0.001000 MW and Mvar System Frequency: 60.00 Unit System: English Project Filename: Pelatihan_ETAP Output Filename: D:\Personal\etap - modul\Pelatihan_ETAP\Untitled.lf1 BUS Input Data Bus Info. & Nominal kV Initial Voltage Generator Motor Load Static Load Mvar Limits ID Type kV %Mag Ang. MW Mvar MW Mvar MW Mvar Max. Min. BTR Feeder Load 20.000 100.0 0.0 Bus11 Load 6.000 100.0 0.0 Bus12 Load 0.400 100.0 0.0 0.161 0.100 0.040 0.025 Bus14 Load 0.400 100.0 0.0 0.161 0.100 0.040 0.025 Bus41 Load 6.000 100.0 0.0 0.435 0.690 Bus42 Load 2.400 100.0 0.0 1.148 1.074 0.012 0.011 Bus43 Load 6.000 100.0 0.0 BUS_GEN Gen. 6.000 105.0 0.0 BUS_MDB-2 Load 6.000 100.0 0.0 1.403 0.869 BUS_TM3 Load 6.000 100.0 0.0 Filter_1 Load 6.000 100.0 0.0 -5.000 Filter_2 Load 6.000 100.0 0.0 0.002 -1.001 Filter_3 Load 6.000 100.0 0.0 0.002 -1.001 GI PLN SWNG 70.000 100.0 0.0 K3M-2 Load 0.400 100.0 0.0 0.216 0.134 K3M-3 Load 0.400 100.0 0.0 0.216 0.134 LVER-F2 Load 0.400 100.0 0.0 0.676 0.327 0.169 0.082 LVER-G Load 2.400 100.0 0.0 0.835 0.782 0.209 0.196 MDB-1 Load 6.000 100.0 0.0 MDB-2 Load 6.000 100.0 0.0 PLN Feeder Load 20.000 100.0 0.0 PR_TM2 Load 6.000 100.0 0.0 PR TM4 Load 6.000 100.0 0.0 PR TXBT Load 20.000 100.0 0.0 R3M-1 Load 6.000 100.0 0.0 1.211 0.469 R4M-1 Load 6.000 100.0 0.0 0.527 0.261 R4M-3 Load 6.000 100.0 0.0 0.215 0.133 SEC TXBT Load 6.000 100.0 0.0 SS PLN Load 20.000 100.0 0.0 29 Buses Total 0.000 0.000 7.202 5.074 0.475 -6.664


32

LINE/CABLE Input Data CKT / Branch ohms / 1000 ft per Conductor (Cable) or per Phase (Line) ID Library Size L(ft) #/ph T (C) R X Y Cable1 15MCUS3 3/0 6970.0 1 75 .08140 .04630 .0000000 Cable2 8MCUS1 6 164.0 1 75 .49596 .11500 .0000000 Cable3 15MCUS3 1 1968.0 1 75 .16000 .05160 .0000000 Cable4 15MCUS3 6 82.0 1 75 .51000 .06100 .0000000 Cable5 8MCUS1 2/0 65.6 1 75 .10301 .09500 .0000000 Cable6 8MCUS1 6 164.0 1 75 .49596 .11500 .0000000 Cable7 8MCUS1 6 164.0 1 75 .49596 .11500 .0000000 Cable9 8MCUS1 3/0 984.0 1 75 .08298 .09200 .0000000 Cable11 8MCUS1 3/0 492.0 1 75 .08298 .09200 .0000000 Cable13 8MCUS1 3/0 547.8 1 75 .08298 .09200 .0000000 Cable17 0MCUN1 3/0 1640.0 1 75 .08050 .06228 .0000000 Cable18 8MCUS1 3/0 984.0 1 75 .08298 .09200 .0000000 Cable30 8MCUS1 6 32.8 1 75 .49596 .11500 .0000000 Cable31 8MCUS1 3/0 984.0 1 75 .08298 .09200 .0000000 Cable34 8MCUS1 3/0 32.8 1 75 .08298 .09200 .0000000 Cable37 8MCUS1 6 328.0 1 75 .49596 .11500 .0000000 Cable40 8MCUS1 3/0 547.8 1 75 .08298 .09200 .0000000 Line / Cable resistance are listed at the specified temperature. 2-WINDING TRANSFORMER Input Data Transformer Rating % Tap Setting Imped. ID MVA From kV To kV % Z X/R From To % Tol. T1 1000.000 70.000 20.000 8.500 50.0 0.000 0.000 0.00 T2 1000.000 20.000 6.000 6.500 50.0 0.000 0.000 0.00 T3 3.000 6.000 2.400 5.500 5.8 0.000 0.000 0.00 T10 1.600 6.000 0.400 6.000 7.1 0.000 0.000 0.00 T13 3.000 6.000 2.400 5.500 10.7 0.000 0.000 0.00

