laporan analisa daya elektrik hubung singkat

8/17/2019 Laporan Analisa Daya Elektrik Hubung Singkat

1/21

LAPORAN ANALISA DAYA ELEKTRIK

MODUL STUDI HUBUNG SINGKAT

1. TUJUAN PRAKTIKM

a. Mengetahui keluaran grafik yang keluar pada matlab dari syintak

b. Untuk menentukan arus maksimum dan minimum hubung singkat.

c. Untuk menentukan arus gangguan tak simetris bagi gangguan satu dan dua line

ke tanah, gangguan line ke line, dan rangkaian terbuka

d. Penyelidikan operasi rele-rele proteksi

e. Untuk menentukan kapasitas pemutus dari circuit breaker

f. Untuk menentukan distribusi arus gangguan dan tingkat tegangan busbar

selama gangguan.

2. ALAT ALAT YANG DIGUNAKAN

a. Perangkat Komputer atau Laptop

b. Matlab (software

3. TEORI DASAR

!ubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal (termasuk busur api pada

impedansi yang relatif rendah ter"adi secara kebetulan atau disenga"a antara dua titik

yang mempunyai potensial yang berbeda. #stilah gangguan atau gangguan hubung

singkat digunakan untuk men"elaskan suatu hubungan singkat. Untuk mengatasi

gangguan tersebut, perlu dilakukan analisis hubung singkat sehingga sistem Proteksi

yang tepat pada $istem %enaga Listrik dapat ditentukan. &nalisis hubung singkat

adalah analisis yang mempela"ari kontribusi arus gangguan hubung singkat yang

mungkin mengalir pada setiap cabang didalam sistem (di "aringan distribusi,

transmisi, trafo tenaga atau dari pembangkit sewaktu gangguan hubung singkat yang

mungkin ter"adi di dalam sistem tenaga listrik.


2/21

!ubung singkat ter"adi akibat dari faktor internal dan faktor eksternal. 'aktor

internal dari gangguan adalah rusaknya peralatan listrik. 'aktor eksternal adalah

antara lain cuaca buruk, seperti badai, hu"an, dingin bencana, seperti gempa bumi,

angin ribut, kecelakaan kendaraan runtuhnya pohon petir akti)itas konstruksi, ulah

manusia, dan lain-lain. $ebagian besar gangguan ter"adi karena cuaca buruk, yaitu

hu"an atau badai, dan pohon.

*angguan hubung singkat menyebabkan ter"adinya interupsi kontinuitas

pelayanan daya kepada para konsumen apabi+a gangguan itu sampai menyebabkan

terputusnya suatu rangkaian (sircuit atau menyebabkan keluarnya satu unit

pembangkit, penurunan tegangan yang cukup besar menyebabkan rendahnya kualitas

tenaga listrik dan merintangi ker"a normal pada peralatan konsumen, pengurangan

stabilitas sistem dan menyebabkan "atuhnya generator, dan merusak peralatan pada

daerah ter"adinya gangguan tersebut.

*angguan dapat terdiri dari gangguan temporer atau permanent. Kebanyakan

gangguan temporer di amankan dengan circuit breaker ( atau pengaman lainnya.

*angguan permanent adalah gangguan yang menyebabkan kerusakan permanent

pada sistem. $eperti kegagalan isolator, kerusakan penghantar, kerusakan pada

peralatan seperti transformator atau kapasitor. Pada saluran bawah tanah hampir

semua gangguan adalah gangguan permanen. Kebanyakan gangguan peralatan akan

menyebabkan hubung singkat. *angguan permanen hampir semuanya menyebabkan

pemutusangangguan pada konsumen. Untuk melindungi "aringan dari gangguan

digunakan fuse, recloser atau .

/amun, berdasarkan kesimetrisannya, gangguan terdiri dari gangguan simetris

dan asimetris. *angguan simetris adalah gangguan yang ter"adi pada semua fasanya

sehingga arus dan tegangan pada masing-masing fasa bernilai sama, yaitu di

antaranya !ubung $ingkat 0 fasa dan !ubung singkat 0 fasa ke tanah. $edangkan

gangguan simetris adalah gangguan yang mengakibatkan arus yang mengalir pada

setiap fasa tidak seimbang, yaitu di antaranya hubung singkat + fasa ke tanah, hubung


3/21

singkat fasa ke fasa, dan hubung singkat 1 fasa ke tanah. &nalisis !ubung $ingkat

secara umum menggunakan persamaan hubung singkat sebagai berikut.

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT

&nalaisis *angguan !ubung $ingkat dilakukan dengan berdasarkan kesimetrisan

gangguan yang ter"adi. &nalisis gangguan !ubung $ingkat dapat dilakukan pada

keadaan simetris. Pada gangguan asimetris perlu dilakukan metode komponen

simetris untuk melakukan analisis hubung singkat.

