tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
-
Upload
thesar-pramanda -
Category
Documents
-
view
268 -
download
2
Transcript of tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
1/39
Analisa Kemampuan Hantar Arus
Dengan Menggunakan Metode
Penggabungan Silang Selubung Kabel
Antar Fasa Pada Kabel Bawah Tanah15 k!
THESAR PRAMANDA
TUGAS INDIVIDU TEKNIK TEGANGAN TINGGI
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
2/39
ABST"AK
Penelitian ini bertu#uan untuk menganalisa kemampuan hantar arus kabel
tenaga isolasi $%P& 'mm( serta pengaruh ukuran konduktor terhadapkemampuan hantar arus pada kondisi selubung kabel antar )asa terhubung
silang* +ross %ink Pol, &th,lene -$%P&. merupakan salah satu /ontoh bahan
isolasi polimer ,ang diperoleh dengan /ara menghubungkan se/ara bersilang0
silang molekul0 molekul pol,eth,lene dalam se#enis proses ulkanisasi*
Metode penggabungan silang selubung kabel antar )asa dapat menekan rugi0rugi akibat arus sirkulasi ,ang ter#adi pada saluran transmisi bawah tanah* Dari
hasil analisa dapat diketahui bahwa penggunaan kabel tenaga isolasi $%P&
'mm( dengan menggunakan metode penggabungan silang selubung kabel
antar )asa dapat meningkatkan kemampuan hantar arus hingga diperoleh arus
maksimum sebesar 23423A*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
3/39
T67A8A6 P8STAKA
Saluran transmisi bawah tanah ditinjau dari konfigurasi sistemnya:
1. Saluran transmisi sistem berurutan2. Saluran transmisi sistem banya terminal
!. Saluran transmisi sistem ran"aian tertutu#$. Saluran transmisi sistem %arin"an&. Saluran transmisi sistem ra'ial
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
4/39
Saluran transmisi sistem berurutan
Saluran yan" eluar 'ari "ar'u #rimermenyaluran tena"a listri e#a'a (nsumenmelalui "ar'u)"ar'u seun'er yan" letanya
berurutan. Pemutus beban 'i#asan" #a'a setia#u%un" ba"ian saluran #a'a setia# "ar'u. A#abilasistemnya men%a'i besar* maa arus yan"'i#erb(le+an untu setia# abel men%a'i lebi+e,il* arena %umla+ abel se%a%ar semainbanya.
Ke,uali itu %umla+ ba"ian saluran yan"+arus 'i#utus bertamba+* (#erasi rele ti'a'a#at la"i 'ian'alan atau -atuberlan"sun"nya "an""uan bertamba+ lama. Iniberarti ba+-a se,ara eseluru+an ean'alansistem menurun. Ditamba+ la"i* arena %umla+#emisa+ bertamba+* maa instalasi #a'a "ar'u
men%a'i rumit.
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
5/39
Saluran transmisi sistem banyak terminal
Sistem ini menyeru#ai sistemberurutan 'iatas* be'anya a'ala+ba+-a 'isini setia# saluran'i+ubun"an 'en"an tra(* se'an"#emutus beban +anya 'i#asan" #a'au%un" "ar'u.
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
6/39
Saluran transmisi sistem rangkaian tertutup
9ardu0gardu dihubungkan satu sama lain
sehingga semuan,a membentuk rangkaian
tertutup* Sistem ini menguntungkan
karena gangguan terbatas pada saluran
,ang terganggu sa#a* Bila ada gangguan
saluran ini sa#a ,ang diputuskan4
sedangkan saluran ,ang lain masih
mendapat tenaga dari sumber lain dalam
rangkaian ,ang tidak terganggu*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
7/39
Saluran transmisi sistem jaringan
Sistem ini men,erupai sistem ban,ak terminal4 bedan,a adalah bahwa disini
apabila ter#adi gangguan pada suatu saluran atau tra)o4 maka pelindung #aringan
sekunder akan beker#a dan memutuskan aliran pada saluran ,ang terganggu*
Karena semua bagian sekunder terhubung pararel4 maka pen,ediaan tenaga listriktidak akan terganggu* Sistem ini tepat untuk pen,ediaan tenaga listrik pada gedung0
gedung*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
8/39
Saluran transmisi sistem radial
Sistem dimana sebuah gardu men,alurkan tenaga listrik se/ara radial melalui
gardu0gardu sekunder kepada konsumen4 semuan,a se/ara terpisah satu sama lain*
Sistem ini lebih sering dikombinasikan dengan sistem berurutan atau sistem ban,ak
terminal*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
9/39
Saluran transmisi bawah tanah ditinjau dari
rangkaiannya:
1. Saluran Rangkaian Tunggal, yaitu sistem saluran
transmisi yang menghubungkan tenaga listrik ke
pusat beban dengan menggunakan satu saluran
transmisi.
