proposal ta_muhamad cesar fajar_21060111110122 (rev).docx

7/25/2019 Proposal TA_Muhamad Cesar Fajar_21060111110122 (rev).docx

1/17

Analisis Stabilitas Transien Tegangan dan Skema Pelepasan

Beban (Load Shedding)Akibat Lepasnya Salah Satu Pembangkit

di PT. Petrochina International Jabung Ltd. BCD !ode LP"#P

!engunakan $TAP %&.'.(

P)*P*SAL T+,AS A-#I)

*leh

!uhamad Cesar /a0ar

&%('(%%%%%(%&&

J+)+SA1 T$-1I- $L$-T)*

/A-+LTAS T$-1I-

+1I2$)SITAS DIP*1$,*)*

S$!A)A1,&(%3

#ALA!A1 P$1,$SA#A1

Proposal Tugas Akhir

Analisis Satbilitas Transien Tegangan dan Skema Pelepasan Beban 4Load

Shedding5 Akibat Lepasnya Salah Satu Pembangkit di PT. Petrochina

International Jabung Ltd. BCD !ode LP"#P !engunakan $TAP %&.'.(

yang diajukan olehMuhamad Cesar Fajar

KETENAGAANKETENAGAAN


2/17

21060111110122

Kepada

urusan Teknik Elek!ro

Fakul!as Teknik"ni#ersi!as $iponegoro

Telah dise!ujui oleh%

&em'im'ing (

$r) (r) *erma+an, $EA

N(&) 1-60022. 1-/602 1 001

Tanggal%

&em'im'ing ((

(r) uning!yas!u!i, MT

N(&) 1-20-26 1-/.0. 2 001

Tanggal%

Menge!ahui,

Koordina!or Tugas Akhir

udi 3e!iyono, 3T, MT

N(&) 1-40021 200012 1 001

Tanggal%

Abstrak

Adanya Gangguan pada sistem tenaga listrik dapat memicu ketidakstabilan tegangan

sistem. Ketidakstabilan tersebut dapat menyebabkan runtuh tegangan yang kemudian berakhir

dengan black out sebagian ataupun seluruh sistem. sehingga penting untuk menjaga stabilitas

tegangan sistem.

Pada tugas akhir ini dibahas tentang analisis stabilitas transien tegangan sistem tenaga

listrik PT. Petrochina International Jabung Ltd. B!" #ode LP$%P dengan skenario gangguan

besar yaitu lepasnya salah satu pembangkit dari sistem. !igunakan perangkat lunak &TAP '(.).*

untuk simulasi transient analysis dengan metode skema pelepasan beban pada tiap kasus dengan

kapasitas pembebanan yang berbeda.

2


3/17

Berdasarkan hasil simulasi menunjukkan bah+a sistem tenaga listrik PT. Petrochina

International Jabung Ltd. B!" #ode LP$%P dapat mengembalikan kestabilan tegangannya

setelah dilakukan pelepasan beban sebesar ,.), #- ''./ #- dan ').0' #- pada tiap kasus

yang masing$masing mempunyai kapasitas pembebanan total ().12 #- 11.(2 #- 1).*/ #-.

3ehingga adanya skema pelepasan beban sudah cukup e4ekti4 untuk mencegah terjadinya runtuh

tegangan 56oltage collapse7.

Kata Kunci8 stabilitas tegangan transient analysis pelepasan beban.


4/17

P)*P*SAL T+,AS A-#I)

I. Judul

Judul Analisis 3!a'ili!as Transien Tegangan dan 3kema &elepasan e'an 5Load

3hedding Aki'a! 7epasnya 3alah 3a!u &em'angki! di &T) &e!ro8hina

(n!erna!ional a'ung 7!d) C$9 Mode 7&:*& Mengunakan ETA& 12)6)0

II. -onsentrasi -eilmuan

-onsentrasi keilmuan Ke!enagaan

III. Latar Belakang !asalah

3!a'ili!as !egangan merupakan 'agian pen!ing dalam peren8anaan dan

operasi sua!u sis!em !enaga lis!rik) 3e!iap sis!em !enaga lis!rik diharapkan dapa!

