Kualitas Daya Elektrik

JurusanTeknik Elektro Praktikum

KUALITAS DAYA ELEKTRIKLaboratorium

SSTE

ITN - Malang

BAB IPENDAHULUAN

1.1Teori1.1.1 Pendahuluan

Sistem tenaga modern yang semakin kompleks, termasuk di dalamnya

sistem tenaga yang digunakan di dunia industri membuat studi analisis sistem

tenaga menjadi sulit, membosankan karena membutuhkan waktu yang sangat

lama apabila dilakukan secara manual.

Beberapa program yang mudah digunakan (user -friendly) dengan menu-

menu yang interaktif juga telah menolong banyak para engineer untuk melakukan

analisis sistem tenaga yang semakin kompleks ini dengan menggunakan program

komputer digital.

Dibutuhkan program-program komputer digital yang dapat dipadukan

dengan elektronika daya. Dimana dapat memudahkan para engineer dalam

menganalisis suatu besaran sIstem daya listrik, misalnya pembagi tegangan,

penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh, auto transfomer

using tap, konverter (penaik tegangan, penurun tegangan dan penaik/penurun

tegangan), SVC (Static VAR Compensator), ASVC (Advanced SVC) atau biasa

disebut dengan STATCOM (Static Synchronous Compensator) secara simulasi

ataupun dengan interfacing. Untuk yang interfacing ini memerlukan program

tersendiri yang dinamakan RTDS (Real Time Digital Simulator).

EMTDC (Electro Magnetic Transient DC) merupakan interaktif program

yang hasil keluaran akhirnya dapat dimonitor atau disimulasikan dalam besaran

listrik, yang hasilnya dapat diatur melalui simulasi juga yang berupa kontak,

slider, dial dan push-button. Sedangkan RTDS program interaktif yang hasil

keluarannya dapat diinterface pada peralatan (alat ukur) atau plan yang dikontrol

secara real time.

PENDAHULUAN Halaman I - 1



SSTE

ITN - Malang

1.1.2 Tujuan Umum PraktikumSetelah melakukan praktikum ini, diharapkan para praktikan memiliki

dasar-dasar pengetahuan yang cukup untuk mengopersi perangkat lunak

yang khusus untuk penggunaan dalam menganalisis sistem tenaga. Selain

itu dapat digunakan dalam studi-studi umum yang dibutuhkan dalam

menganalisis suatu sistem tenaga listrik.

1.1.3 Modul PraktikumPraktikum ini terdiri dari modul praktikum :

Modul-modul tersebut adalah :

1. Pengenalan pengoperasian perangkat lunak simulasi sistem tenaga

(pada praktikum ini menggunakan software PSCAD V4.5).

2. Short Circuit Simulation

3. Power System Simulation

4. Power Quality Simulation

1.1.4 Persiapan Umum Praktikum

1. Pada saat melakukan praktikum ini, praktikan telah mengatahui cara

menggunakan aplikasi-aplikasi Microsoft Office seperti MS Word, MS

Exel, dan MS Access.

2. Pada setiap modul praktikum, praktikan membawa sendiri Flashdisc

untuk menyimpan data yang telah diperolehnya selama praktikum untuk

pengunaan lebih lanjut.




SSTE

ITN - Malang

1.1.5 Referensi

1. Roger C. Dugan, Mark F. McGranaghan, H. Wayne Beaty, Electrical Power SystemQuality, McGraw-Hill Inc.

2. PSCAD 4.2.0 Tutorial.3. J.J.Grainger, W.D. Stevenson, Jr., Power System Analysis, McGraw-Hill Inc.,

International Ed. 1994.




SSTE

ITN - Malang

1.2 DISAIN SISTEM TENAGA MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK BERBASISPSCAD/ EMTDC Simulation System

1.2.1 Tujuan PraktikumSetelah melakukan modul praktikum ini praktikan mengenal operasi-operasi

dasar untuk menggunakan software komputer khusus untuk analisis sistem tenaga,

khususnya PSCAD/EMTDC V4.5 dalam melakukan studi-studi pada suatu sistem

tenaga.