2. Saluran Rangkaian Ganda, yaitu sistem saluran
transmisi yang menghubungkan tenaga listrik ke
pusat beban dengan menggunakan dua saluran
transmisi.
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
10/39
1* Saluran pendek4 ,aitu saluran ,ang mempun,ai pan#ang
kurang dari :km*
(* Saluran Menengah4 ,aitu saluran ,ang mempun,ai pan#ang
antara :km sampai ('km
3* Saluran Pan#ang4 ,aitu saluran ,ang mempun,ai pan#anglebih dari ('km*
Saluran Transmisi ditinjau dari anjang Saluran:
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
11/39
Sistem !enaruh "abel #awah Tanah untuk saluran transmisi, yaitu:
1* Sistem penanaman langsung
(* Sistem penanaman melalui saluran
Pada sistem ini kabel ditanam langsung dalam
tanah4 disesuaikan dengan lokasi kabel4 ,aitu
sekitar 145m sampai (m
1. Sistem penanaman langsung
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
12/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
13/39
Pada sistem ini ,ang ditanam pipa0pipa beton atau asbes semen atau ba#a atau P!+
keras kemudian dihubungkan dengan lubang0lubang ker#a* Bila digunakan kabelinti tunggal maka digunakan pipa non magnetik untuk mengurangi rugi da,a dan
men/egah berkurangn,a kapasitas pen,aluran arus*
2. Sistem penanaman melalui saluran
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
14/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
15/39
Sistem Peletakan Kabel Dalam Tanah:
Susunan men'atar 'imanaabel 'iletaan se,ara
#aralel
Susunan Se"iti"a 'imana abeltersusun atas bentu se"iti"a
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
16/39
!$T%&%'%G(
Keban,akan isolasi kabel tenaga membutuhkan pelindung dalam
bentuk pipa logam* 8ntuk kabel dengan konduktor tunggal digunakan
selubung timah dan aluminium* Pipa0pipa ini berada didalam medan
magnetik akibat arus pada konduktor ,ang men,ebabkan pipa0pipatersebut mengalami tegangan induksi sehingga pada akhirn,a
menaikan aliran arus induksi*
Dari gambar -Konduktor tunggal dalam pipa logam. dapat
dilihat4 arus ,ang mengalir pada konduktor-i/. akan menginduksikanggl ep pada dinding pipa4 dimana ep maksimum berada pada
permukaan dalam pipa dan ep minimum berada pada permukaan luar*
Perbedaan antara ggl maksimum dan ggl minimum akan
menimbulkan arus4 ini disebut rugi0rugi arus pusar -edd, /urrent loss.*
"ugi0rugi lain ,ang lebih serius pada selubung pipa logam timbul dari
arus sirkulasi melalui lintasan tertutup*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
17/39
K(n'ut(r tun""al 'alam #i#a l("am
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
18/39
Metode penggabungan silang selubung kabel digunakan untuk menekan arus
sirkulasi pada selubung kabel* 9ambar -Penggabungan silang selubung kabel tiga
)asa dengan )ormasi segitiga. menun#ukkan tiga kabel A4 B dan + ,ang tersusun
terbentuk segitiga dengan #arak antar kabel ,ang sama -tree)oil )ormation.4
misalkan ea4a adalah )asor tegangan terinduksi pada selubung kabel A karena
adan,a aliran arus pada konduktor A* Karena metode penggabungan silang
selubung kabel mengurangi aliran arus sirkulasi4 maka selubung tidak lagi bersi)at
sebagai perisai magnetik sehingga tegangan induksi pada selubung A akan
mengandung komponen0komponen akibat aliran arus pada konduktor B dan +*
Komponen0komponen ini akan disebut sebagai eA4B dan eA4+* Fasor dari
ketiga komponen tersebut digambarkan pada gambar -Penggabungan silang
