Sistem Pembumian

Modul IV

Pembumian Sistem Tenaga

Pentanahan Titik Netral Melalui Reaktansi

Seperti halnya pada suatu system yang ditanahkan tanap impedansi, maka besar

delta juga dapat dihitung pada pengetanahan netral melalui reaktasni dan kapasitor

berdasarkan persamaan:

Besar harga reaktansi pengeatanahan terletak antara nol dan tak berhingga

Untuk penggunaan persamaan diatas dibutuhkan syarat – syarat antara lain :

( terletak impedansi antara titik gangguan dan titil netral)

Impedansi Zo ( termasuk impedasni antar titik netral dan tanah

Prosentasi tahanan yang ada dalam Z1, Z2 dan Z0 dianggap kecil, sehingga dapat

diabaikan

Berikut ini dapat dilihat beberapa kondisi antara lain :

1. Titik netral diisolir

K =

2. Titik netral ditanahkan tanpa impedansi

a. Untuk hubungan transformator

Jadi B = c Ephasa

3. Impedansi urutan nol Z0 sama dengan nol

K = 0

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ir. Badruddin

PEMBUMIAN SISTEM TENAGA 1

Kondisi Zo = 0 diperoleh apabila system disuplai oleh generator yang netralnya

ditanahkan langsung sehingga X0 sangat kecil bila dibandingkan dengan X1 dan

harag X1 dan X2 harganya hamper sama.

Hubungan transformator Y – Y

Harga k = 10

Bila antara titik netral dan titik gangguan terdapat kawat transmisi maka harga k akan

menjadi besar, karena untuk kawat transmisi menghasilkan yang sangat besar.



Catatan :

Untuk daerah dianggap pentanahan melalui kapasitor yang besar K = - 2

terdapat resonansi antara kapasitor pengetanahan dan

Titik netral ditanahkan secara efektif

Suatu sistem disebut sebagai ditanahkan sistem atau sebagian dari suatu sistem

menghasilkan harga – harga :

Jadi dengan melihat ketentuan diatas maka pengetanahan tanpa impedansi dan

pegetanahan dengan reaktansi yang rendah dapat digolongkan sebagai pengetanahan yang

efektif

Apabila kita inggin memilih sistem pentanahan pada suatu sistem pentanahan pada suatu

sistem diperhatikan hal – hal :

Untung rugi masing – masing sistem

Kondisi system

4.1 Factor pengetanahan

Factor pengetanahan ( FP ) pada suatu titik tertentu dari suatu sistem 3 phasa,

dinyatakan sebagai perbandingan antara tegangan kerja tinggi ke tanah pada fasa yang

sehat pada titik tersebut ( dalam kondisi gangguan ke tanah atau fase ke tanah) dengan

tegangan jala – jala yang diperoleh pada tempat yang sama dalam keadaan tidak ada

gangguan.

Dimana :

+ = tegangan pada fasa sehat ketanah pada metode pengetanahan efektif

dan tahanan.



Dari gambar diatas diperoleh

Persamaan :

Menjadi

Kondisi ini dianggap

R1 dan R diabaikan

Selanjutnya persamaan (2)

Menjadi

Catatan



Jatuh tegangan dari kedua fase yang tidak terganggu diperoleh dengan menjumlahkan

dan setelah komponen – komponen ini diputar .

4.2 Pertukaran Antara Tekanan Arus dan Tahanan Tegangan.

Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa dengan mengetanahkan titik netral

system, akan mempengaruhi tekanan menjadi tekanan arus.

Untuk mengetahui hubungan antara kedua tekanan tersebut kita ambil suatu sirkuit

ideal dengan impedansi urutan positif dan impedansi urutan negative dianggap sama,

sedangkan impedansi urutan nol sama dengan nol.

Arus gangguan pada sirkuit yang ideal

Selanjutnya apabila ditinjau suatu kondisi yang bersifat umum impedansi urutan nol tidak

sama dengan nol.

Missal jatuh tegangan pada urutan nol = E0

Dari definisi diperoleh bahwa sama dengan tiga kali besar arus yang dihasilkan

tegangan pada suatu sirkuit yang terdiri dari impedansi dan yang terhubung seri.

Arus gangguan sebenarnya :

Maka

Dari persamaan :

Maka



Jadi besar tegangan dari fasa – fasa yang tidak terganggu itu tergantung dari factor K =

Z0/Z1

4.3 Titik Netral diketanahkan Melalui Reaktansi

Pembahasan system yang netralnya diketanahkan tanpa impedansi membawa kita

kepada pemakaian yang lebih umum. Sebenarnya persamaan itu tidak terbatas hanya pada

system yang netral melalui reaktansi, dan juga melalui kapasitor, dalam hal terakhir ini k

berharga negative. Tegasnya sesuatu harag reaktansi pengetanahan antara nol dan tak

terhingga.