1.2.2 Teori PendahuluanPada prinsipnya, aplikasi software pada komputer digital ada bertujuan untuk

mempermudah dilakukannya analisis terhadap sistem tenaga listrik, terutama terhadap

sistem yang besar dan kompleks. Salah satu software khusus yang mempermudah

perhitungan analisis dan simulasi sistem tenaga adalah PSCAD/EMTDC Simulation

System V4.5 .

Sepanjang praktikum ini, software khusus yang digunakan adalah PSCAD/EMTDC

Simulation System V4.5. Software ini memiliki beberapa keunggulan pada

penggunaannya sebagai perangkat analisis dan analisis, yaitu:

a. Operasi dengan virtual reality

Program ini menyusun operasi-operasi dengan pendekatan yang sedekat mungkin

terhadap sistem tenaga listrik yang sesungguhnya. Sebagai contoh, ketika

dilakukan pembukaan atau penutupan pada circuit breaker, men-set suatu

peralatan pada kondisi out-of-service, atau mengubah status operasi dari motor,

maka kondisi-kondisi tersebut akan terindikasi secara langsung pada gambar

dengan bergeraknya grafik yang merupakan out put dari sinyal yang dikehendaki.

b. Rangkaian dapat dikontrol secara fleksibel

Memungkinkan pemakai untuk membangun suatu rangkaian secara skematik,

menjalankan simulasi dari rangkaian yang dibuat, lalu meneliti hasilnya. Dapat juga

DESAIN SISTEM Halaman I - 4



SSTE

ITN - Malang

merencanakan rangkaian agar bekerja sesuai dengan keinginan karena alat

pengontrol dan alat ukur juga dimasukkan, sehingga pemakai dapat mengubah

parameter sistem selama suatu simulasi berjalan, dan melihat hasil simulasinya

secara langsung.

c. Pemasukan data yang sederhana

PSCAD/EMTDC Simulation System V4.5 menyimpan data yang detail untuk setiap

perangkat listrik pada sistem. Data editor mempercepat proses pemasukan data

dengan hanya membutuhkan data yang minimal untuk suatu studi. Editor tersusun

secara logis untuk mendukung proses mempermudah pemasukan data ini.

1.2.3 Prosedur Praktikum1. Dengan mengacu pada prosedur praktikum, praktikan harus membuat

gambar dan disimulasikan.

2. Amati output dari gambar sistem melalui grafik keluaran, lalu jawab tugas

dan pertanyaan

3. Semua hasil gambar praktikan harus di simpan pada drive D dengan diberi

nama sesuai dengan kasus.

DESAIN SISTEM Halaman I - 5



SSTE

ITN - Malang

BAB IISHORT CIRCUIT SIMULATION

2.1 Tujuan PraktikumSetelah melakukan prosedur pratikum pada modul ini praktikan dapat melakukan

studi simulasi hubung singkat pada suatu sistem tenaga listrik dengan menggunakan

aplikasi software PSCAD V4.5

2.2 Teori PendahuluanKondisi operasi normal pada system tenaga listrik seringkali mengalami gangguan

yang mempengaruhi kinerja system seperti kegagalan isolasi, flashover pada saluran

transmisi akibat sambaran petir, overload pada system dan starting beban-beban besar.

Beberapa macam gangguan yang sering muncul pada suatu system tenaga listrik:

1. Gangguan tiga fasa simetris

2. Gangguan satu fasa ke tanah

3. Gangguan antar saluran

4. Gangguan antar saluaran ke tanah

Sebagian besar gangguan yang terjadi pada system adalah gangguan tidak simetris

seperti gangguan satu fasa ke tanah dan gangguan antar saluran.