Note: Transformer Tap setting will be used to adjust transformer impedance. 3-WINDING TRANSFORMER Input Data Transformer Rating Tap Impedance ID Winding MVA kV % % Z X/R MVAb % Tol. PR TM21 Primary: 0.630 6.000 0.00 6.000 Zps = 7.0 0.630 0.00 Secondary: 0.630 0.400 0.00 6.000 Zpt = 7.0 0.630 0.00 Tertiary: 0.630 0.400 0.00 6.000 Zst = 7.0 0.630 0.00

T17 Primary: 0.630 6.000 0.00 6.000 Zps = 7.0 0.630 0.00 Secondary: 0.630 0.400 0.00 6.000 Zpt = 7.0 0.630 0.00 Tertiary: 0.630 0.400 0.00 6.000 Zst = 7.0 0.630 0.00

REACTOR Input Data Reactor Connected Buses Impedance ID From Bus To Bus X (ohm) X/R % Tol.


33

BRANCH CONNECTIONS CKT/Branch Connected Bus ID % Impedance (100 MVAb) ID Type FromBus To Bus R X Z Y T1 2W XFMR GI PLN PLN Feeder 0.02 0.85 0.85 T2 2W XFMR PR TXBT SEC TXBT 0.01 0.65 0.65 T3 2W XFMR PR TM4 LVER-G 31.20 180.66 183.33 T10 2W XFMR PR_TM2 LVER-F2 52.30 371.33 375.00 T13 2W XFMR Bus43 Bus42 17.11 182.53 183.33 PR TM21 3W XFMR Bus11 Bus12 202.03 1414.21 1428.57 Bus11 Bus14 202.03 1414.21 1428.57 Bus12 Bus14 202.03 1414.21 1428.57 T17 3W XFMR BUS_TM3 K3M-3 202.03 1414.21 1428.57 BUS_TM3 K3M-2 202.03 1414.21 1428.57 K3M-3 K3M-2 202.03 1414.21 1428.57 Cable1 Line/Cable PLN Feeder SS PLN 14.18 8.07 16.32 Cable2 Line/Cable Filter_1 BUS_MDB-2 22.59 5.24 23.19 Cable3 Line/Cable SS PLN BTR Feeder 7.87 2.54 8.27 Cable4 Line/Cable BTR Feeder PR TXBT 1.05 0.13 1.05 Cable5 Line/Cable SEC TXBT MDB-1 1.88 1.73 2.55 Cable6 Line/Cable Filter_3 MDB-2 22.59 5.24 23.19 Cable7 Line/Cable Filter_2 MDB-1 22.59 5.24 23.19 Cable9 Line/Cable MDB-1 PR TM4 22.68 25.15 33.86 Cable11 Line/Cable MDB-1 R4M-1 11.34 12.57 16.93 Cable13 Line/Cable MDB-1 Bus11 12.63 14.00 18.85 Cable17 Line/Cable BUS_MDB-2 R4M-3 36.67 28.37 46.37 Cable18 Line/Cable BUS_MDB-2 PR_TM2 22.68 25.15 33.86 Cable30 Line/Cable MDB-2 Bus41 4.52 1.05 4.64 Cable31 Line/Cable MDB-2 Bus43 22.68 25.15 33.86 Cable34 Line/Cable MDB-2 MDB-1 0.76 0.84 1.13 Cable37 Line/Cable BUS_MDB-2 R3M-1 45.19 10.48 46.39 Cable40 Line/Cable BUS_MDB-2 BUS_TM3 12.63 14.00 18.85 CB23 Tie Breakr MDB-1 BUS_MDB-2 CB50 Tie Breakr BUS_GEN BUS_MDB-2