selubung kabel tiga )asa dengan )ormasi segitiga.*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
19/39
Pen""abun"an silan" selubun" abel ti"a asa 'en"an(rmasi se"iti"a
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
20/39
Dari diagram tersebut tampak bahwa ggl resultan eA akan se)asa dengan eA4A4 tetapi
amplitudon,a lebih ke/il* Pada metode penggabungan selubung kabel4 selubung kabel harus
diisolasi dari tanah dan biasan,a digunakan lapisan pol,th,lene atau bahan plastik lainn,a*
Kedua u#ung selubung dihubung singkat dan diketanahkan* 7arak penggabungan selubung
kabel dibuat sepertiga dari #arak u#ung0u#ung ,ang diketanahkan* Pada gambar tampak bahwa
bagian 10( dari kabel A dihubung singkat dengan bagian (03 dari kabel B dan kemudian
dihubung singkat lagi dengan bagian 30' dari kabel +* nterkoneksi antara selubung0selubung
,ang lain dapat dibuat dengan /ara ,ang sama*
Selubung pada tempat ,ang digabungkan selubung kabel antar )asan,a #uga harus diisolasidari tanah* Tegangan ,ang timbul antara tempat0tempat ,ang dilakukan penggabungan silang
selubung kabeln,a bergantung pada #arak penggabungan silang selubung kabel A4 arus
konduktor i/4 dan #arak antar kabel d* Dari diagram )asor pada gambar tanpak bahwa tegangan
nat kedua u#ung ,ang ditanahkan semua nol4 atau e14' ; e54: ; e
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
21/39
Pada ken,ataann,a instalasi kabel dengan #arak antar kabel ,ang sama seperti
/ontoh diatas sulit untuk dilakukan4 ke/uali #ika kabel0kabel tersebut diikat men#adi
satu* Dalam ban,ak kasus4 /ara tersebut merupakan solusi ,ang tidak memuaskan
karena menimbulkan masalah pemanasan bersama* Agar mudah dalam instalasi dantidak menimbulkan panas ,ang berlebihan4 kabel0kabel tersebut ditanam dalam
)ormasi se#a#ar -)lat )ormation.4 sebagaimana diilustrasikan pada gambar
-Penggabungan silang selubung kabel tiga )asa dengan )ormasi datar.*
Pada )ormasi ini4 kedua kabel disisi luar ber#arak sama dengan kabel tengah*Dibandingkan dengan susunan sebelumn,a4 komponen0komponen tegangan pada
selubung ,ang diinduksikan oleh dua konduktor ,ang lain tidak sama besarn,a
sehingga menimbulkan pergeseran )asa eA4 eB4 e+ relati) terhadap eA4A4 eB4B4
e+4+*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
22/39
Dengan kata lain tegangan0tegangan selubung resultan akan sama besar
dan )asan,a akan mengakibatkan adan,a arus sirkulasi melalui
rangkaian pentanahan4 tetapi nilain,a lebih ke/il dibandingkan arussirkulasi pada kondisi tidak dihubungkan silang selubung kabeln,a*
Dibandingkan dengan susunan sebelumn,a komponen0komponen
tegangan pada selubung ,ang diinduksikan oleh dua konduktor ,ang
lain tidak sama besarn,a4sehingga akan menimbulkan pergeseran )asa
pada eA4 eB4 e+ relati) terhadap eA4A4 eB4B4 e+4+*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
23/39
Penggabungan silang selubung
kabel tiga )asa dengan )ormasidatar*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
24/39
Dari diagram )asor pada gambar
-Penggabungan silang selubung kabel tiga )asa
dengan )ormasi datar. didapatkan=
Dengan kata lain tegangan0tegangan selubung resultan akan
sama besar pada )asan,a akan mengakibatkan adan,a arus
sirkulasi melalui pentanahan4 tetapi nilain,a lebih ke/ildibandingkan arus sirkulasi pada kondisi tidak dihubung
silang selubung kabeln,a*
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
25/39
)*S(' &*+ $!#*)*S*+
(. arameter "emampuan )antar *rus
Dalam melakukan analisa kemampuan hantar arus harus diperhatikan parameter