Studi hubung singkat atau gangguan sangat penting untuk melihat besarnya arus

gangguan yang mungkin mengalir pada system selama terjadinya gangguan. Hal ini

penting dalam mendukung setting relay pengaman dan breaker untuk menjamin

keamanan peralatan dan kontinuitas pelayanan energi listrik. Pada bagian ini PSCAD

akan digunakan untuk mensimulasikan macam-macam gangguan yang mungkin terjadi

pada suatu system tenaga listrik sekaligus untuk melihat besarnya arus gangguan yang

mengalir pada system.

SHORT CIRCUIT SIMULATION Halaman II - 1



SSTE

ITN - Malang

2.3 Prosedur Praktikum1. Buka halaman utama untuk menggambar kasus baru anda

2. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini:

Gambar 2.1 Rangkaian Short Circuit

1. Masukkan data sumber sebagai berikut :

Base voltage = 13.8 kV, base MVA = 100 MVA, Frekuensi = 50 Hz.

2. Masukkan data transformator sebagai berikut :

Daya transformator = 100 MVA, Frekuensi = 50 Hz, Sisi primer dan skunder

dalam hubungan bintang 13.8 kV / 230.

3. Masukkan data saluran transmisi sebagai berikut :

Jumlah konduktor = 3, Frekuensi = 50 Hz, Panjang saluran = 100 km. Ubah

model saluran transmisi dengan mengeditnya menjadi Bergeron Model, serta

tambahkan Ground Data.

4. Masukkan data beban tiga fasa seimbang sebesar 80 MW, 10 MVAR, dan

13,8 kV.

5. Masukkan data Three Phase Fault sebagai berikut :

Fault Type Control = Eksternal, dengan Neutral Grounded, dan Current

chopping limit = 1 kA, beri nama arus gangguan sesuai dengan masing-

masing fasa.




SSTE

ITN - Malang

1. Kontrol Three Phase Fault dengan Timed Fault Logic dengan data sebagai

berikut : Time to aply fault 0.25 sec dan Duration of fault 0.1 sec.

2. Jalankan rangkaian tersebut !

3. Atur Jenis gangguan dengan merubah-ubah nomor gangguan pada control

panel yang terhubung rotary switch.

4. Keluarkan sinyal Ia, Ib, Ic, Va, Vb, Vc. Lalu tampilkan dalam bentuk OverlayGraph with Signal untuk mengeluarkan data pada setiap jenis gangguan

5. Catat nilai rms arus pada setiap fasa sebelum dan selama gangguan

gangguan!

6. Jawab pertanyaan dan tugas praktikum !




SSTE

ITN - Malang

2.4 Tabel Arus Gangguan

No Jenis Gangguan

Nilai RMS Arus

Sebelum Gangguan(0.2 second)

Selama Gangguan(0.3 second)

Ia Ib Ic Ia Ib Ic

1 1 = Phase A to Ground

2 2 = Phase B to Ground

3 3 = Phase C to Ground

4 4 = Phase AB to Ground

5 5 = Phase AC to Ground

6 6 = Phase BC to Ground

7 7 = Phase ABC to Ground

8 8 = Phase AB

9 9 = Phase AC

10 10 = Phase BC

2.5 Pertanyaan dan Tugas Praktikum1. Jelaskan bagaimana performasi sistem saat terjadi gangguan terutama

bentuk dan magnitude (besar) arus dan tegangan pada beban !

.




SSTE

ITN - Malang

ACC DATATanggal :

2. Bandingkan nilai amplitude arus-arus phasa pada setiap jenis gangguan!

.

3. Sebutkan macam-macam gangguan yang terjadi pada suatu sistem tenaga

listrik, dan jelaskan pula penyebab-penyebab gangguan yang terjadi !




