ANALISIS KEDIP TEGANGAN AKIBAT GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ...repository.ubb.ac.id/424/1/Halaman...
Transcript of ANALISIS KEDIP TEGANGAN AKIBAT GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ...repository.ubb.ac.id/424/1/Halaman...
i
i
ANALISIS KEDIP TEGANGAN AKIBAT GANGGUAN
HUBUNG SINGKAT PADA PENYULANG JAMAIKA
DAN PENYULANG PRANCIS UNTUK
BANDARA DEPATI AMIR BANGKA TENGAH
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Guna Meraih Gelar Sarjana S-1
Oleh :
Rizky Dani Candra
102 13 11 044
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG
2017
ii
iii
iii
iv
v
vi
INTISARI
Penyulang Jamaika dan penyulang Prancis yang menyuplai kebutuhan listrik
bandara Depati Amir sering mengalami gangguan. Dalam sistem distribusi sering
terjadi gangguan hubung singkat yang mengakibatkan tegangan nominal turun
sementara yang disebut kedip tegangan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui besarnya arus gangguan hubung singkat pada penyulang Jamaika dan
penyulang Prancis, besarnya kedip tegangan,dan pengaruh kedip tegangan
terhadap peralatan pada bandara tersebut. Berdasarkan hasil perhitungan pada
penyulang Jamaika kedip tegangan yang terjadi berkisar antara 7,16 hingga 96%,
sedangkan untuk penyulang Prancis kedip tegangan berkisar 6,28% hingga
99,95% yang masing-masing akibat gangguan 1 fasa. Untuk kedip tegangan
akibat arus hubung singkat 2 fasa kedip tegangan yang terjadi sangat kecil dan
tidak dipengaruhi oleh jarak lokasi gangguan pada penyulang. Kedip tegangan
akibat gangguan 3 fasa untuk penyulang Jamaika berkisar 7% hingga 94,94% dan
untuk penyulang Prancis berkisar 0,12% hingga 94,97%. Saat terjadi gangguan 1
fasa di titik 20% hingga 100% penyulang maka akan berdampak pada peralatan
yang digunakan di Bandara Depati Amir Bangka Tengah karena saat terjadi
gangguan tegangan pada sistem turun dibawah 90% tegangan nominal.
Sedangkan untuk gangguan 3 fasa akan berdampak untuk peralatan bandara
tersebut apabila terjadi gangguan pada titik 10% hingga 40% penyulang. Untuk
gangguan 2 fasa tidak berpengaruh terhadap kinerja peralatan yang ada dibandara
tersebut.
Kata Kunci : Hubung Singkat, Kedip Tegangan, Penyulang
vii
ABSTRACT
Feeder Jamaika dan feeder Prancis that supplies the electricity to Depati
Amir Airport often experience of interference. In distribution system of electrical
supplies often found a power interruptions that caused by short circuitin the
distribution system have occurred in a short time or expense resulting
discontinuous nominal voltage drops while the so-called dip voltage. This
research aims to know the nominal of short circuit at the feeders, the dip voltage,
and the influence of the dip. Based on the results of calculations on feeders
Jamaika dip voltage that occurred ranged between 7.16% to 96%, while for the
feeders Prancis dip voltage ranges from 6.28% to 99.95%, respectively due to
phase 1 interference. For the dip voltage due to short circuit current 2 phase
voltage flicker is very small and not affected by the disturbance location
disturbance on the repeater. Voltage dip due to 3-phase disturbance for feeders
jamaika ranged from 7% to 94.94% and for the feeders Prancis refiners ranged
from 0.12% to 94.97%. Currently, single phase short circuit at point 20% to
100% feeders will affect the equipment used in Depati Amir Central Bangka
Airport because it is not currently disturbed at voltage drop below 90% nominal
voltage. While for the 3-phase interference will affect the airport equipment
affected by disturbances at the point of 10% to 40% of the repeater. For 2-phase
interruption does not boil down to the performance of existing equipment at the
airport.
