LABORATORIUM KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI JAKARTA JOB SHEET PRAKTIKUM TEGANGAN TINGGI JOB SHEET 4 CORONA DC 200 MENIT

Transkripsi

1 1. TUJUAN Tujuan dari praktikum ini adalah : 1. Mahasiswa dapat menghitung rugi korona. 2. Mahasiswa dapat menghitung pengaruh jarak antar sub-berkas terhadap besarnya rugi-rugi daya akibat korona. 3. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh variasi konduktor berkas terhadap rugi-rugi daya akibat korona. 4. Mahasiswa dapat Menganalisa pengaruh jarak kawat antar fasa terhadap rugi korona. 2. DASAR TEORI Penyaluran energi listrik dari pembangkit energi listrik ke beban membutuhkan saluran transmisi. Jauhnya jarak antara pembangkit energi listrik dengan pusat-pusat beban membutuhkan saluran transmisi energy listrik yang panjang. Namun semakin panjang saluran transmisi yang digunakan, maka semakin besar pula rugi daya pada saluran sehingga daya yang sampai pada tujuan telah banyak berkurang sehingga menyebabkan efisiensi saluran transmisi rendah dan regulasi tegangan saluran transmisi menjadi tinggi. Untuk menghindari hal tersebut maka salah satu cara yang dilakukan adalah dengan menaikan tegangan listrik pada saluran transmisi menjadi tegangan ekstra tinggi. Namun jika digunakan tingkat tegangan yang lebih tinggi akan timbul peristiwa korona. Korona menyebabkan rugi korona dan dampak negatif terhadap lingkungan berupa Audible noise (AN) dan Radio interference (RI). Nilai AN dan nilai RI perlu diperhatikan dalam perencanaan Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) karena dikhawatirkan dapat mengganggu lingkungan sekitar jalur saluran transmisi udara. 1

2 Jarak Kawat antar Fasa Jarak kawat antar fasa sangat penting untuk menghindari singgungan kawat antar fasa yang dapat menyebabkan hubung singkat antar fasa dan juga gejala medan tinggi. Jarak antar kawat konduktor dipengaruhi oleh beberapa hal, terutama hal-hal mekanis dari kawat konduktor. Jarak kawat antar fasa merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi nilai rugi korona. Meningkatnya jarak konduktor antar fasa berbanding terbalik dengan gradien tegangan permukaan konduktor sehingga mengurangi resiko terjadi korona. Semakin kecil rugi korona yang terjadi maka nilai AN dan RI juga dapat diperkecil. Korona Korona adalah peluahan sebagian (partial discharge) dan terjadi pada permukaan konduktor saluran transmisi ketika tekanan elektris yaitu intensitas medan listrik (atau gradien potensial permukaan) melampaui kekuatan breakdown pada udara sekitar. Korona ditandai dengan timbulnya cahaya violet, suara mendesis (hissing) dan bau ozone (O3). Korona makin nyata kelihatan pada bagian yang kasar, runcing dan kotor. Peristiwa korona akan semakin sering terjadi jika pada saluran transmisi diterapkan tegangan yang lebih tinggi daripada tegangan kritis dan udara yang lembab. Peristiwa korona menimbulkan rugi-rugi penyaluran, merusak bahan isolasi serta gejala tegangan tinggi berupa audible noise (AN) dan radio interference (RI). Ada beberapa faktor yang mempengaruhi timbulnya korona, yaitu: 1. Kondisi atmosfer 2. Konduktor 3. Jarak konduktor antar fasa 4. Tegangan saluran 2