memper!ahankan s!a'ili!as !egangannya un!uk menjaga ke!ersediaan suplai lis!rik

se8ara kon!inyu 5a6ailability dengan kuali!as daya yang 'aik dan meminimalisasi

!erjadinya pemadaman lis!rik 5black out !o!al a!au se'agian)

Ke!idaks!a'ilan !egangan merupakan ke!idakmampuan sis!em un!uk

memper!ahankan pro;il !egangan dalam 'a!as yang diper'olehkan se!elah !erjadi

gangguan a!au peru'ahan kon;igurasi sis!em


5/17

genera!or agar didapa!kan skema pelepasan 'e'an yang handal dalam

mengem'alikan pro;il !egangan pada kondisi s!a'il se!elah !erjadi gangguan)

I2. Batasan !asalah

$alam !ugas akhir ini pem'ahasan masalah hanya di'a!asi pada

permasalahan 'eriku! %

1) 3is!em kelis!rikan yang di analisa adalah sis!em di C$9 mode 7&:*&

kondisi 'e'an normal)

2) 3kenario gangguan yang !erjadi adalah gangguan 'esar 'erupa lepasnya 1 dari

2 genera!or yang 'eroperasi)

.) Tidak mem'ahas jenis gangguan yang mengaki'a!kan uni! pem'angki! !rip)9) Tidak mem'ahas !en!ang koordinasi kerja rele pro!eksi sis!em

2. Tu0uan Penelitian

Adapun !ujuan dari peneli!ian ini adalah se'agai 'eriku!%

1) Menganalisa respon kes!a'ilan !egangan pada sis!em aki'a! skenario

gangguan 'esar yai!u lepasnya salah sa!u genera!or yang 'eroperasi)

2) Melakukan skema pelepasan 'e'an pada jaringan dis!ri'usi &T) &e!ro8hina

(n!erna!ional a'ung 7!d) C$9 mode 7&:*& yang !erhu'ung dengan

pem'angki!)

.) Menge#aluasi skema pelepasan 'e'an pada jaringan dis!ri'usi &T) &e!ro8hina

(n!erna!ional a'ung 7!d) C$9 mode 7&:*& dalam mengem'alikan pro;il

!egangan pada kondisi s!a'il se!elah !erjadinya gangguan)

2I. Tin0uan Pustaka

2I.%. Stabilitas Sistem Tenaga Listrik

3!a'ili!as 3is!em Tenaga 7is!rik adalah kemampuan dari sua!u sis!em

!enaga lis!rik dengan kondisi operasi a+al !er!en!u, un!uk mendapa!kan kem'ali

kese!im'angan kondisi operasi se!elah mengalami gangguan ;isik


6/17

3is!em !enaga lis!rik adalah sis!em yang 'eroperasi dengan peru'ahan

'e'an, keluaran genera!or, !opologi, dan parame!er operasi lain yang 'eru'ah

se8ara kon!inyu) Gangguan pada sis!em !enaga lis!rik di'agi menjadi dua, yakni

gangguan ke8il dan 'esar) Gangguan ke8il dalam 'en!uk peru'ahan 'e'an yang

!erjadi se8ara kon!inyu dan sis!em menyesuaikan dengan peru'ahan kondisi)

3is!em harus dapa! 'eroperasi di'a+ah se!iap kondisi se8ara memuaskan dan

sesuai dengan permin!aan 'e'an) 3elain i!u, sis!em juga harus dapa! 'er!ahan

!erhadap 'e'erapa gangguan 'esar dari dalam dan luar sis!em, !ermasuk hu'ung

singka! pada saluran !ransmisi a!au lepasnya se'uah pem'angki! 'esar)

Mengiku!i gangguan !ransien, sis!em !enaga lis!rik yang s!a'il akan

men8apai keadaan se!im'ang dengan seluruh sis!em !e!ap u!uh) Tindakan daripengendali o!oma!is dan opera!or akan segera mengem'alikan sis!em ke keadaan

normal) 3e'aliknya, pada sis!em yang !idak s!a'il, hal !erse'u! akan menye'a'kan

kondisi lepas kendali, 8on!ohnya penurunan se8ara progresi; pada !egangan 'us)

