Transmisi Daya Listrik

Tujuan Mata Kuliah Transmisi DayaListrik

1. Mahasiswa mengenal peralatanSaluran transmisi daya listrik

2. Mahasiswa bisa melakukan analisisjaringan transmisi daya listrik

3. Mahasiswa bisa merencanakanjaringan transmisi daya lsitrik

Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer

Materi Kuliah:

1. Pendahuluana. Saluran Transmisi AC atau DCb. Tegangan Transmisic. Komponen-Komponen Utama dari saluran

transmisi: (Menara/tiang, Isolator, kawatpenghantar, kawat tanah)


2. Karakteristik Listrik Dari Saluran Transmisia. Tahanan Rb. Induktansi dan Reaktansi Induktip dari

rangkaian fasa tunggalc. Induktansi dan reatansi Induktip dari

rangkaian fasa tigad. Kapasitansi dan reaktansi kapasitip


3. Representasi Saluran Transmisi, Relasi-RelasiArus dan Tegangan

a. Representasi Saluran Transmisib. Klasifikasi Saluran Transmisic. Diagram Pengganti Saluran Transmisi (Saluran

pendek, menengah model T, PI dan panjang)


4. Konstanta-konstanta Umum Saluran Transmisia. Rangkaian Kutub Empatb. Saluran Transmisi sebagai Kutub Empatc. Sifat-sifat kutub empatd. Dua Kutub Empat Dalam Seri dan Paralel


5. Kapasitas Hantar Arus (Current CarryingCapacity)

a. Kapasitas Penyaluran Dayab. Korona


6. Kompensasi Pada Saluran Transmisia. Kompensasi Reaktor Shuntb. Kompensasi Seri (pengaruh kapasitor Seri

terhadap tegangan, pengaruh kapasitor seriterhadap penyaluran daya)


7. Perencanaan Saluran Udara Tegangan Tinggia. Penentuan Jarak antara kawat-kawatb. Jumlah Isolatorc. Perhitungan Tegangan Tarik dan andongand. Penampang Kawat Optimum


Buku

1. Transmisi Daya Listrik, Ir. T.S. Hutauruk, M.Sc


Penilaian

1. Ujian Tengah Semester2. Ujian Akhir Semester3. Tugas4. Keaktifan


Sistem Penyaluran Daya Listrik


Kurva Beban Harian


PendahuluanSistem Penyaluran Daya Listrik

PendahuluanSistem Penyaluran Daya Listrik


Kurva Beban Harian


Saluran Transmisi AC Atau DC

Menurut jenis arusnya, Saluran Transmisidibedakan menjadi:

a. Saluran Transmisi AC (Alternating Current)b. Saluran Transmisi DC (Direct Current)


Sebagian besar saluran transmisi menggunakantegangan AC

Sistem AC

Sistem 1 Fasa Sistem 3 Fasa

1. Daya yang disalurkan lebihbesar

2. Nilai Sesaatnya konstan3. Mempunyai medan

maknet putar


Penyaluran dengan tegang DC mempunyaikeuntungan:

1. Isolasinya yang lebih sederhana2. Daya guna (effisiensi) yang lebih tinggi

(karena faktor daya =1)3. Tidak adanya masalah stabilitas, sehingga

memungkinkan penyaluran jarak jauh.


Persoalan ekonominya masih harusdiperhitungkan.

Sistem DC baru dianggap ekonomis bila jarakpenyalurannya antara 400 sampai 600 kmuntuk saluran udara atau lebih panjang dari 50km untuk saluran bawah tanah.

Hal ini terjadi karena biaya peralatanmengubah dari tegangan AC ke DC dansebaliknya.


Tegangan Transmisi Untuk daya yang sama, daya guna penyaluran

akan naik apabilarugi-rugi transmisi turun. Rugi-rugi tansmisi turun apabila tegangan

dinaikan, ingat rugi-transmisi berbanding lurusdengan kuadrat arus saluran.

)(2 wattxRIP rugirugi =-


Pemilihan Tegangan Transmisi denganmemperhitungkan:

Daya yang disalurkan Jumlah rangkaian Jarak penyaluran Keandalan (reliability) Tegangan Nominal: 30, 66, 150, 220, 380, 500

KV


Komponen utama saluran transmisi1. Menara transmisi/tiang transmisi2. Isolator-isolator3. Kawat penghantar (conductor)4. Kawat tanah (ground wires)


Menara


Menara/tiang Transmisi adalah suatubangunan penopang saluran transmisi,yang bisa berupa menara baja, tiang baja,tiang beton bertulang dan tiang kayu.