Keywords: Short Circuit, Dip Voltage, Feeders
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Motto :
“Allah tidak membebani seseorang itu melainkan sesuai dengan
kesanggupannya.” (QS. Al-Baqarah: 286)
“Tiada makanan yang lebih baik daripada hasil usaha tangan sendiri.” (HR.
Bukhari)
“Hidup adalah pilihan, disaat kau tidak memilih maka itu adalah pilihanmu."
(Monkey D. Luffy)
"If you’re walking down the right path and you’re willing to keep walking.
Eventually you’ll make progress." (Barack Obama)
"Everybody is a genius. But, if you judge a fish by its ability to climb a
tree, it will spend its whole life believing that it is stupid." (Albert
Einstein)
“Yang terjadi nanti pikirkan nanti.” (Saitama Sensei)
“Hanya ada satu bukti dari kemampuan, yaitu tindakan.” (Marie Von
Abner Eschenbach).
“Yakinlah pada dirimu sendiri, sebab hidupmu adalah pilihanmu, disaat
tidak ada orang yang bisa membantumu, hanya dirimu lah yang bisa kau
andalkan.”(RDC)
ix
Skripsi ini kupersembahkan untuk :
Allah SWT yang maha esa yang selalu memberikan
Rahmatnya bagi setiap umat manusia.
Kedua Orang tuaku tercinta yang selalu ada saat suka
maupun duka, selalu memberi semangat serta mensupport
kebutuhan yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas akhir ini
dan yang selalu memanjatkan doa kepada Anak Mu tercinta
dalam setiap sujudnya.
Kakakku Lyliana Margaretha dan Fadila Triana yang selalu
memberikan semangat dan dukungannya dalam pengerjaan
Tugas Akhir ini
Almamater ku tercinta yang menjadi kebanggaan ku,
Universitas Bangka Belitung.
Novita Herlissha yang selama ini memberi semangat dan
dukungan sehingga skripsi ini terselesaikan.
Teman-teman seperjuanganku Jurusan Teknik Elektro
angkatan 2013 khususnya konsentrasi TTL semoga apa yang
dicita-citakan kita semua tercapai, tetap kompak dan
terimakasih sudah menjadi best story of my life dan terima
kasih untuk ajaran-ajaran sesat nya juga.
Terakhir buat Larry Page dan Sergey Brin yang telah
menciptakan Google. Good Job Men..Thanks very much !
x
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat
dan hidayah-NYA sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dengan judul “ANALISIS KEDIP TEGANGAN AKIBAT GANGGUAN
HUBUNG SINGKAT PADA PENYULANG JAMAIKA DAN PENYULANG
PRANCIS UNTUK BANDARA DEPATI AMIR BANGKA TENGAH”.
Penulisan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam
memperoleh gelar sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Bangka Belitung.
Pada kesempatan ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada pihak-
pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini, diantaranya:
1. Kedua Orang Tua tercinta dan keluarga tercinta, yang selalu memberi
semangat, doa, dan Perhatian yang tiada henti.
2. Bapak Ghiri Basuki Putra, S.T., M.T. dan Ibu Rika Favoria Gusa, S.T.,
M.Eng. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.