EQUIPMENT CABLE Input Data O/L Cable Connection ohms / 1000 ft per Conductor Heater ID Bus ID Equipment ID Equipment Type Library Size L(ft) #/p T (C) R X Y R (ohm)


34

LOAD FLOW REPORT Bus Info. & Nominal kV Voltage Generation Motor Load Static Load Load Flow XFMR ID TYPE kV %Mag Ang MW Mvar MW Mvar MW Mvar ID MW Mvar Amp % PF % Tap BTR Feeder Load 20.000 98.390 -0.7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 SS PLN -7.76 1.18 230 -98.9 PR TXBT 7.76 -1.18 230 -98.9 Bus11 Load 6.000 98.101 -0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 MDB-1 -0.40 -0.26 46 83.5 Bus12 0.40 0.26 46 83.5 Bus14 Bus12 Load 0.400 95.840 -2.4 0.00 0.00 0.16 0.10 0.04 0.02 Bus14 -0.20 -0.12 350 85.0 Bus11 Bus14 Load 0.400 95.840 -2.4 0.00 0.00 0.16 0.10 0.04 0.02 Bus11 -0.20 -0.12 350 85.0 Bus12 Bus41 Load 6.000 98.142 -0.8 0.00 0.00 0.43 0.69 0.00 0.00 MDB-2 -0.43 -0.69 79 53.3 Bus42 Load 2.400 95.301 -2.0 0.00 0.00 1.15 1.07 0.01 0.01 Bus43 -1.16 -1.08 400 73.0 Bus43 Load 6.000 97.607 -0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 MDB-2 -1.16 -1.13 160 71.6 Bus42 1.16 1.13 160 71.6 BUS_GEN Load 6.000 98.189 -0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BUS_MDB-2 BUS_MDB-2 Load 6.000 98.189 -0.8 0.00 0.00 1.40 0.87 0.00 0.00 Filter_1 0.05 -4.83 473 -1.1 R4M-3 0.22 0.13 24 85.0 PR_TM2 0.84 0.44 92 88.6 R3M-1 1.22 0.47 128 93.3 BUS_TM3 0.43 0.29 51 83.4 MDB-1 -4.16 2.63 482 -84.5 BUS_GEN BUS_TM3 Load 6.000 98.092 -0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BUS_MDB-2 -0.43 -0.29 51 83.4 K3M-3 0.43 0.29 51 83.4 K3M-2 Filter_1 Load 6.000 98.441 -1.5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -4.85 BUS_MDB-2 0.00 4.85 473 0.0 Filter_2 Load 6.000 98.240 -0.9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.97 MDB-1 0.00 0.97 94 -0.2 Filter_3 Load 6.000 98.220 -0.9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.97 MDB-2 0.00 0.97 94 -0.2 * GI PLN Swng 70.000 100.000 0.0 7.90 -1.11 0.00 0.00 0.00 0.00 PLN Feeder 7.90 -1.11 65 -99.0 K3M-2 Load 0.400 95.616 -2.5 0.00 0.00 0.22 0.13 0.00 0.00 BUS_TM3 -0.22 -0.13 383 85.0 K3M-3 K3M-3 Load 0.400 95.616 -2.5 0.00 0.00 0.22 0.13 0.00 0.00 K3M-2 -0.22 -0.13 383 85.0 BUS_TM3 LVER-F2 Load 0.400 95.825 -2.6 0.00 0.00 0.68 0.33 0.16 0.08 PR_TM2 -0.83 -0.40 1390 90.0 LVER-G Load 2.400 95.527 -1.8 0.00 0.00 0.84 0.78 0.19 0.18 PR TM4 -1.03 -0.96 353 73.0 MDB-1 Load 6.000 98.189 -0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 SEC TXBT -7.74 1.20 767 -98.8 Filter_2 0.00 -0.97 94 -0.5 PR TM4 1.04 1.00 141 71.8 R4M-1 0.53 0.26 57 89.6 Bus11 0.40 0.26 46 83.5 MDB-2 1.61 0.87 179 88.0 BUS_MDB-2 4.16 -2.63 482 -84.5 MDB-2 Load 6.000 98.169 -0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Filter_3 0.00 -0.96 94 -0.5 Bus41 0.43 0.69 79 53.3 Bus43 1.17 1.14 160 71.5 MDB-1 -1.61 -0.87 179 88.0 PLN Feeder Load 20.000 100.008 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 SS PLN 7.90 -1.12 230 -99.0 GI PLN -7.90 1.12 230 -99.0 PR_TM2 Load 6.000 97.883 -0.9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BUS_MDB-2 -0.84 -0.44 92 88.6 LVER-F2 0.84 0.44 92 88.6 PR TM4 Load 6.000 97.692 -0.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 MDB-1 -1.03 -1.00 141 71.9 LVER-G 1.03 1.00 141 71.9 PR TXBT Load 20.000 98.309 -0.7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BTR Feeder -7.75 1.19 230 -98.9 SEC TXBT 7.75 -1.19 230 -98.9 R3M-1 Load 6.000 97.578 -0.8 0.00 0.00 1.21 0.47 0.00 0.00 BUS_MDB-2 -1.21 -0.47 128 93.2 R4M-1 Load 6.000 98.095 -0.8 0.00 0.00 0.53 0.26 0.00 0.00 MDB-1 -0.53 -0.26 57 89.6 R4M-3 Load 6.000 98.070 -0.8 0.00 0.00 0.22 0.13 0.00 0.00 BUS_MDB-2 -0.22 -0.13 24 85.0 SEC TXBT Load 6.000 98.316 -0.7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 MDB-1 7.75 -1.19 767 -98.8 PR TXBT -7.75 1.19 767 -98.8 SS PLN Load 20.000 98.981 -0.5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 PLN Feeder -7.81 1.17 230 -98.9 BTR Feeder 7.81 -1.17 230 -98.9