SSTE

ITN - Malang

BAB IIIPOWER SYSTEM SIMULATION

3.1 Simulasi Kompensasi Daya Reaktif3.1.1 Tujuan Praktikum

Setelah melakukan prosedur pratikum pada modul ini praktikan dapat melakukan

studi simulasi kompensasi daya reaktif pada suatu sistem tenaga listrik dengan

menggunakan aplikasi software PSCAD V4.2

3.1.2 Teori PendahuluanDalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepada konsumen

diperlukan suatu jaringan tenaga listrik yang berupa saluran transmisi. Dalam sistem

distribusi pokok permasalahan tegangan muncul karena konsumen memakai peralatan

dengan tegangan yang sudah ditentukan. Jika sistem terlalu tinggi atau rendah

sehingga melewati batas toleransi maka akan mengganggu yang dapat berakibat

dapat merusak peralatan konsumen.

Beban bervariasi dan besarnya berubah-ubah sepanjang waktu. Bila beban

meningkat maka tegangan di ujung penerima menurun. Faktor lain yang ikut

mempengaruhi perubahan tegangan sistem adalah rugi daya yang disebabkan oleh

adanya impedansi seri penghantar saluran. Oleh karena itu konsumen yang letaknya

jauh dari titik pelayanan akan cenderung menerima tegangan relatif lebih rendah.

Perubahan tegangan pada dasarnya disebabkan oleh adanya hubungan antara

tegangan dan daya reaktif. Jatuh tegangan dalam penghantar sebanding dengan daya

reaktif yang mengalir dalam penghantar tersebut. Berdasarkan hubungan ini maka

tegangan dapat diperbaiki dengan mengatur aliran daya reaktif.

Pada umumnya, kompensasi daya reaktif dilakukan dengan pemasangan motor

sinkron atau kapasitor statis pada sisi bus beban. Kedua metode konvensional ini

memiliki beberapa kekurangan terkait dengan efisiensi operasi yang tidak dapat

mengikuti kompensasi daya yang dibutuhkan oleh suatu beban dinamis.

POWER SYSTEM SIMULATION Halaman III - 1



SSTE

ITN - Malang

Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dewasa ini dikembangkan peralatan

berbasis elektronika daya untuk memenuhi kebutuhan response yang cepat dan efisiensi

yang tinggi dalam kompensasi daya reaktif. Peralatan-peralatan tersebut pada umunya

disebut FACTS device seperti DVR, STATCOM, dan UPFC.

Pada bagian ini, PSCAD akan digunakan untuk mensimulasikan perbaikan daya

reaktif suatu system tenaga listrik dengan menggunakan kapasitor statis. Untuk

mengetahui pengaruh dari pemasangan kapasitor, maka akan dianalisa daya yang ada

pada system sebelum dan sesudah pemasangan kapasitor statis.

3.1.3 Prosedur Praktikum1. Buka halaman utama untuk menggambarkan kasus baru anda.

2. Buatlah rangkaian seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.1 Rangkaian Saluran Simulasi Daya Reaktif3. Masukkan data sumber sebagai berikut :

Generator : 1 MVA, 13.8 kV

Trafo 1 : 1 MVA, 13.8/ 20 kV (Y/Y)

Beban statis 1 : Beban tiga fasa masing-masing 0.5 MW, 0.2 MVAR, 20 kV

Beban statis 2 : Beban tiga fasa masing-masing 0.3 MW, 0.1 MVAR, 20 kV




SSTE

ITN - Malang


Jumlah konduktor = 3, Frekuensi 50 Hz, Panjang saluran = 55 km. Ubah

model saluran transmisi dengan mengeditnya menjadi Bergeron Model.

5. Masukkan data Master Capacitor sebagai berikut :

Capacitance = 1.9E-3 (mF)

6. Pasang multimeter pada sisi kirim dengan frekuensi = 50 Hz dan berikan

nama untuk mengukur arus dan daya reaktif.

7. Pasang multimeter pada sisi terima dengan frekuensi = 50 Hz dan berikan

nama untuk mengukur arus dan daya reaktif.