3e'uah kondisi sis!em yang !idak s!a'il dapa! menim'ulkan pemadaman dalam

porsi yang 'esar pada sis!em !enaga lis!rik)

>espons sis!em !enaga lis!rik !erhadap gangguan dapa! mempengaruhi

kondisi perala!an) 3e'agai 8on!oh, se'uah gangguan pada elemen yang kri!is

dapa! menye'a'kan #ariasi pada aliran daya, !egangan 'us jaringan, dan

ke8epa!an ro!or mesin) ?ariasi !egangan akan mengak!i;kan e9citer pada

genera!or, #ariasi 'e'an akan mengak!i;kan go#ernor un!uk menyesuaikan

ke8epa!an genera!or, ser!a #ariasi !egangan dan ;rekuensi akan mempengaruhi

'e'an sis!em menjadi 'er#arisi 'ergan!ung pada karak!eris!ik masing:masing)

7e'ih lanju!, di#ais yang digunakan un!uk melindungi perala!an !er!en!u dapa!

mem'erikan respon pada #ariasi #aria'el sis!em dan mempengaruhi unjuk kerja

sis!em !enaga lis!rik) 3ehingga, ke!idaks!a'ilan pada sis!em !enaga lis!rik mungkin

!erjadi dalam 'en!uk yang 'er'eda 'ergan!ung pada !opologi sis!em, mode

operasi, dan 'en!uk gangguan)

3!a'ili!as sis!em !enaga lis!rik diklasi;ikasikan 'erdasarkan 'e'erapa hal

di'a+ah ini


7/17

Gam'ar 1) Klasi;ikasi 3!a'ili!as 3is!em Tenaga 7is!rik


8/17

sis!em agar !e!ap 'erada dalam 'a!as !oleransi !egangan, 'aik pada saa!

kondisi normal maupun se!elah !erkena gangguan)

') >un!uh !egangan 5#ol!age 8ollapse adalah proses dimana ke!idaks!a'ilan

!egangan 'erakhir pada nilai !egangan yang sanga! rendah pada 'agian

pen!ing dari sis!em !enaga lis!rik


9/17

!enaga yang menyalurkan daya dari pem'angki! ke sisi 'e'an melalui sua!u

penghan!ar)

Gam'ar .) >epresen!asi 3is!em Tenaga 7is!rik >adial


10/17

Terdapa! sejumlah insiden run!uh !egangan di seluruh dunia) erdasarkan

insiden:insiden !erse'u!, run!uh !egangan dapa! dikarak!eris!ikkan se'agai 'eriku!


11/17

kenaikan 'e'an) Me!ode s!udi u!ama yang digunakan un!uk analisis s!a!is adalah

simulasi aliran daya) Me!ode ini !er'agi menjadi dua, yakni% kur#a &:? dan kur#a

B:?) Kedua me!ode !erse'u! dapa! menen!ukan 'a!as pem'e'anan pada keadaan

!unak yang !erkai! dengan s!a'ili!as !egangan) $engan menge!ahui kur#a &:?

maka kur#a B:? dapa! di'ua! dengan mengu'ah nilai & menjadi nilai B dengan

;ak!or daya !er!en!u, 'egi!u juga se'aliknya)

a) Kur#a &:?