1. Komponen Simeti! " Seim#$n%

Komponen simetris digunakan untuk menganalisis terutama sistem yang tidak

seimbang, misalnya saat ter"adi hubung singkat tiga phasa, dua phasa dan satu phasa

ke tanah. 2imana sebuah sistem tak seimbang diubah men"adi tiga rangkaian

persamaan yaitu rangkaian urutan positif, urutan negatif, dan urutan nol. Menurut

teorema 'ortescue, tiga fasor tak seimbang dari sistem tiga phasa dapat diuraikan

men"adi tiga sistem fasor yang seimbang. !impunan seimbang komponen itu adalah

($te)enson, +3415 1675

+. Komponen urutan positif, yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya,

terpisah satu dengan yang lainnya dalam phasa sebesar +17 o, dan mempunyai urutan

phasa yang sama seperti fasor aslinya.

1. Komponen urutan negatif, yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya,

terpisah satu dengan yang lainnya dalam phasa sebesar +17 o, dan mempunyai urutan

phasa yang berlawanan dengan fasor aslinya.


4/21

0. Komponen urutan nol, yang terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya dan

dengan pergeseran phasa nol antara fasor yang satu dengan yang lain.

%u"uan lain adalah untuk memperlihatkan bahwa setiap phasa dari sistem tiga phasa tak seimbang dapat di pecah men"adi tiga set komponen.

*ambar 8ektor 2iagram untuk Komponen $imetris

Komponen simetris berpengaruh terhadap besarnya impedansi saluran. #mpedansi

saluran suatu sistem tenaga listrik tergantung dari "enis konduktornya yaitu dari bahan

apa konduktor itu dibuat yang "uga tentunya pula dari besar kecilnya penampang

konduktor dan pan"ang saluran yang digunakan "enis konduktor ini. Komponen

$imetris menyebabkan tegangan "atuh sesuai dengan urutan arusnya dan tidak

mempengaruhi urutan arus lainnya, berarti tiap urutan yang seimbang akan terdiri

dari suatu "aringan. Ketidakseimbangan arus atau tegangan ini akan menimbulkan

pula impedansi urutan positif, urutan negatif, dan urutan nol. #mpedansi urutan dapat

didefinisikan sebagai suatu impedansi yang dirasakan arus urutan bila tegangan

urutannya dipasang pada peralatan atau pada sistem tersebut. $eperti "uga tegangan

dan arus didalam metode komponen simetris dikenal tiga macam impedansi urutan

yaitu sebagai berikut.

+. #mpedansi urutan positif (9+, adalah impedansi tiga phasa simetris yang

terukur bila dialiri oleh arus urutan positif.


5/21

1. #mpedansi urutan negatif (91, adalah impedansi tiga phasa simetris yang

terukur bila dialiri oleh arus urutan negatif.

0. #mpedansi urutan nol (97, adalah impedansi tiga phasa simetris yang terukur bila dialiri arus urutan nol.

#& : #+& ; #1& ; #7.

# : a1 #+& ; a #1& ; #7.

# : a #+& ; a1 #1& ; #7.

2ari persamaan tersebut, diperoleh persamaan berikut.

#+& : +0(#& ; a# ; a1#


6/21

#1& : +0(#& ; a1# ; a#

#7 : +0(#& ; # ; #

Persamaan di atas, terdapat operator a yang merupakan unit )ektor yang

membentuk sudut +17 dera"at berlawanan "arum "am.

Jeni! %$n%%&$n H&n% !in%'$t

+. *angguan !ubung $ingkat + 'asa ke %anah

Pada gangguan satu fasa ke tanah misal fasa & mengalami gangguan akan

menyebabkan kenaikan arus pada fasa & dan drop tegangan di phasa & (men"adi nol

sedangkan arus pada phasa yang lain men"adi nol yang diikuti dengan kenaikan

tegangan fasa yang lain (phasa dan Phasa tidak sama dengan nol sedangkan arus

phasa sama besarnya dengan phasa yaitu nol ampere (%"ah"ono, 1777

*angguan tidak simetris menyebabkan arus tidak seimbang dalam sistem,sehingga

dibutuhkan komponen simetris untuk perhitungannya sebagaimana uraian di atas.


7/21

*ambar


8/21

Pada gangguan satu fasa ke tanah, rangkaian urutan positif,

negatif dan urutan nol terhubung seri, seperti ditunjukkan pada

rangkaian di bawah ini.

Gambar Rangkaian Urutan pada Gangguan 1 Fasa ke Tanah

1. *angguan !ubung $ingkat 'asa-'asa ke %anah

Pada gangguan antar fasa fasa dan fasa mengalami gangguan akan

menyebabkan kenaikan arus pada fasa dan , sedangkan tegangan untuk fasa

tersebut men"adi drop (men"adi nol. 2iagram rangkaian untuk gangguan antar fasa

ditun"ukkan dalam gambar di bawah ini ($te)enson, +34=.


9/21

*ambar 2iagram


10/21

*ambar *angguan 0 'asa

Misalnya gangguan ter"adi pada fasa a dan fasa b seperti berikut ini 5

#a;#b;#c : 7

#a : 7

> : >b : >c

Karena sistemnya seimbang maka urutan negatif dan urutan nol tidak ada, sehingga

diperoleh persamaan di atas.