3 Tegangan Kritis Disruptif dan Visual Tegangan kritis disruptif adalah tegangan minimal yang dibutuhkan untuk terjadinya ionisasi pada permukaan konduktor saat kondisi cuaca cerah. Pada tegangan kritis disruptif belum tampak cahaya violet. Kekuatan dielektrik pada kondisi udara standar dengan suhu 25 C dan tekanan 76 cmhg adalah 30 kv/cm. Kekuatan dielektrik sebanding dengan kepadatan udara. Kepadatan udara dapat dirumuskan: Keterangan : δ = kepadatan udara b = tekanan udara (cmhg) t = suhu udara ( C) Sedangkan besarnya tegangan kritis disruptif menurut Peek, setelah memperhitungkan kondisi permukaan konduktor dengan menggunakan faktor ketidakteraturan, tegangan kritis disruptif dapat dirumuskan sebagai berikut: Keterangan : Vd = tegangan kritis disruptif (kv rms) δ = kepadatan udara r = jari-jari kawat, cm D = jarak antara kawat, cm m = faktor keseragaman permukaan konduktor (0 m 1) = 1 untuk permukaan halus, licin, padat, konduktor silinder = 0,93-0,98 untuk permukaan kasar, padat, konduktor silinder = 0,87-0,90 untuk konduktor berpermukaan kasar dan lebih dari 7 pilinan 3

4 = 0,80-0,87 untuk konduktor berpermukaan kasar dan sampai 7 pilinan Rugi Korona Bila dua kawat sejajar yang penampangnya kecil diberi tegangan bolakbalik, maka korona dapat terjadi. Bila tegangan dinaikan, maka korona terjadi secara bertahap. Korona terjadi adanya ionisasi dalam udara, yaitu adanya kehilangan electron dari molekul udara. Rugi-rugi korona akan semakin besar jika tegangan saluran terus dinaikkan melebihi tegangan kritis disruptif. Besar rugi korona pada kondisi cuaca hujan akan akan menghasilkan rugi korona yang lebih besar. Rumus- rumus carol Rockwell dan Peterson yang dianggap cukup dipercaya, terutama untuk hilang korona rendah. Keterangan : Vd = tegangan kritis disruptif (kv rms) V = tegangan saluran fasa ke fasa (kv) δ = kepadatan udara = 3,92 b/(273+t) f = frekuensi cps r = jari-jari kawat, cm D = jarak antara kawat, cm 4

5 3. DAFTAR PERALATAN No. 1 Gambar Komponen

6

7 4. LANGKAH KERJA 1. Tekan tombol On pada sektor switch 79 high-volt DC-AC pada main panel kuning besar (panel utama) 2. Kemudian masuk ke sangkar di ruang lab.tegangan tinggi untuk memasang konfigurasi (jarum-pelat) pada tabung tekanan dan vakum di tempat objek pengujian. Lalu keluar dari sangkar. 3. Setelah itu, putar selector swith (On) yang berada di samping sangkar atau dekat control multitest. 4. Kemudian putar selektor switch (On) yang terletak di belakang panel multi test set control module. Sehingga panel menyala (dalam kondisi hijau) Masukan kawat 9 (diameter = 2 mm dan panjang = 37 cm) kedalam dudukan kawat, lalu masukan dudukan kawat tersebut ke dalam tabung yang sudah terhubung dengan tegangan tinggi. 5. Lalu masukkan kunci ke emergency trip dan putar keluar untuk menaikkan emergency. 6. Kemudian tekan tombol reset seperti yang ditunjukkan pada panah di gambar. 7. Kemudian tekan tombol hijau hingga tombol yang berwarna merah menyala (gambar yang dilingkari warna merah menyala). Saat kondisi merah menyala itulah di dalam sangkar ada tegangan 8. Lalu naikkan tegangan (putar charging range) perlahan hingga udara tembus (kondisi merah berubah kembali sendiri ke kondisi hijau). Dan catat tegangannya. Lalu posisikan charging range ke titik 0. Dan ulangi dari langkah 6, dan lakukan sebanyak 3 kali pencatatan tegangan. 9. Setelah melakukan pencatatan V1,V2, dan V3. Matikan panel multitest set, cabut kunci emergency, dan matikan switch yang berada di samping panel. Lalu masuk kembali ke sangkar setelah semuanya dalam keadaan off. 10. Pastikan saat masuk kembali ke sangkar dengan membawa tongkat grounding (gambar yang dipanah) dan menyentuhkannya ke tiap-tiap komponen untuk memastikan tidak ada tegangan 7

8 Tabel Hasil Percobaan Percobaan Tegangan (kv) 5. TUGAS 1. Catat hasil praktikum 2. Buatlah analisa dari hasil praktikum 3. Buatlah laporan 8