8. Running simulasi pada kondisi tanpa kapasitor dengan mengatur setting

Timed Breaker Logic untuk mengontrol BRK1 dengan Time of first breaker

operation = 1 sec, Number of Breaker Operation = 1 dalam posisi open.

9. Beban pertama tetap tersambung dengan system melalui setting Timed

Breaker Logic untuk mengontrol BRK2 dengan Time of first breaker

operation = 1 sec, Number of Breaker Operation = 1 dalam posisi closed.

10.Pada 0,3 sec beban kedua tersambung ke system dengan megatur setting


operation = 0,3 sec, Number of Breaker Operation = 1 dalam posisi open.

11.Running simulasi pada kondisi dengan kapasitor dengan mengatur setting


operation = 0,15 sec, Number of Breaker Operation = 1 dalam posisi open.

12.Buat sinyal keluaran RMS tegangan pada sisi kirim dan sisi terima tanpa dan

dengan kapasitor, lalu tampilkan dalam bentuk Overlay Graph with Signal

untuk mengeluarkan data.

13. Buat sinyal keluaran RMS tegangan pada sisi kirim dan sisi terima tanpa

dan dengan kapasitor, lalu tampilkan dalam bentuk Overlay Graph with

Signal untuk mengeluarkan data.

14.Catat datanya pada table 3.1 !




SSTE

ITN - Malang

Tabel 3.1. Analisis Hasil Pengamatan Tegangan dan Daya Reaktif TanpaPemasangan Kapasitor

TimeTegangan (pu) Daya Reaktif (pu)

Vs Vr Qs Qr

0.1

0.2

0.4Tabel 3.2. Analisis Hasil Pengamatan Tegangan dan Daya Reaktif Dengan

Pemasangan Kapasitor


Vs Vr Qs Qr

0.1

0.2

0.4

Tabel 3.3. Analisis Hasil Pengamatan Tegangan dan Daya Reaktif Injeksi dariKapasitor


Vs Vr Vc Qs Qr Qc

0.1

0.2

0.4




SSTE

ITN - Malang

3.2 Pertanyaan dan Tugas Praktikum

1. Bagaimana performasi sistem sebelum dipasang kapasitor?

2. Jelaskan bagaimana performa sistem setelah dipasang kapasitor

3. Mengapa pada simulasi kompensasi daya reaktif yang dilakukan kita

menggunakan Capasitor Compensator ?




SSTE

ITN - Malang

ACC DATATanggal :

4. Menurut anda, bagaimana performasi sistem jika kita tidak menggunakan

Capasitor Compensator dalam simulasi tadi ? Berikan penjelaskan dari

jawaban anda!

5. Dari penjelasan di atas, berikan kesimpulan pengaruh pemasangan

kapasitor pada system tenaga listrik!




SSTE

ITN - Malang

BAB IVPOWER QUALITY SIMULATION

4.1 Voltage Sag (Voltage Dip) dan Voltage Swell4.1.1 Tujuan Praktikum


studi simulasi tegangan pada suatu sistem tenaga listrik dengan menggunakan aplikasi

software PSCAD V4.5

4.1.2 Teori PendahuluanPeralatan elektronik akan berfungsi dengan baik selama tegangan pada system

sesuai dengan range yang dibutuhkan peralatan. Terdapat beberapa macam fluktuasi

tegangan yang sering terjadi diantaranya adalah voltage sags dan voltage swell. Voltage

sags merupakan penurunan tegangan sementara dengan nilai penurunan di bawah 90%

dari nilai nominal dan berlangsung antara 3 sampai 10 cycle atau 50 sampai 170 mili

detik.

Voltage sags merupakan masalah power quality yang paling sering dialami oleh

industri. Terdapat dua sumber penyebab utama terjadinya voltage sags yaitu faktor

eksternal dan internal. Faktor eksternal berkaitan dengan masalah yang dialami oleh

penyedia jasa daya elektrik seperti sambaran petir, gangguan pada saluran transimi dan

gangguan pada transformator distribusi. Faktor internal yang menyebabkan terjadinya

voltage sags adalah starting beban-beban dengan kapasitas daya besar dan

permsalahan pentanahan dan pengkabelan.