* A regulate ( constant kV) bus. � # The flagged bus has a load mismatch of more than 0.1 MVA.


35

UNDERVOLTAGE BUSES Summary Report Undervoltage Buses - Critical Limit = 95 % - Marginal Limit = 98 % Bus Oper. Voltage Bus Oper. Voltage Bus Oper. Voltage ID kV % Mag kV ID kV % Mag kV ID kV % Mag kV # Bus12 0.400 95.840 0.383 # Bus14 0.400 95.840 0.383 # Bus42 2.400 95.301 2.287 # Bus43 6.000 97.607 5.856 # K3M-2 0.400 95.616 0.382 # K3M-3 0.400 95.616 0.382 # LVER-F2 0.400 95.825 0.383 # LVER-G 2.400 95.527 2.293 # PR_TM2 6.000 97.883 5.873 # PR TM4 6.000 97.692 5.862 # R3M-1 6.000 97.578 5.855

Note: * indicates bus voltages violate critical limit. # indicates bus voltages violate marginal limit. OVERVOLTAGE BUSES Summary Report Overvoltage Buses - Critical Limit = 105 % - Marginal Limit = 102 % Bus Oper. Voltage Bus Oper. Voltage Bus Oper. Voltage ID kV % Mag kV ID kV % Mag kV ID kV % Mag kV Note: * indicates bus voltages violate critical limit. # indicates bus voltages violate marginal limit.

