8/11/2019 Pengaruh Efek Ferranti

1/4

1

Pengaruh Efek Ferranti (Ferranti Ef fect) Pada Saluran Transmisi EHV 500 kV

Lalu Arya Repatmaja 2213105054

Yohanes Sabrian 2213105078

PendahuluanPenyaluran tenaga listrik dalam jumlah besar akan lebih effisien apabila digunakan

tegangan ekstra tinggi dalam penyaluran daya transmisinya. Agar rugi-rugi daya pada

saluran transmisi dapat ditekan seminimum mungkin, maka digunakan tegangan tinggi

dalam penyaluran dayanya.Semakin panjang jarak antar saluran transmisi dan semakin besar daya yang

disalurkan menyebabkan timbulnya pengaruh line charging, dimana sepanjang saluranbersifat kapasitif. Akibat dari daya reaktif yang berlebihan sepanjang saluran, dapatmenimbulkan efek ferranti (ferranti effect) berupa kenaikan tegangan pada ujung sisi

terima dari saluran transmisi.

Untuk mengatasi efek ferranti (ferranti effect) dipasang sebuah alat kompensasi

berupa reaktor shunt. Pemasangan reaktor shunt ini nantinya akan menyerap kelebihandaya reaktif akibat pengaruh line chargingsepanjang saluran.

Sistem KetenagalistrikanStruktur tenaga listrik atau sistem tenaga listrik sangat besar dan kompleks karena

terdiri atas komponen peralatan atau mesin listrik seperti generator, transformator,

beban dan alat-alat pengaman dan pengaturan yang saling dihubungkan membentuksuatu sistem yang digunakan untuk membangkitkan, menyalurkan, dan menggunakanenergi listrik.

Secara umum sistem tenaga listrik dapat dikelompokkan atas 3 bagian utama yaitu:1. Sistem Pembangkitan

Pusat pembangkit tenaga listrik (electric power station) biasanya terletak jauh dari

pusat-pusat beban dimana energi listrik digunakan.

2. Sistem TransmisiEnergi listrik yang dibangkitkan dari pembangkit listrik yang jauh disalurkan

melalui kawat-kawat atau saluran transmisi menuju gardu induk (GI).

3.

Sistem DistribusiEnergi listrik dari gardu-gardu induk akan disalurkan oleh sistem distribusi sampaikepada konsumen.

Pengaruh Efek Ferranti (Ferr anti Ef fect) Pada Saluran Transmisi 500 kV

Lalu Arya Repatmaja 2213105054Yohanes Sabriant 2213105078

8/11/2019 Pengaruh Efek Ferranti

2/4

2

Gambar 1. Sistem Tenaga Listrik

Ketiga bagian utama (pembangkitan, transmisi, dan distribusi) tersebut menjadi

bagian penting dan saling mendukung untuk mencapai tujuan utama sistem tenaga

listrik yaitu pembangkitan energi listrik dan penyaluran energi listrik hinggakonsumen. Dalam penyaluran daya listrik dengan kapasitas besar, diperlukan saluran

transmisi. Pengklasifikasian saluran transmisi berdasarkan panjang salurannya

dijabarkan sebagai berikut [1]:1. Saluran Transmisi Pendek ( 50 Miles).

2. Saluran Transmisi Menengah ( 50 < l < 150 Miles).

3. Saluran Transmisi Panjang (150 Miles).

Pada saluran transmisi pendek, saluran hanya terdiri dari muatan R dan L, tetapi padasaluran transmisi menengah dan panjang selain bermuatan R dan L tetapi saluran juga

dipengaruhi oleh C (kapasitif) akibat pengaruh line charging sepanjang saluran.

Pengaruh kapasitansi yang berlebihan pada saluran transmisi menengah tentu saja

dapat menimbulkan efek negatif. Salah satunya timbul gejala dimana tegangan padasisi terima pada saluran transmisi lebih tinggi dibangdingkan dengan sisi kirim.