Berbeda dengan voltage sags, voltage swell adalah kenaikan level tegangan

sementara dengan nilai kenaikan antara 110% sampau 180% dari tegangan nominal dan

berlangsung selama 3 sampai 10 cycle atau 50 sampai 170 mili detik. Voltage swell dapat

mengakibatkan kerusakan pada peralatan karena mengalami kenaikan tegangan di atas

nilai yang diijinkan.

POWER QUALITY SIMULATION Halaman IV - 1



SSTE

ITN - Malang

Penyebab utama terjadinya voltage swell adalah pelepasan beban-beban berat yang

semula terhubung ke system dan reclosing peralatan pengaman seperti relay dan circuit

breaker.

Pada bagian ini akan disimulasikan kasus voltage sags dan voltage swell yang

dikarenakan masuk dan lepasnya beban-beban berkapasistas besar dari system.

4.1.3 Prosedur Praktikum1. Buka halaman utama untuk menggambar kasus baru anda

2. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini:

Gambar 4.1 Rangkaian Simulasi Voltage Dip dan Voltage Swell

3. Masukkan data sebagai berikut :

Generator : 100 MVA, 13.8 kV

Trafo 1 : 100 MVA, 13.8/ 20 kV (Y/Y)

Beban 1 : Beban tiga fasa masing-masing 10 MW, 0.2 MVAR, 20 kV

Beban 2 : Beban tiga fasa masing-masing 20 MW, 0.1 MVAR, 20 kV

Beban 3 : Beban tiga fasa masing-masing 50 MW, 0.5 MVAR, 20


Jumlah konduktor = 3, Frekuensi 50 Hz, Panjang saluran = 25 km. Ubah





SSTE

ITN - Malang

5. Untuk mensimulasikan voltage sags (dip), maka pada awalnya system

hanya terhubung dengan dua beban. Pada 0,25 detik beban statis tiga

dihubungkan ke system dan dilepas dari system pada saat 0,3 detik.

Beban pertama dan kedua tetap tersambung dengan system melalui

setting Timed Breaker Logic untuk mengontrol BRK1 dan BRK2 dengan

Time of first breaker operation = 1 sec, Number of Breaker Operation = 1

dalam posisi closed.

Beban ketiga tersambung dan lepas dari system dengan mengatur setting


operation = 0,25 sec, Time of second breaker operation = 0,3 sec.

Number of Breaker Operation = 2 dalam posisi open.

6. Untuk mensimulasikan voltage swell, pada awalnya system terhubung

dengan tiga beban. Pada 0,3 detik beban statis ke tiga dilepas dari system

dan tersambung kembali ke system pada saat 0,35 detik.

Beban pertama dan kedua tetap tersambung dengan system melalui

setting Timed Breaker Logic untuk mengontrol BRK1 dan BRK2 dengan

Time of first breaker operation = 1 sec, Number of Breaker Operation = 1

dalam posisi closed.

Beban ketiga lepas dan tersambung kembali ke system dengan mengatur

setting Timed Breaker Logic untuk mengontrol BRK3 dengan Time of first

breaker operation = 0,3 sec, Time of second breaker operation = 0,35 sec.

Number of Breaker Operation = 2 dalam posisi closed.

7. Buat sinyal keluaran untuk tegangan pada system dalam bentuk OverlayGraph with Signal.

8. Hitung nilai RMS tengan sebelum dan selama terjadi voltage sags dan

swell.