Kur#a &:? digunakan un!uk analisis konsep!ual s!a'ili!as !egangan dan

s!udi sis!em radial) Me!ode ini juga digunakan pada jaringan melingkar 5ring

dimana & adalah !o!al 'e'an pada se'uah area dan ? adalah !egangan pada

'us yang kri!is a!au represen!a!i;) & dapa! juga 'erupa daya yang dikirimmelalui saluran !ransmisi) Tegangan pada 'e'erapa 'us dapa! digam'ar)

Kele'ihan kur#a &:? lainnya adalah dapa! digunakan un!uk analisis

karak!eris!ik 'e'an se'agai ;ungsi dari !egangan) 3e'agai 8on!oh se'uah

'e'an resis!i; murni dapa! digam'arkan dengan persamaan &load ?2D>)

3edangkan un!uk 'e'an dengan daya kons!an 5!idak 'ergan!ung pada

!egangan, kur#a &:? 'erupa garis lurus #er!ikal) $i sisi lain, penggunaan

kur#a &:? juga memiliki kelemahan, yakni simulasi aliran daya akan

di#ergen mendeka!i pun8ak a!au !i!ik daya maksimum kur#a) *al ini

menye'a'kan se!engah 'agian kur#a !idak dapa! digam'arkan)

') Kur#a B:?

"n!uk sis!em !enaga lis!rik yang 'esar, kur#a B:? didapa!kan dengan

'e'erapa kali simulasi aliran daya) Kur#a ?:B menggam'arkan !egangan

pada 'us yang diuji a!au 'us yang kri!is !erhadap daya reak!i; pada 'us yang

sama) Kur#a B:? di'ua! dengan menen!ukan 'e'erapa nilai daya reak!i; pada

'us dan disimulasikan un!uk meliha! nilai !egangan 'us un!uk se!iap nilai B

yang 'er'eda)

'..& Analisis Dinamik

Analisis dinamik 'iasanya dilakukan dengan mem'erikan gangguan:

gangguan 'esar pada sis!em, !ermasuk lepasnya genera!or dan gangguan !iga ;asa

pada saluran !ransmisi) Analisis s!a'ili!as !egangan gangguan 'esar pada sis!em

dapa! dilakukan dengan menngunakan simulasi domain +ak!u


12/17

gangguan 'esar un!uk analisis 'e'erapa aspek !erkai! dengan s!a'ili!as !egangan,

!ermasuk !egangan 'us genera!or, arus eksi!asi, ser!a daya reak!i; yang dihasilkan

genera!or)

'.3 +paya untuk mengatasi stabilitas tegangan

e'erapa me!ode dapa! digunakan un!uk mengurangi masalah s!a'ili!as

!egangan


13/17

kur#a B? pada sisi penerima un!uk dua sisi pengirim menunjukkan nilai

!egangan yang le'ih 'esar)

;) &elepasan e'an "nder#ol!age

3ediki! pengurangan 'e'an, +alaupun se'esar hingga 10 dapa!

mem'ua! per'edaan yang signi;ikan an!ara 8ollapse a!au 'er!ahan) 3aa! ini,

pelepasan 'e'an manual digunakan un!uk !ujuan ini 5'e'erapa u!ili!y

menggunakan pengurangan !egangan dis!ri'usi melalui 3CA$A +alaupun

mungkin kurang e;ek!i; karena !erlalu lam'a! jika !erdapa! kekurangan daya

reak!i; yang 8ukup 'esar) "nder#ol!age rele in#ers !ime jarang digunakan

!e!api dapa! menjadi sanga! e;ek!i;) &ada se'uah jaringan radial, pelepasan

'e'an didasarkan pada !egangan sisi primer) &ada masalah s!a'ili!as keadaan

!unak, pelepasan 'e'an pada sisi penerima akan le'ih e;ek!i; +alaupun

mungkin !egangan paling rendah 'erada di deka! pusa! 'e'an)

g) Fak!or $aya Genera!or yang 7e'ih >endah

Ke!ika pem'angki!an 'aru 8ukup deka! dengan daerah yang mungkin

mem'u!uhkan 8adangan daya reak!i; yang 'esar, ;ak!or daya genear!or

se'esar 0,/ a!au 0,/ !erkadang mungkin le'ih sesuai) Akan !e!api, kapasi!or

dengan se'uah ;ak!or daya genera!or yang !inggi dimana genera!or !erse'u!

