Perhitungan arus hubung singkat3.4.1. Sistem per unit (p.u.)Oleh karena saluran dan sistem transmisi berbeda karakteristiknya pada berbagai tempat, maka digunakan satuan m.k.s yang sama pada tempat-tempat tersebut. Oleh karena kebesarannya yang ribuan kali, satuan-satuan yang biasa dipakai, maka dalam perhitungan arus hubung-singkat digunakan kebesaran yang sesuai, misalnya 1.000.000 kVA. Kebesaran yang dihitung merupakan persentase dari kebesaran referensi itu (caranya disebut cara persentase) atau merupakan kelipatan dari kebesaran itu (caranya disebut cara per-unit)[footnoteRef:2]. [2: Arismunandar, DR. A. dan DR. S. Kuwahara. 2004. Teknik Tenaga Listrik, JILID II. Jakarta.]

Nilai 100 % atau per-unit (disingkat p.u.) dipilih untuk dua satuan listrik, misalnya untuk daya dan tegangan antar-fasa (line voltage), kemudian dicari nilai persentase atau per-unit dari satuan-satuan lainnya, misalnya arus kawat. Dengan demikian didapat:W (100 %) = V (100 %) I (100 %) ..... (9) V (100 %) = I (100 %) z (100 %) ............ (10)Bila hubungan diatas sudah ditetapkan, maka impedansinya dalam persen atau per-unit dapat dihitung dari persamaan-persamaan berikut:Z (%) = ........(11)Z (pu) = (12)Z () = ............. (13)Z () = ..(14)Apabila MVA dasar atau tegangan dasar dirubah, maka impedansinya disesuaikan pula:Impedansi (MVA dasar baru) = Impedansi (MVA dasar lama) ... (15)Impedansi (tegangan dasar baru) = Impedansi (tegangan dasar lama) ....... (16)

3.4.2. Metode perhitungan arus hubung singkat 3-fasa pada sistem AC Jawa-Bali Bila terjadi hubung-singkat pada saluran transmisi, maka tegangan dan arus pada waktu gangguan dapat dihitung dengan menggunakan rangkaian impedansi komponen simetris sebelum terjadi gangguan tersebut. Bila impedansi komponen-komponen adalah Z1, Z2, dan Z3, arus gangguan adalah i1f, i2f, dan i0f, tegangan gangguan adalah E1f, E2f, dan E0f, serta tegangan fasa sebelum gangguan adalah Ea1, maka tegangan dan arus komponen simetris dinyatakan oleh rumus-rumus seperti tertera dalam tabel 3.1.

Tabel 3.1 Jenis-jenis hubung singkatNo.Jenis Hubung SingkatRumus yang Digunakan

1Hubung-Singkat 3-fasa

i1f = if =

2Hubung-Singkat 1-fasa ke Tanah

i1f = i2f = i0f =if = i1f + i2f + i0f = 3 i0fE1f = Ea1 i1fZ1= Ea1E2f = i2f Z2 = E0f = i0f Z0 =

3Hubung-Singkat 2-fasa

i1f = -i2f = if = i1fE1f = Ea1 i1fZ1=

No.Jenis Hubung SingkatRumus yang Digunakan

4Hubung-Singkat 2-fasa ke Tanah

i1f = = i2f = i1f= i0f = i1f= E1f = Ea1 i1f Z1= E2f = i2f Z2= E0f = i0f Z0=

*) Arismunandar, DR. A. dan DR. S. Kuwahara. 2004. Teknik Tenaga Listrik, JILID II. Jakarta.

Gangguan hubung singkat dapat menyebabkan terganggunya kinerja saluran transmisi. Hal ini disebabkan saluran transmisi mempunyai resiko paling besar bila mengalami gangguan karena ini akan berarti terputusnya kontinuitas penyaluran beban. Terputusnya penyaluran listrik dari pusat pembangkitan ke beban tentu sangat rnerugikan bagi pelanggan terutama industri karena berarti terganggunya kegiatan operasi di industri tersebut. Gangguan penyediaan listrik tidak dikehendaki oleh siapapun, tetapi ada kalanya gangguan tersebut tidak bisa dihindari. Oleh karena itu, diperlukan usaha untuk mengurangi akibat adanya gangguan tersebut atau memisahkan bagian yang terganggu dari sistem. Gangguan pada saluran transmisi merupakan 50% dari seluruh gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik. Diantara gangguan tersebut gangguan yang frekuensi terjadinya terbesar adalah gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah, yaitu sekitar 85% dari total gangguan pada transmisi saluran udara [footnoteRef:3]. [3: Naek. Cristof H Tobing, Rele Jarak Sebagai Proteksi Saluran Transmisi. Depok, 2008.]