9. Catat hasilnya dalam table 4.2!

10. Jawablah pertanyaan dan tugas praktikum!




SSTE

ITN - Malang

Tabel 4.1. Analisis Hasil Pengamatan Tegangan pada kondisi Normal dan SaatTerjadi Voltage Sags (dip)

TimeTegangan (pu)

Vs Vr

0.15

0.26

0.35

Tabel 4.2. Analisis Hasil Pengamatan Tegangan pada Kondisi Normal dan SaatTerjadi Voltage Swell

TimeTegangan (pu)

Vs Vr

0.15

0.32

0.40




SSTE

ITN - Malang

4.2 Switching Capasitor4.2.1 Tujuan Praktikum


studi simulasi kapasitor dan melihat kenaikan tegangan yang terjadi pada suatu sistem

tenaga listrik dengan menggunakan aplikasi perangkat lunak PSCAD V4.2

4.2.2 Teori PendahuluanKapasitor banks merupakan peralatan yang secara luas telah dipakai pada system

tenaga listrik. Kapasitor banks berfungsi untuk tujuan kompensasi daya reaktif,

regulasi tegangan dan perbaikan faktor daya. Pemasangan kapasitor banks pada

saluran distribusi selain berfungsi memperbaiki kualitas daya system juga memberikan

pengaruh terhadap operasi system secara keseluruhan. Operasi kapasitor banks

selain dapat meningkatkan power quality juga menyebabkan munculnya permasalahan

pada system. Switching kapasitor mengakibatkan munculnya arus transient (inrush

current dan outrush current) dengan frekuensi yang tinggi dan magnitude yang besar

serta mengakibatkan terjadinya over voltage.

Studi analisis transient sangat diperlukan untuk mengetahui pengaruh switching

kapasitor terhadap system secara keseluruhan dan untuk menjamin operasi yang

aman bagi kapasitor banks. Pada bagian ini PSCAD digunakan untuk mensimulasikan

arus dan tegangan transient pada proses switching kapasitor banks.




SSTE

ITN - Malang


2. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah ini :

Gambar 4.2 Rangkaian Simulasi Switching Capasitor3. Masukkan data sebagai berikut :

Base MVA 1 MVA, Base Voltage 11 kV, Frekuensi 50 Hz.

Generator : 100 MVA 69,3 kV

Trafo 1 : 7,5 MVA 66 / 12,47 kV

Trafo 2 : 7,5 MVA 66/ 12,47 kV

Capacitor 1 : 0,8 MVAR 12,47 kV

Capacitor 2 : 0,5 MVAR 12,47 kV




SSTE

ITN - Malang

Beban 1 Beban 2 Beban 3 Beban 40,8 MW, 0,2 MVAR 0,1 MW, 0,05 MVAR 0,3 MW, 0,4 MVAR 0,8 MV, 0,6 MVAR


Frekuensi = 50 Hz, Panjang saluran 10 km, Jumlah konduktor = 3. Ubah


5. Kapasitor banks 1 masuk ke dalam system pada 0,15 detik dan lepas dari

system pada 0,35 detik. Setting Timed Breaker Logic untuk mengontrol

BRK_sys dengan Time of first breaker operation = 0, 15 sec, Time of seconf

breaker operation = 0, 35 sec, Number of Breaker Operation = 2 dalam posisi

open.

6. Kapasitor banks 2 masuk ke dalam system pada 0,15 detik dan lepas dari

system pada 0,3 detik. Setting Timed Breaker Logic untuk mengontrol

BRK_sys dengan Time of first breaker operation = 0, 15 sec, Time of seconf

breaker operation = 0, 3 sec, Number of Breaker Operation = 2 dalam posisi

open..

7. Buat sinyal keluaran lalu tampilkan dalam bentuk Overley Graph with Signal

untuk mengeluarkan data.