BRANCH LOADING Summary Report Two-Winding Transformer CKT / Branch Cable & Reactor Loading Capability Loading (input) ANSI Loading (output) T1 Transformer 1000.000 7.979 0.80 7.978 0.80 T2 Transformer 1000.000 7.844 0.78 7.843 0.78 T3 Transformer 3.000 1.437 47.90 1.405 46.84 T10 Transformer 1.600 0.943 58.93 0.923 57.69 T13 Transformer 3.000 1.625 54.16 1.587 52.88

* Indicates that branch capability is exceeded.


36

BRANCH LOSSES Summary Report CKT / Branch Connected Bus Info. From-To Bus Flow To-From Bus Flow Losses % Bus Voltage Vd % drop ID From Bus ID To Bus ID MW Mvar MW Mvar kW Kvar From To in Vmag Cable3 BTR Feeder SS PLN -7.760 1.185 7.810 -1.168 50.1 16.2 98.4 99.0 0.59 Cable4 BTR Feeder PR TXBT 7.759 -1.185 -7.752 1.185 6.7 0.8 98.4 98.3 0.08 Cable13 Bus11 MDB-1 -0.398 -0.262 0.398 0.262 0.3 0.3 98.1 98.2 0.09 Cable30 Bus41 MDB-2 -0.434 -0.690 0.435 0.690 0.3 0.1 98.1 98.2 0.03 T13 Bus42 Bus43 -1.158 -1.084 1.163 1.135 4.7 50.6 95.3 97.6 2.31 Cable31 Bus43 MDB-2 -1.163 -1.135 1.169 1.142 6.3 7.0 97.6 98.2 0.56 Cable2 BUS_MDB-2 Filter_1 0.055 -4.833 0.000 4.845 54.7 12.7 98.2 98.4 0.25 Cable17 BUS_MDB-2 R4M-3 0.216 0.134 -0.215 -0.133 0.2 0.2 98.2 98.1 0.12 Cable18 BUS_MDB-2 PR_TM2 0.838 0.439 -0.836 -0.437 2.1 2.3 98.2 97.9 0.31 Cable37 BUS_MDB-2 R3M-1 1.219 0.471 -1.211 -0.469 8.0 1.9 98.2 97.6 0.61 Cable40 BUS_MDB-2 BUS_TM3 0.435 0.288 -0.434 -0.287 0.4 0.4 98.2 98.1 0.10 Cable7 Filter_2 MDB-1 -0.002 0.966 0.005 -0.965 2.2 0.5 98.2 98.2 0.05 Cable6 Filter_3 MDB-2 -0.002 0.965 0.005 -0.965 2.2 0.5 98.2 98.2 0.05 T1 GI PLN PLN Feeder 7.900 -1.112 -7.900 1.117 0.1 5.4 100.0 100.0 0.01 T10 LVER-F2 PR_TM2 -0.831 -0.402 0.836 0.437 4.9 34.5 95.8 97.9 2.06 T3 LVER-G PR TM4 -1.026 -0.960 1.033 0.999 6.8 39.1 95.5 97.7 2.16 Cable5 MDB-1 SEC TXBT -7.741 1.200 7.753 -1.189 11.9 11.0 98.2 98.3 0.13 Cable9 MDB-1 PR TM4 1.037 1.005 -1.033 -0.999 4.9 5.4 98.2 97.7 0.50 Cable11 MDB-1 R4M-1 0.527 0.262 -0.527 -0.261 0.4 0.5 98.2 98.1 0.09 Cable34 MDB-1 MDB-2 1.609 0.868 -1.609 -0.868 0.3 0.3 98.2 98.2 0.02 Cable1 PLN Feeder SS PLN 7.900 -1.117 -7.810 1.168 90.3 51.4 100.0 99.0 1.03 T2 PR TXBT SEC TXBT 7.753 -1.186 -7.753 1.190 0.1 4.1 98.3 98.3 0.01 PR TM21 Bus11 Bus12 2.4 16.7 Bus14 T17 BUS_TM3 K3M-3 2.8 19.9 K3M-2 263.0 281.6