Efek Ferranti (Ferranti Ef fect) Beserta PengaruhnyaSecara umum arus listrik mengalir dari beda potensial tinggi ke beda potensial

rendah. Dikarenakan adanya drop tegangan sepanjang jalur transmisi akibat impedansi

(Z) penghantar maka tegangan pada sisi terima selalu lebih rendah dibandingkandengan tegangan disisi kirim. Untuk mengurangi rugi- rugi tegangan sepanjang saluran

transmisi maka digunakan tegangan extra tinggi dalam penyaluran dayanya. Semakin

panjang jarak antar saluran transmisi dan semakin besar daya yang disalurkan

menyebabkan saluran akan kelebihan muatan kapasitif akibat adanya line charging.

Timbulnya line charging sepanjang saluran digambarkan seperti pada Gambar.2.Saluran transmisi menengah maupun panjang panjang dapat dianggap terdiri dari

susunan banyaknya kapasitansi dan induktansi di sepanjang saluran. Tetapi fenomenayang terjadi pada saluran transmisi menengah dan panjang, ketika sistem beroperasi

dengan beban rendah maupun tanpa beban maka muncul gejala dimana tegangan pada

sisi terima lebih tinggi dibandingkan dengan tegangan sisi kirim. Gejala ini

dikarenakan akibat efek ferranti (ferranti effect) pada saluran transmisi.

8/11/2019 Pengaruh Efek Ferranti

3/4

3

C

C C

C C C

a

b

cG3

G2

G1

Gambar 2.TimbulnyaLine ChargingSepanjang Saluran

Gejala efek ferranti (ferranti effect) disebabkan karena pengaruh kapasitansipada saluran transmisi akibat line charging. Sifat kapasitansi saluran ini menimbulkan

daya reaktif yang berlebihan yang pada akhirnya akan menyebabkan kenaikan

tegangan pada sisi terima dari saluran. Semakinpanjang saluran maka semakin besar

efek ferranti (ferranti effect) yang timbul dan tegangan di sisi terima akan semakinbesar.

Cara Meminimalkan Efek FerrantiUntuk meminimalkan efek ferranti (ferranti effect) pada saluran transmisi maka

digunakan sebuah kompensasi daya reaktif berupa reaktor shunt. Reaktor shunt

dipasang untuk terhubung ke saluran transmisi yang berguna dalam mengatur tegangan

saluran dengan cara menyerap daya reaktif. Rangkaian pengganti setelah dipasangreaktor shunt digambarkan seperti Gambar.3.

C

C C

C C C

G3

G2

G1

L1 L3L2

Gambar 3.Rangkaian Pengganti Saluran Transmisi Setelah Dipasang Reaktor Shunt

Dalam keadaan normal, reaktor shunt mampu mengkompensasi daya reaktif

sekitar 60-75% [2]. Besarnya steady state pada sisi terima dari saluran transmisi

panjang dirumuskan sebagai berikut :

=

, . .

Dimana :

Vr : Tegangan Sisi Terima (kV)

Vs : Tegangan Sisi Kirim (kV)

8/11/2019 Pengaruh Efek Ferranti

4/4

4

f : frekuensi (Hz)

L : panjang saluran (Km)

Kesimpulan

1. Gejala efek feranti (ferranti effect) ini timbul akibat saluran kelebihan muatankapasitif akibat line charging. Selain itu juga, pembebanan sistem yang kurang

optimal dapat meningkatkan gejala efek ferranti ini. Jika sistem dibebani optimalmaka, adanya line chargingdapat mengkompensasi kekurangan daya reaktif yang

akan disuplai ke sistem.

2. Pemasangan Reaktor shunt yang terhubung ke saluran transmisi berguna untukmengatur tegangan saluran dengan cara menyerap daya reaktif.

Daftar Pustaka

[1] Wahyudi, R, Ir. Transmisi Tenaga L istri k, Diktat Kuliah Jurusan TeknikElektro, FTI ITS, 2014.

[2] Ramold, M., Idarraga, G., dan Jger, J., Transient shunt reactor dimensioning for

bulk power transmission systems during normal and faulty network conditions,I nternational Conference on Power System Technology, 2006.

[3] Pribadi Wisnu, Permodelan Transient Reaktor Shunt pada Sistem Transmisi 500

kV Akibat dari Gangguan Fasa ke Tanah, Prosiding Seminar Tugas Akhi r,ITS

Surabaya,2012.