rugi0rugi panas pada kabel bawah tanah4 antara lain= rugi0rugi konduktor4 rugi0rugi dielektrik4 rugi0rugi selubung4 dan rugi0rugi logam pelindung*
Pembatas kemampuan hantar arus4 menurut &+ (:2 ,aitu temperature
maksimum pada hantarann,a* Beberapa literature men,ebutkan pula pembatas
lain,a4 ,aitu temperatur maksimum pada bagian0bagian kabel ,ang terbuat dari
bahan dielektrik dan temperature maksimum tanah*
Si)at hantar arus suatu bahan din,atakan dengan resistiitas atau tahanan #enis
penhantar* Pada umumn,a untuk penghantar dipakai dari bahan tembaga dan
aluminium* Ma/am0ma/am bahan dan si)atn,a dapat dilihat pada table berikut=
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
26/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
27/39
Persamaan 'ari eru"ian abel a'ala+ seba"ai beriut/
Keru"ian #anas 'ieletri #er satuan #an%an" 'i+itun" 'en"an#ersamaan/
Untu abel 'en"an (n'ut(r bulat* a#asitansi 'i+itun" 'en"an#ersamaan/
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
28/39
Ru"i)ru"i #a'a selubun" metal serin" 'inyataan seba"ai#erban'in"an antara ru"i #anas #a'a selubun" metal 'an ru"i#anas #a'a (n'ut(r 0IE 23 / 1425/
Keru"ian arus sirulasi 'i+itun" 'en"an #ersamaan/
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
29/39
Untu #entana+an #a'a satu titi 'imana tia# ba"ian besar 'iba"i)ba"i men%a'i ti"a ba"ian e,il yan" sama #an%an" 'an ru"i #anasarus sirulasi sama 'en"an n(l. 6at(r ru"i)ru"i arena arus
sirulasi untu abel transmisi 'en"an system +ubun" silan"'ire(men'asian (le+ IE a'ala+ seba"ai beriut/
Te"an"an yan" 'iin'usian #a'a selubun" arena arus 'alam#en"+antar* untu sistem 'en"an 'ua abel aan menimbulanin'usi bersama. Har"a)+ar"a (nstanta (rmasi untu 7(* D1 'anD2 'i+itun" 'en"an rumus/
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
30/39
"ugi total ,ang ter#adi merupakan pen#umlahan dari masing0masing komponen4
sehingga=
Kabel men#adi panas karena kerugian ,ang dihasilkan oleh arus dalam konduktor*
Panas ,ang hilang sama dengan pen#umlahan semua kerugian pada kabel* Aliran panas
-Heat Flow. adalah dimana aliran panas > analog dengan arus listrik 4 perbedaan
temperature ?@ analog dengan beda tegangan !4 dan tahanan panas total T analogdengan tahanan listrik "4 sehingga=
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
31/39
Maa enaian tem#erature #a'a tia#)tia# (n'ut(r a'ala+/
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
32/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
33/39
Faktor rugi selubung disebabkan oleh arus sirkulasi dan arus &dd,* Faktor
kerugian arus sirkulasi C ; 43 Faktor kerugian arus &dd, "a/ tahanan
A+ konduktor ; '4(*105 Ekm s4 #arak antar kabel ; ( mm d4 diameter
selubung luar ; 2541 mm
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
34/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
35/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
36/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
37/39
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
38/39
"$S(!'*+
Dari +asil analisa 'a#at 'isim#ulan ba+-abesarnya emam#uan +antar arus 'en"an
men""unaan abel is(lasi #(limer 89PE $::mm2'a#at 'imasimalan sam#ai sebesar 3!:*3!A.Hal ini 'iarenaan a'anya #enera#an met('e#en""abun"an silan" selubun" abel antar asa#a'a saluran transmisi tersebut* 'imana ru"i)ru"i#anas 'a#at 'itean.
-
7/26/2019 tugas individu Teknik Tegangan Tinggi
39/39
&*-T*R ST*"*