EQUIPMENT CABLE LOSSES Summary Report Vd Vst Cable Connection Losses % Voltage % Drop % for ID Bus ID Load ID Load Type kW kvar Bus Load in Vmag Motor SUMMARY OF TOTAL GENERATION , LOADING & DEMAND MW Mvar MVA % PF Swing Bus(es): 7.900 -1.112 7.978 99.02 Leading Generators: .000 0.000 0.000 100.00 Lagging Total Demand: 7.900 -1.112 7.978 99.02 Leading Total Motor Load: 7.202 5.073 8.809 81.75 Lagging Total Static Load: 0.435 -6.468 Apparent Losses: 0.264 0.283 System Mismatch: 0.003 0.004 Number of Iterations: 3

LAMPIRAN- 2 HASIL SHORT CIRCUIT REPORT

Project: Koordinasi Setting Relay PowerStation Page: 1 Location: PT. X 3.0.2E Date: 02-22-2002 Contract: YTE- JTE - ITS SN: INSEPENOPE Engineer: Power System Engineer Study Case: SC Revision: Base Filename: Pelatihan_ETAP Config.: Normal

53

Contoh Hasil Short Circuit Report SHORT - CIRCUIT REPORT Three-phase fault at bus: GI PLN Nominal kV = 70.000, Prefault Voltage = 100.00 % of nominal bus kV Base kV = 70.000, = 100.00 % of base kV Contribution 1/2 Cycle 1.5 to 4 cycle ID From Bus ID To Bus From Bus % V Real kA Imaginary kA /Real Imag. Magnitude kA Symm. From Bus % V Real kA Imaginary kA /Real Imag. Magnitude kA Symm. GI PLN Total 0.00 0.368 -2.379 6.5 2.407 0.00 0.329 -2.322 7.0 2.345

PLN Feeder GI PLN 0.70 0.195 -0.656 3.4 0.684 0.64 0.157 -0.598 3.8 0.619 PLN GI PLN 100.00 0.172 -1.723 10.0 1.732 100.00 0.172 -1.723 10.0 1.732

NACD Ratio = 0.79 Note: # indicates that fault contribution is from three-winding transformer. SHORT - CIRCUIT REPORT Three-phase fault at bus: MDB-1 Nominal kV = 6.000, Prefault Voltage = 100.00 % of nominal bus kV Base kV = 6.000, = 100.00 % of base kV Contribution 1/2 Cycle 1.5 to 4 cycle ID From Bus ID To Bus From Bus % V Real kA Imaginary kA /Real Imag. Magnitude kA Symm. From Bus % V Real kA Imaginary kA /Real Imag. Magnitude kA Symm. MDB-1 Total 0.00 7.026 -22.091 3.1 23.181 0.00 6.799 -21.017 3.1 22.089

SEC TXBT MDB-1 3.75 6.158 -12.700 2.1 14.114 3.75 6.158 -12.700 2.1 14.114 Filter_2 MDB-1 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 PR TM4 MDB-1 2.75 0.130 -0.770 5.9 0.781 1.94 0.089 -0.545 6.1 0.553 R4M-1 MDB-1 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 Bus11 MDB-1 0.45 0.081 -0.217 2.7 0.232 0.20 0.038 -0.096 2.5 0.103 MDB-2 MDB-1 0.09 0.125 -0.791 6.3 0.801 0.07 0.087 -0.560 6.4 0.567 Filter_1 BUS_MDB-2 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 R4M-3 BUS_MDB-2 0.79 0.012 -0.163 13.1 0.164 0.32 0.005 -0.066 13.8 0.066 PR_TM2 BUS_MDB-2 1.59 0.158 -0.423 2.7 0.452 0.72 0.075 -0.189 2.5 0.203 R3M-1 BUS_MDB-2 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 BUS_TM3 BUS_MDB-2 0.61 0.026 -0.310 12.0 0.311 0.28 0.010 -0.144 14.1 0.145 SG1 BUS_GEN 95.24 0.112 -2.239 20.0 2.242 95.24 0.112 -2.239 20.0 2.242 SG2 BUS_GEN 95.24 0.112 -2.239 20.0 2.242 95.24 0.112 -2.239 20.0 2.242 SG3 BUS_GEN 95.24 0.112 -2.239 20.0 2.242 95.24 0.112 -2.239 20.0 2.242