3. Bapak Wahri Sunanda, S.T., M.Eng., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Bangka Belitung.
4. Bapak Irwan Dinata, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Bangka Belitung.
xi
5. Bapak Widi Utomo dan Bapak Jumari selaku karyawan PT. Angkasa Pura
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL DEPAN .................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ........................ iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................. v
INTISARI ....................................................................................................... vi
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... x
DAFTAR ISI .................................................................................................. xii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………….. xvii
DAFTAR ISTILAH....................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.4 Keaslian Penelitian .......................................................................... 3
1.5 Tujuan Penelitian ............................................................................ 4
1.6 Manfaat Penelitian .......................................................................... 4
1.7 Sistematika Penulisan ..................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................................. 6
2.2 Dasar Teori ...................................................................................... 7
2.2.1 Kedip Tegangan ................................................................... 7
2.2.2 Perhitungan Kedip Tegangan ............................................... 8
xiii
2.2.3 Perhitungan Impedansi ......................................................... 10
2.2.4 Gangguan Hubung Singkat Pada Sistem Distribusi ............. 14
2.2.5 Perhitungan Gangguan Hubung Singkat .............................. 15
2.2.6 Penyebab Kedip Tegangan................................................... 16
2.2.7 Akibat Kedip Tegangan ....................................................... 17
2.2.8 Toleransi Terhadap Kedip Tegangan Berdasarkan IEEE .... 18
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Bahan ............................................................................................ 19
3.2 Alat ............................................................................................ 20
3.2 Langkah Penelitian ......................................................................... 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Impedansi Sumber ..................................................... 24
4.2 Perhitungan Reaktansi Trafo .......................................................... 25
4.2.1 Reaktansi Trafo GI Air Anyir .............................................. 25
4.2.2 Reaktansi Trafo GI Kampak ................................................ 25
4.3 Perhitungan Impedansi Penyulang ................................................. 26
4.3.1 Impedansi Penyulang Jamaika ............................................. 26
4.3.2 Impedansi Penyulang Prancis .............................................. 27
4.4 Perhitungan Impedansi Ekivalen Jaringan ..................................... 28
4.4.1 Impedansi Ekivalen Jaringan Penyulang Jamaika ............... 28
4.4.2 Impedansi Ekivalen Jaringan Penyulang Prancis................. 29
4.5 Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat ............................... 29
4.5.1 Arus Gangguan Hubung Singkat Pada Penyulang Jamaika. 29
4.5.1.1 Arus Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa Ke Tanah. 29
4.5.1.2 Arus Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa ................ 30
4.5.1.3 Arus Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa ................ 30
4.5.2 Arus Gangguan Hubung Singkat Pada Penyulang Prancis .. 32
4.6 Perhitungan Persentase Kedip Tegangan ....................................... 34
4.6.1 Persentase Kedip Tegangan Pada Penyulang Jamaika ........ 34
4.6.1.1 Kedip Tegangan Akibat Gangguan 1 Fasa
Ke Tanah ............................................................... 34
xiv
4.6.1.2 Kedip Tegangan Akibat Gangguan fasa ke fasa..... 35
4.6.1.3 Kedip Tegangan Akibat Gangguan 3 Fasa ............. 38
4.6.2 Persentase Kedip Tegangan Pada Penyulang Prancis .......... 41
4.7 Simulasi Perhitungan Mengurangi Persentase Kedip Tegangan ... 43
4.7.1 Simulasi Perhitungan Mengurangi Persentase Kedip
Tegangan pada Penyulang Jamaika ..................................... 43
4.7.2 Simulasi Perhitungan Mengurangi Persentase
Kedip Tegangan pada Penyulang Prancis ........................... 51
4.8 Pengaruh Kedip Tegangan ............................................................. 55
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .................................................................................... 58
5.2 Saran ............................................................................................ 59