Tiang baja, beton atau kayu umumnyadigunakan pada saluran dengan tegangan kerjarelatif rendah (dibawah 70 KV)Sedangkan untuk saluran transmisi tegangantinggi dan ekstra tinggi digunakan menara baja


Isolator

Jenis isolator yang digunakan pada salurantransmisi adalah jenis porselin atau gelas.

Menurut konstruksinya dikenal tiga jenisisolator:

1. Isolator pasak2. Isolator Jenis pos-saluran3. Isolator gantung


Isolator


Kawat Penghantar

Jenis kawat penghantar yang biasa digunakanpada saluran transmisi adalah tembagadengan konduktivitas 100% (CU 100%),tembaga dengan konduktivitas 97,5 % (CU97,5%) atau aluminium dengan konduktivitas61 % (Al 61%)


Kawat penghantar Aluminium: AAC (All-Aluminium Conductor), kawat

penghantar yang seluruhnya terbuat darialuminium.

AAAC (All-Aluminium Alloy Conductor), kawatpenghantar yang seluruhnya terbuat daricampuran aluminium.

ACSR(aluminium Conductor Steel Reinforced),kawat penghantar aluminium berinti kawat baja

ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced),kawat penghantar aluminium yang diperkuatdengan logam campuran.


Contoh kawat penghantar


Kawat Tanah

Kawat tanah (ground wire) sebagai kawatpelindung gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar/kawat fasa terhadapsambaran petir. Kawat tanah dipasang di ataskawat fasa.


Karakteristik Listrik Dari SaluranTransmisi

Karakteristik Listrik Dari SaluranTransmisi

Yang dimaksud dengan karakteristik listrik saluran transmisiadalah konstanta saluran yaitu Tahanan (R) Induktansi (L) Konduktansi (G) Kapasitansi (C)

Pada saluran udara konduktansi (G) nilainya sangat kecil(pengaruhnya juga kecil) sehingga dapat diabaikan


Tahanan (R)

Tahanan dari konduktor (kawat penghantar) dinyatakandengan:

kawatpenampangluasAkawatpanjanglasresistivit

anaAlR

===

W=

:dim


Dalam tabel sering kita jumpai penampang kawatdiberikan dalam satuan Circular Mil (CM)

CM=1973 x (Penampang dalam mm2)Atau:mm2 =5,067x10-4 x (Penampang dalam CM)

Umumnya kawat penghantar terdiri-dari kawat pilin(Stranded conductor), maka sebagai faktorkoreksi pengaruh dari pilin, panjang kawatdikalikan 1,02 (2% faktor koreksi)


Tahanan kawat berubah oleh temperatur, dalambatas temperatur 100 sampai 1000 ,untukkawat tembaga dan aluminium berlaku:

( )[ ]

ot

t

t

ttt

CttemperaturpdtahanandaritemperaturkoefisienttemperaturpadatahananRttemperaturpadatahananR

anattRR

11

11

22

12112

.

:dim1

=

==

-+=

a

a


Jadi:

( )

11

11

1

2

1

2

1211

2

1:

1:dim

1

tT

atautT

anatTtT

RR

ttRR

to

ot

o

o

t

t

tt

t

-=

+=

++

=

-+=

a

a

a


Untuk tembaga (Cu) yang mempunyaikonduktivitas 100%, koefisien temperatur daritahanan pada 20 derajat Celcius adalah:

a20 =0,00393Atau :

CTo05,23420

00393,01

=-

=


Tegangan Transmisi Untuk daya yang sama, daya guna penyaluran

akan naik apabilarugi-rugi transmisi turun. Rugi-rugi tansmisi turun apabila tegangan

dinaikan, ingat rugi-transmisi berbanding lurusdengan kuadrat arus saluran.

)(2 wattxRIP rugirugi =-


Pemilihan Tegangan Transmisi denganmemperhitungkan:

Daya yang disalurkan Jumlah rangkaian Jarak penyaluran Keandalan (reliability) Tegangan Nominal: 30, 66, 150, 220, 380, 500

KV


Komponen utama saluran transmisi1. Menara transmisi/tiang transmisi2. Isolator-isolator3. Kawat penghantar (conductor)4. Kawat tanah (ground wires)


Menara


Menara/tiang Transmisi adalah suatubangunan penopang saluran transmisi,yang bisa berupa menara baja, tiang baja,tiang beton bertulang dan tiang kayu.

Tiang baja, beton atau kayu umumnyadigunakan pada saluran dengan tegangan kerjarelatif rendah (dibawah 70 KV)Sedangkan untuk saluran transmisi tegangantinggi dan ekstra tinggi digunakan menara baja


Isolator

Jenis isolator yang digunakan pada salurantransmisi adalah jenis porselin atau gelas.