memiliki kemampuan 'e'an le'ih daya reak!i; akan le'ih ;leksi'el dan

ekonomis)

h) Menggunakan Kemampuan e'an 7e'ih $aya >eak!i; Genera!or

Genera!or harus digunakan see;ek!i; mungkin) Kemampuan 'e'an le'ih

dari genera!or dan eksi!er dapa! digunakan un!uk menunda #ol!age 8ollapse

hingga opera!or dapa! mengu'ah pengiriman a!au mem'a!asi 'e'an ke!ika

!erjadi 'e'an le'ih 5o#erload) Akan le'ih 'aik jika kemampuan 'e'an le'ih

dide;iniskan le'ih lanju!, opera!or dila!ih un!uk menggunakannya, dan di#aispro!eksi dia!ur agar !idak men8egah penggunaanya)

'.3 Pelepasan Beban 4Load Shedding5

ika !erjadi gangguan dalam sis!em yang menye'a'kan daya yang !ersedia

!idak dapa! melayani 'e'an, misalnya dise'a'kan oleh adanya uni! pem'angki!

yang !rip, maka un!uk men8egah !erjadinya 8ollapse pada sis!em perlu dilakukan

pelepasan 'e'an) Kondisi ja!uhnya salah sa!u uni! pem'angki! dapa! dide!eksi

dengan adanya penurunan ;rekuensi sis!em yang dras!is) ika ;rekuensi menurun,


14/17

maka se!elah men8apai !i!ik pun8ak dilakukan pelepasan 'e'an !ahap per!ama

sesuai dengan ;rekuensi yang menurun dan se!erusnya sampai !ahap yang !elah

di!en!ukan 'erdasarkan 'esanya peru'ahan ;rekuensi) Men8apai !i!ik ;rekuensi

pun8ak yang !elah men8apai keseim'angan a!au normal kem'ali dika!akan seper!i

i!u se!elah melalui 'e'erapa !ahap pelepasan 'e'an) Makin 'esar uni! pem'angki!

yang ja!uh yang 'erar!i makin 'esar pula daya yang hilang, maka ;rekuensi akan

menurun dengan 8epa!) 3elain i!u ke8epa!an menurunnya ;rekuensi juga

!ergang!ung pada 'esar ke8ilnya kosn!an!a inersia sis!em) 3elain penurunan

;rekuensi, parame!er lain yang digunakan pada pelepasan 'e'an adalah !egangan)

3e8ara parallel penurunan daya reak!i; akan mengaki'a!kan penurunan !egangan)

&enurunan !egangan ini dapa! dia!asi dengan melakukan koordinasi perala!an

yai!u pelepasan semen!ara sampai pelepasan !o!al penga!ur !engangan, pelepasan

pengu'ah !ap pada !ra;o, pelepasan reka!or shun! dan penghu'ungan kapasi!or ke

sis!em) ika dari koordinasi ala! ini masih !erjadi penurunan !egangan, maka

dilakukan pelepasan 'e'an dengan menggunakan rele !egangan)

&ersamaan un!uk Kes!a'ilan !egangan

Gam'ar .) $iagram 3egaris "n!uk &enen!uan Tegangan 'e'an

&ersamaan !egangan pada 'e'an

Ke!erangan %

B $aya reak!i;

& $aya ak!i;

E Tegangan genera!or

>eak!ansi

a!as Kes!a'ilan

a!as 3!a'ili!as yang harus di8apai adalah %


15/17

Ke!erangan %

3 $aya semu

H7 Admi!ansi 'e'an

? Tegangan 'us 'e'an

2II. !etode Penelitian

Me!ode yang digunakan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini melipu!i

'e'erapa !ahap yai!u%

1) Tahap ( 3!udi 7i!era!ur

&ada !ahap ini dilakukan s!udi li!era!ur dengan mempelajari jurnal:

jurnal ilmiah luar negeri maupun dalam negeri, un!uk menge!ahui sejauh

mana peneli!ian !en!ang hal ini akan dikem'angkan) Kemudian dilanju!kandengan mem'a8a 'e'erapa 'uku yang 'erhu'ungan se8ara langsung

dengan ma!eri maupun me!ode peneli!ian yang akan dipakai)

2) Tahap (( &engam'ilan $a!a

&ada !ahap ini dilakukan pengam'ilan da!a yang di'u!uhkan un!uk

simulasi ini adalah da!a diagram sa!u garis 53ingle Line !iagram ser!a

da!a perala!an:perala!an lis!rik yang ada pada e!ara CompleI

$e#elopmen!)