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
Daftar Tabel
Halaman
Tabel 2.1 Impedansi Penghantar Pada Saluran Berdasarkan
Jenis Penghantar ........................................................................... 18
Tabel 2.2 Tipikal Rentang Kualitas Daya Input Dan Parameter Beban ...... 18
Tabel 3.1 Transformator Tenaga GI Air Anyir ............................................ 19
Tabel 3.2 Transformator Tenaga GI Kampak .............................................. 19
Tabel 3.3 Data Saluran Distrubusi Penyulang Jamaika ............................... 20
Tabel 3.4 Data Saluran Distribusi Penyulang Prancis ................................. 20
Tabel 4.1 Jenis Penghantar Penyulang Jamaika........................................... 26
Tabel 4.2 Impedansi Penyulang Urutan Positif, Negatif, dan Nol ............... 27
Tabel 4.3 Jenis Penghantar Penyulang Prancis ............................................ 27
Tabel 4.4 Impedansi Penyulang Urutan Positif, Negatif, dan Nol
Penyulang Prancis ........................................................................ 28
Tabel 4.5 Impedansi Ekivalen Urutan Positif, Negatif, dan Nol
Penyulang Jamaika ....................................................................... 29
Tabel 4.6 Impedansi Ekivalen Urutan Positif, Negatif, dan Nol
Penyulang Prancis ........................................................................ 29
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Arus Hubung Singkat Penyulang Jamaika ..... 31
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Arus Hubung Singkat Penyulang Prancis ...... 33
Tabel 4.9 Persentase Kedip Tegangan Akibat Arus Hubung Singkat pada
Penyulang Jamaika ....................................................................... 39
Tabel 4.10 Persentase Kedip Tegangan Akibat Arus Hubung Singkat pada
Penyulang Prancis ........................................................................ 41
Tabel 4.11 Impedansi Ekivalen Urutan Positif, Negatif, dan Nol
Penyulang Jamaika Dengan Asumsi Trafo Yyd ......................... 45
Tabel 4.12 Arus Gangguan Hubung Singkat Penyulang Jamaika Dengan
Asumsi Hubungan Trafo Yyd ...................................................... 46
Tabel 4.13 Persentase Kedip Tegangan Akibat Arus Hubung Singkat Pada
Penyulang Jamaika dengan asumsi trafo Yyd .............................. 48
xvi
Tabel 4.14 Perbandingan Persentase Kedip Tegangan Penyulang Jamaika
Akibat Gangguan 1 fasa untuk Hubungan Trafo Delta-wye
dengan Trafo Yyd ......................................................................... 50
Tabel 4.15 Impedansi Ekivalen Urutan Positif, Negatif, dan Nol
Penyulang Prancis Dengan Asumsi Trafo Yyd .......................... 52
Tabel 4.16 Arus Gangguan Hubung Singkat Penyulang Prancis Dengan
Asumsi Hubungan Trafo Yyd ...................................................... 52
Tabel 4.17 Persentase Kedip Tegangan Akibat Arus Hubung Singkat Pada
Penyulang Prancios dengan asumsi trafo Yyd ............................. 53
Tabel 4.18 Perbandingan Persentase Kedip Tegangan Penyulang Prancis
Akibat Gangguan 1 fasa untuk Hubungan Trafo Delta-wye
dengan Trafo Yyd ......................................................................... 54
xvii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Impedansi Saluran ...................................................................... 11
Gambar 2.2 Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah ............................. 15
Gambar 2.3 Gangguan Hubung Singkat Fasa ke Fasa ................................... 15
Gambar 2.4 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa ............................................. 16
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 21
Gambar 4.1 Panjang Penyulang Jamaika ....................................................... 29
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Arus Hubung Singkat
Penyulang Jamaika ..................................................................... 32
Gambar 4.3 Panjang Penyulang Prancis ........................................................ 32
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Arus Hubung Singkat
Penyulang Prancis ...................................................................... 33
Gambar 4.5 Grafik Kedip Tegangan Pada Penyulang Jamaika ..................... 40
Gambar 4.6 Grafik Kedip Tegangan Pada Penyulang Prancis ...................... 42
Gambar 4.7 Grafik Kedip Tegangan Pada Penyulang Jamaika Dengan
Belitan Trafo Yyd ...................................................................... 49
Gambar 4.8 Grafik Kedip Tegangan Pada Penyulang Prancis Dengan
Belitan Trafo Yyd ...................................................................... 53
xviii
DAFTAR ISTILAH
Voltage dip : Kedip Tegangan
Off : Terputus
Drop : Penurunan
Restart : Memulai Kembali
Reliability : Ketahanan
Interruption : Pemutusan
Swells : Kenaikan Tegangan
Switching : Pemutus