NACD Ratio = 0.70 Note: # indicates that fault contribution is from three-winding transformer.

Project: Koordinasi Setting Relay PowerStation Page: 1 Location: PT. X 3.0.2E Date: 02-22-2002 Contract: YTE- JTE - ITS SN: INSEPENOPE Engineer: Power System Engineer Study Case: SC Revision: Base Filename: Pelatihan_ETAP Config.: Normal

54

SHORT - CIRCUIT REPORT Three-phase fault at bus: MDB-2 Nominal kV = 6.000, Prefault Voltage = 100.00 % of nominal bus kV Base kV = 6.000, = 100.00 % of base kV Contribution 1/2 Cycle 1.5 to 4 cycle ID From Bus ID To Bus From Bus % V Real kA Imaginary kA /Real Imag. Magnitude kA Symm. From Bus % V Real kA Imaginary kA /Real Imag. Magnitude kA Symm. MDB-2 Total 0.00 7.081 -21.520 3.0 22.655 0.00 6.846 -20.488 3.0 21.601

Filter_3 MDB-2 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 0.00 0.000 0.000 999.9 0.000 Bus41 MDB-2 0.00 0.000 0.000 0.4 0.000 0.00 0.000 0.000 0.4 0.000 Bus43 MDB-2 2.82 0.124 -0.792 6.4 0.801 2.00 0.087 -0.561 6.4 0.567 MDB-1 MDB-2 2.56 6.957 -20.728 3.0 21.864 2.47 6.759 -19.927 2.9 21.042

NACD Ratio = 0.70 Note: # indicates that fault contribution is from three-winding transformer. MOMENTARY DUTY Summary Report Three-Phase Fault Currents: (Prefault Voltage = 100 % of the Bus Nominal Voltage) Bus Information Device Information Momentary Duty Device Capability Symm. X/R Asymm. Asymm. Symm. Asymm. Asymm. ID kV ID Type kA rms Ratio M.F. kA rms kA Crest kA rms kA rms kA Crest BUS_TM3 6.000 BUS_TM3 Bus 16.396 3.1 1.124 18.424 31.591 GI PLN 70.000 GI PLN Bus 2.407 8.1 1.387 3.340 5.720 MDB-1 6.000 MDB-1 Bus 23.181 7.3 1.359 31.511 54.127 MDB-2 6.000 MDB-2 Bus 22.655 6.6 1.330 30.132 51.906

Note: * indicates buses with short-circuit values exceeding the device ratings. Method: IEEE - X/R is calculated from separate R & X network. INTERRUPTING DUTY Summary Report Three-Phase Fault Currents: (Prefault Voltage = 100 % of the Bus Nominal Voltage) Bus Information Device Information Interrupting Duty Device Capability Symm. X/R Adj. Sym. Test Rated Adjusted ID kV ID Type kA rms Ratio M.F. kA rms kV PF Int. Int. BUS_TM3 6.000 15.772 3.1 GI PLN 70.000 2.345 8.4 MDB-1 6.000 22.089 7.4 MDB-2 6.000 21.601 6.6

Note: * indicates buses with short-circuit values exceeding the device ratings. Method: IEEE - X/R is calculated from separate R & X network.

3_modul etap& powerplot

Documents

Transcript of 3_modul etap& powerplot