.) Tahap ((( &engolahan $a!a dan &emodelan 3is!em

&ada !ahap ini dilakukan pengolahan da!a dengan pem'ua!an

3imulasi skema pelepasan 'e'an menggunakan 3o;!+are ETA& 12)6)0)

9) Tahap (? Analisis *asil 3imulasi

&ada !ahap ini dilakukan !ahap analisis simulasi dengan

menggunakan so;!+are ETA& 12)6)0) 3e!elah dilakukan simulasi,

kemudian dilakukan pengama!an dan analisis da!a) $a!a yang akan

dianalisis adalah da!a respon !egangan 'us u!ama aki'a! gangguan 'esar

yai!u genera!or lepas yang dari sis!em)

) Tahap ? &em'ua!an 7aporan

&ada !ahap ini akan di'ua! laporan lengkap peneli!ian dengan

menyer!akan perhi!ungan dan hasil simulasi ser!a penggam'aran

kesimpulan dari !ugas akhir ini) Kesimpulan !erse'u! merupakan solusi

dari permasalahan yang ada)


16/17

2III. Jad7al Pelaksanaan Penelitian

I. Tabel %. Jad7al Pelaksanaan Penelitian

II. Kegiata

n

III.Waktu Pengerjaa

2. Januari

2I. &(%3

2II. /ebr

uari

2III. &(%3

I8. !aret

8. &(%3

8I. April

8II. &(%3

8III. !ei

8I2. &(%3

8

82I

88III.88I2.

%

882.

&

882I.

6

882II.

882III.

%

88I8.

&

888.

6

888I.

888II.

%

888III.

&

888I2.

6

8882.

8882I.

%

8882II.

&

8882III.

6

888I8.

8L.

%

8LI.

&

8LII.

6

8LIII.

8LI

%

L8. Studi

LiteraturL8I.L8II.L8III.L8I2.L82.L82I.L82II.L82III.L8I8.L88.L88I.L88II.L88III.L88I2.L882.L882I.L882II.L882III.L88I8.L888.L88

8C2II.Penga

mbilan

Data

8C2III.8CI8.C. CI. CII.CIII.CI2.C2.C2I.C2II.C2III.CI8.C8.C8I.C8II.C8III.C8I2.C82.C82I.C82II.C82

C888I2.

Pengolahan

Data dan

Pemodela

n Sistem

C8882.C8882I.C8882II.C8882III.C888I8.C8L.C8LI.C8LII.C8LIII.C8LI2.C8L2.C8L2I.C8L2II.C8L2III.C8LI8.CL.CLI.CLII.CLIII.CLI2.CL2.

CL88I.

Analisis #asil

Simulasi

CL88II.CL88III.CL88I2.CL882.CL882I.CL882II.CL882III.CL88I8.CL888.CL888I.CL888II.CL888III.CL888I2.CL8882.CL8882I.CL8882II.CL8882III.CL888I8.C8C.C8CI.C8C

CC2III.

Pembuatan

Laporan

CCI8.CC8.CC8I.CC8II.CC8III.CC8I2.CC82.CC82I.CC82II.CC82III.CC8I8.CC88.CC88I.CC88II.CC88III.CC88I2.CC882.CC882I.CC882II.CC882ICC8

I8. Penutup

CC8L2. &roposal Tugas Akhir ini di'ua! dalam ;orma! yang

se'enarnya, namun masih sanga! memungkinkan adanya peru'ahan yang

disesuaikan dengan kondisi yang ada) A!as perha!iannya, penulis u8apkan !erima

kasih)

CC8L2I.


17/17

Da9tar Pustaka

CC8L2II.

a!on% C>C &ress)

proposal ta_muhamad cesar fajar_21060111110122 (rev).docx

Documents