Persamaan diatas hanya memerlukan satu syarat yaitu Z1 = Z2, dalam mana

termasuk impedansi antara titik gangguan dan titik netral. Pada Z0 termasuk juga impedansi

antara titik netral dan tanah. Disamping syarat diatas persentase tahanan dalam Z1,Z2 dan

Z3 dimisalkan sama atau sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Sekarang akan kita tinjau

beberapa keadaan:

a) Titik netral diisolir

a. K =

b.

c.

b) Titik netral ditanahkan tanpa impedansi

c) Untuk hubungan transformator

1.

2.

3.

4. Jadi B = c

d) Hubungan transformator Y – Y

Dalam hal ini harga k sekitar 10, jadi bila transformator itu diketanahkan bukanlah

dimaksudkan untuk membatasi tegangan fasa – fasa yang tidak terganggu.

e) Impedansi urutan nol, Z0 sama dengan nol

Dalam hal ini k = 0 dan jadi



B = C =

Keadaan dimana Z0 = 0 diperoleh pada system yang disuplai oleh suatau generator

yang netralnya langsung diketanahkan. Dalam hal ini X0 mungkin sangat kecil

dibandingkan dengan X1, sedang X1, tidak begitu banyakl berbeda dengan X2.

Daerah dimana merepresentasikan pengetanahan meleui kapasitor

yang sangat besar. Dalam keadaan K = -2 terdapat resonansi antara kapasitor

pengetanahan dan 2 X ( dalam praktek hal ini tak pernah ada) dari gambar dapat dilihat

bagaimana tegangan fasa – fasa yahng tidak terganggu itu berubah dengan perubahan

harga K.

Gambar 4.3 gangguan pada system

(a) Pengeatanhan dengan rekatansi konstruksi tempat kedudukan

tegnagan untuk harga k Z0/Z1 yang berubah – ubah.



(b) Segi – segi tegangan pada keadaan k = 1 dan k =

Bila anatar titik dan titik gangguan itu terdapat kawat transmisi harga k makin besar

kareana X0 lebih besar dari X1 untuk kawat transmisi, jadi harga delta pun diperbesar.

Sebaliknya penambahan hubungan tanah tidak hanya mengurangi harga k ( jadi membatasi

kenaikan tegangan fasa – fasa yang tidak tergannggu ) tetepi bersamaan dengan itu

memperbesar arus gangguan.

4.4 Titik Netral Diketanahkan Melelui Tahanan

Dari sirkuit ekivalen sama seperti gambr 3.1 dan gambar 3.2, tetapi dengan

arus gangguan dapat ditentukan dari

dengan X1 dan X2 dan tahanan R1 dan R2 diabaikan.

Jatuh tegangan pada tiap fasa kedua fasa yang tidak terganggu, analog dengan gambar

3.2, diperoleh dengan menjumlahkan dengan dan setelah

kedua komponen ini diputar dengan sudut dan jatuh tegangan itu adalah



4.5 Titik Netral Tidak Diketanahkan dan titik Netral Diketanahkan dengan Kumparan

Petersen

Istilah titik netral tidak diketanhakan itu sebenarnya meragukan. Ini membayangkan kepada

kita seolah – olah tak terhingga. Tetapi pada suatau system yang tidak diketanahkan

kombinasi reaktansi – reaktansi urutan nol diberikan oleh kapasitansi perfasa terhadap

tanah. Jadi X0 mempunyai harga negative yang sangat besar. Dalam hal tersebut harga k

adalah antara – 40 dan tak terhingga. Jadi delta negative dan harganya sekitar 105% .

Jadi tegangan dari fasa – fasa yang tidak terganggu itu tidak lebih besar dari tegangan jala –

jala, .

Mengenai resonant grounding ini akan dihahas lebih lanjut dalam bab4.

4.6 Titik Netral diketanahkan Secara Efektif dan factor Pengetanahan.

Suatu system atau sebagian dari system dikatakan diketanahkan secara efektif

apabila ubtuk tiap – tiap titik pada system itu atau untuk sebagian tertentu dari system itu

diperoleh harga – harga dan untuk setiap macam keadaan kerja dari

system itu.

Jadi bila seluruh system itu tidak efektif diketanahkan, bagian tertentu dari system itu

dapat dikatakan diketanahkan efektif bila memenuhi ketentuan – ketentuan diatas. Jadi

pengetanahan tanpa impedansi dan pengetanahan dengan reaktansi yang rendah dapat

termasuk pengetanahan efektif.

Dalam beberapa hal diinginkan menyelipkan impedasni antara netral dan tanah

supaya arus gangguan pada system – system yang sering kena gangguan dibatasi

besarnya. Pemilihan pengetanahan tanpa impedansi, pengetanahan dengan reaktansi dan

pengetanahan dengan tahanan baru dapat ditentukan apabila untung rugi dari masing –

masing macam pengetanahn itu dipelajari secara terperinci dan disesuaikan dengan

keadaan system yang dihadapi.



Sistem Pembumian

Documents

Transcript of Sistem Pembumian