11/21

(. PROSEDUR PER)OBAAN

i. Persiapkan Perangkat computer atau laptop yang sudah terinstal program

Matlab

ii. $iap kan "uga Listing

Llshort

Lgshort

symshort

iii. uka aplikasi matlab masuk pada editor lalu klik /ew-M file

Lalu ketik simulasi seperti pada modul. $ebelum melakuka percobaan

simpan listing llshort , lgshort dan symshort dalam satu folder

a Metoda !ubung singkat seimbang , ketik semua nya mengikuti yg ada

pada modul, setelah selesai klik


12/21

*. DATA PER)OBAAN

&. !ubung $ingkat 'asa $eimbang

Listing


13/21

!asil gelompang pada hubung singkat fasa seimbang


14/21


15/21


16/21

. !ubung singkat 'asa-fasa

listing

!asil gelompang pada hubung singkat fasa fasa


17/21

. !ubung $ingkat 'asa ? *round


18/21

!asil gelompang pada hubung singkat fasa ground


19/21

+. ANALISA


20/21

+. !ubungan singkat seimbang2ari gambar grafik hubung singkat fasa seimbang dapat dilihat pada

arus ia terlihat perubahan yang konstan atau relati)e kecil. !al ini ter"adi

karena kecepatan generator sinkron diberikan eksitasi yang konstan.$edangkan pada gambar grafik ib dengan ic merupakan grafik yang

berkebalikan karena adanya beda potensial. Untuk grafik if sendiri merupakan

gambar grafik arus untuk menu"u keadaan steady-state.Kenapa pada arus

#a,#b,#c dan #f beda karena pada linsting sudut nya berbeda beda.

1.!ubungan singkat fasa fasa

2ari grafik hubung singkat fasa-fasa ib terlihat bahwa adanya penurunan

nilai arus dengan waktu yang konstan. !al ini disebabkan gangguan dari line

yang lainnya "uga "adi menyebabkan semakin kecilnya nilai arus yg ada.

$edangkan pada gambar grafik if menun"ukan pada saat keadaaan steady-

state.kenapa yang keluar hanya 1 grafik karena di listingnya hanya di

dimasukan 1 data dan ditampilkan 1 grafik.

0.!ubungan singkat fasa ground

2ari grafik fasa ground ia terlihat bahwa perubahan relati)e kecil, hal

ini bias sa"a disebabkan dari pengaruh ground tersebut. $ehingga perubahan

nilai arus per detiknya hanya bergerak sedikit. $edangkan untuk grafik fasa

ground if terlihat bahwa arus startingnya langsung melon"ak kemudian baru

mencapai saat steady-state.kenapa yang keluar hanya 1 grafik karena di

listingnya hanya di dimasukan 1 data dan ditampilkan 1 grafik.

,. KESIMPULAN

+.%u"uan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui seberapa besar nilai arus

gangguan yang ada pada generator sinkron. $ehingga kita dapat menentukan

peralatan-peralatan proteksi untuk mencegah seminimal mungkin kerusakan

yang ter"adi.


21/21

1.*angguan tiga fasa akan menghasilkan arus gangguan terbesar. &kan tetapi pada

kondisi tertentu, gangguan satu fasa ke tanah dan gangguan dua fasa ke tanah

dapat menimbulkan arus gangguan yang lebih besar dari arus gangguan tiga

fasa0.*angguan fasa ke tanah yaitu terhubungnya fasa bertegangan ke tanah, ada yang

disebut single fasa ke tanah, dua fasa ke tanah dan tiga fasa ketanah. Karena

gangguan tiga fasa dimulainya dari satu fasa ke tanah maka perlu diperhatikan

ganguan single phase to ground. erapa besarnya arus gangguan tanah@ #ni

tergantung pada sistem pentanahan yang digunakan. Misalnya pentanahan

langsung (titik neutral dari trafo atau generator langsung dihubungkan

ketanah (earthinggrounding tanpa mengunakan tahanan. Kalau antara tanah

dan ttk neutral trafogenerator disisipkan tahanan maka akan kita kenal dengan

low resistance grounding kalau tahanan yang dipasang kecil, maka arus

gangguan tanah akan besar, ingat # : 8< ("ika < kecil maka arus besar,

tegangan tetap. 2an "ika tahanan yang dipasang besar maka arus gangguan

kecil.

=.Pada dasarnya analisis gangguan hubung singkat dapat diselesaikan dengan

membentuk matriks impedansi bus. Pembentukan matriks impedansi bus

dilakukan dengan mengin)ers matriks admitansi bus

DA-TAR PUSTAKA

https5ikkholis1A.wordpress.com17+0+++1analisis-gangguan-hubung-singkat

http5www.academia.edu340B11+MakalahC&nalisisC$hortC$ircuit
https://ikkholis27.wordpress.com/2013/11/12/analisis-gangguan-hubung-singkat/http://www.academia.edu/9835221/Makalah_Analisis_Short_Sircuithttp://www.academia.edu/9835221/Makalah_Analisis_Short_Sircuithttps://ikkholis27.wordpress.com/2013/11/12/analisis-gangguan-hubung-singkat/

laporan analisa daya elektrik hubung singkat

Documents