Menurut konstruksinya dikenal tiga jenisisolator:

1. Isolator pasak2. Isolator Jenis pos-saluran3. Isolator gantung


Isolator


Kawat Penghantar

Jenis kawat penghantar yang biasa digunakanpada saluran transmisi adalah tembagadengan konduktivitas 100% (CU 100%),tembaga dengan konduktivitas 97,5 % (CU97,5%) atau aluminium dengan konduktivitas61 % (Al 61%)


Kawat penghantar Aluminium: AAC (All-Aluminium Conductor), kawat

penghantar yang seluruhnya terbuat darialuminium.

AAAC (All-Aluminium Alloy Conductor), kawatpenghantar yang seluruhnya terbuat daricampuran aluminium.

ACSR(aluminium Conductor Steel Reinforced),kawat penghantar aluminium berinti kawat baja

ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced),kawat penghantar aluminium yang diperkuatdengan logam campuran.


Contoh kawat penghantar


Kawat Tanah

Kawat tanah (ground wire) sebagai kawatpelindung gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar/kawat fasa terhadapsambaran petir. Kawat tanah dipasang di ataskawat fasa.


REPRESENTASI SALURAN TRANSMISI,RELASI TEGANGAN DAN ARUS

REPRESENTASI SALURAN TRANSMISI,RELASI TEGANGAN DAN ARUS

Dalam saluran transmisi persoalan tegangan sangat penting,baik dalam keadaan operasi maupun dalam perancangan.

Besar perubahan tegangan yang diperbolehkan berkisar antara -10% s/d +5 %


Representasi Saluran Transmisi

Pada Umumnya Saluran Transmisi adalah saluran Tigafasa

Oleh Karena Tegangan dan arusnya simetris, makaanalisanya cukup dilakukan dengan berdasarkan satufasa saja, biasanya dipilih fasa a sebagai fasa referensi


PembangkitBeban

Saluran

Saluran netral

3 fasa

1 fasa

VSVR

ISZ


Klasifikasi Saluran Transmisi

Klasifikasi Untuk Keperluan Diagram Pengganti: Kawat Pendek (< 80 km) Kawat Menengah (80 250 km) Kawat Panjang (>250 km)


Klasifikasi Saluran Transmisi Menurut TeganganKerja:

Di Indonesia Standar Tegang Transmisi adalah:66, 150, 380 dan 500 kV dan klasifikasimenurut tegangan ini belum nyata.

Di USA, Canada, Rusia klasifikasi nya adalah: Tegangan Tinggi (sampai dengan 138 kV) Tegangan Extra Tinggi/EHV (220 s/d765 kV) Tegangan Ultra Tinggi/UHV (diatas 765 kV)


Klasifikasi Berdasarkan Fungsinya dalamOperasi:

Saluran Transmisi, yang menyalurkan dayabesar dari pusat-pusat pembangkit.

Sub Transmisi, biasanya adalah transmisipercabangan dari saluran yg. Tinggi ke yanglebih rendah

Distribusi, di Indonesia telah ditetapkantegangan distribusi adalah 20 kV


Diagram Pengganti Saluran TransmisiSaluran Pendek

VS= Tegangan Pada Ujung KirimIS = Arus pada Ujung KirimVR= Tegang Pada Ujung TerimaIR = Arus Pada Ujung TerimaZ = R + JX = Impedansi Saluran

R jX

Z

IS

IR

ZL

VSVR


Maka Relasi Tegangan dan Arusnya:VS = VR + Z.IRDisini berlaku:IS = IR


Pengaturan Tegang Voltage Regulationdidefinisikan sebagai:

penuhbebanpdbebanujungskalarteganganV

nolbebanpdbebanujungskalarteganganV

ana

xV

VVV

FLR

NLR

FLR

FLRNLRR

=

=

-=

)(

)(

)(

)()(

:dim

%100(%)


Untuk Kawat Pendek:

%100(%)

:,)()(

xV

VVV

makaVVdanVV

R

RSR

RFLRSNLR

-=

==


Saluran MenengahPada Saluran menengah kapasitansi dapatdipusatkan pada satu titik (nominal T) ataupada dua titik (nominal PI)

Saluran MenengahPada Saluran menengah kapasitansi dapatdipusatkan pada satu titik (nominal T) ataupada dua titik (nominal PI)

VS VR

Z/2 Z/2

YVp

IS IR


Relasi Tegangan dan Arus:VS= VR + IR.Z/2 + IS.Z/2Tetapi:IS = IR + Vp.Y

= IR + (VR + IR.Z/2).YIS = Y.VR + (1+(ZY)/2).IRMaka:VS=(1+(ZY)/2).VR + (Z +(Z.Z.Y)/4)IRIS = Y.VR + (1+(ZY)/2)IR


Transmisi Daya Listrik

Documents

Transcript of Transmisi Daya Listrik