4.3 Harmonisa4.3.1 Tujuan Praktikum

Setelah melakukan prosedur pratikum pada modul ini praktikan dapat melakukan studi

simulasi harmonisa pada suatu sistem tenaga listrik dengan menggunakan aplikasi

software PSCAD V4.5

4.3.2 Teori PendahuluanHarmonisa merupakan gangguan yang terjadi pada sistem distribusi tenaga

listrik akibat terjadinya distorsi gelombang arus dan tegangan. Pada dasarnya,

harmonisa merupakan gejala pembentukan gelombang-gelombang dengan frekuensi

berbeda. Gelombang-gelombang ini kemudian menumpang pada gelombang murni




SSTE

ITN - Malang

atau aslinya sehingga terbentuk gelombang cacat yang merupakan jumlah antara

gelombang murni dengan gelombang harmoniknya.

Dalam sistem tenaga listrik dikenal dua jenis beban yaitu beban linier dan

beban non linier. Pada beban non linier yang umumnya merupakan peralatan

elektronik yag di dalamnya banyak terdapat komponen semikondutor, dalam proses

kerjanya akan menghasilkan gangguan atau distorsi gelombang arus yang tidak

sinusoidal. Bentuk gelombangnya tidak menentu dan dapat berubah menurut

pengaturan pada komponen semi konduktor dalam peralatan tersebut.


2. Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah i

Gambar 4.3 Rangkaian Simulasi Harmonisa




SSTE

ITN - Malang

3. Masukkan data sumber dengan Base MVA = 1 MVA, Base Voltage = 22 kV,

Frekuensi = 50 Hz.

4. Masukkan data transformator dengan

Daya transformator = 1 MVA, Frekuensi = 50 Hz, Sisi primer dalam hubungan

delta 22 kV dan sisi sekunder dalam hubungan bintang 0,4 kV dengan

hubungan delta terhadap bintang adalah Lag.

5. Masukkan data filter dengan Q FACTOR = 100, Base Frequency = 50 Hz,

Resonant Frequency masing-masing 50 Hz, 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz,

Megavars (1-phase) = 0.1 MVAR, dan RMS Phase Voltage = 0.4 kV.

6. Setting var_switch untuk mengontrol BRK_1 dengan text for On position adalah

OPEN dan text for Off position adalah CLOSE.

7. Buat sinyal keluaran untuk Ipri, Isec, Isn. Lalu keluarkan sinyalnya padaOverley Graph with Signal untuk mencatat datanya.

8. Pasang sinyal output pada On-Line Frekuensi Scaner agar dapat melihat grafik

polymeter.

9. Setting Control Panel yang mengontrol Breaker pada posisi OPEN.

10.Catat hasilnya dalam table 4.3 !

11.Setting Control Panel yang mengontrol Breaker pada posisi CLOSE.

12.Catat hasilnya dalam table 4.4 !




SSTE

ITN - Malang

Tabel 4.3 Distorsi Harmonisa Dengan CLOSE Breaker

OrdeArus

Ipri Isec Isn123456789101112131415

Tabel 4.4 Distorsi Harmonisa Dengan OPEN Breaker

OrdeArus

Ipri Isec Isn123456789101112131415




SSTE

ITN - Malang

4.4Pertanyaan dan Tugas Praktikum1. Jelaskan secara lengkap apa yang dimaksud dengan:

a. Voltage Dip (Voltage Sag)

b. Switching Capasitor

c. Harmonisa

2. Berikan contoh dan jelaskan penyebab berbagai macam gangguan kerena arus

yang mengalir melalui impedansi dalam sistem ! (2 Contoh)

....




SSTE

ITN - Malang

3. Jelaskan bagaimana proses kerja switching capasitor pada simulasi yang telah

dilakukan !

4. Jelaskan Proses terjadinya harmonisa dan bagaimana cara

penaggulangannya!

5. Apa dampaknya jika terjadi harmonisa ?

POWER QUALITY SIMULATION Halaman IV-12



SSTE

ITN - Malang

ACC DATATanggal :

6. Bagaimana Menurut anda dengan grafik pada harmonisa untuk sebelum dan

sesudah dipasangai filter?

POWER QUALITY SIMULATION Halaman IV-13

Kualitas Daya Elektrik

Documents

Transcript of Kualitas Daya Elektrik