Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang

Transkripsi

1 Jurnal Reka Elkomika X Januari 2017 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Teknik Elektro Itenas Vol.5 No.1 Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang JAUZIE ARIEF, WALUYO, SYAHRIAL Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung ABSTRAK Gangguan hubung singkat sering terjadi pada operasi sistem tenaga listrik yang dapat menyebabkan kerusakan peralatan, kerugian ekonomi, dan keadaan terburuk yaitu kegagalan operasi sistem tenaga listrik. Pembangkit tenaga listrik UBP Kamojang memiliki 3 unit generator, dimana energi listrik yang dibangkitkan disalurkan ke G.I Kamojang dan untuk pemakaian sendiri yang terdiri dari beban motor listrik. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh pengoperasian kembali unit 1 terhadap arus hubung singkat pada setiap busbar beban pemakaian sendiri dengan tiga skenario berbeda. Hasil simulasi hubung singkat terjadi penurunan arus hubung singkat awal (I k) dari skenario 2 ke skenario 3 pada bus SW.SB.3 sebesar 30,409 ka menjadi 30,378 ka. Arus hubung singkat puncak (I P ) sebesar 61,141 ka menjadi 61,093 ka, dan arus hubung singkat awal (I k) pada bus SW.SB 2 sebesar 6,363 ka menjadi ka, arus hubung singkat puncak (I P ) sebesar 15,631 ka menjadi 15,571 ka. Kata kunci: Arus, hubung singkat, scenario, pembangkit, motor listrik ABSTRACT Short circuit often occurs in the electric power system operations that can cause equipment damage, ecnomic loss, and the worst situation is failure of the power system operation. UBP Kamojang electric power generation has three generator units, where the electrical energy is generated to supply Kamojang substation and for selfconsumption which consist of electric motor loads. The purpose this study was to determine the operation effect of unit 1 to the short circuit on each busbar, selfconsumption load with three different scenarios. The results of short circuit simulation decline in the initial short circuit current (I k) from scenario 2 to scenario 3 on SW.SB 3 bus as 30,409 ka to be 30,378 ka. The peak current short circuit current (I P ) was 61,141 ka to be 61,093 ka, and the initial short circuit current (I k) on the SW.SB 2 bus was 6,363 ka to be 6,337 ka, and the peak short circuit current (I P ) was 15,631 ka to be 15,571 ka. Keywords: short circuit, electric power systems, generators, electric motor Jurnal Reka Elkomika - 1

2 Arief, Waluyo, Syahrial 1. PENDAHULUAN Hubung singkat merupakan hubungan konduksi sengaja atau tidak sengaja melalui hambatan atau impedansi yang cukup rendah antara dua atau lebih titik dimana dalam keadaan normal mempunyai beda potensial (IEC, 2001). Terjadinya hubung singkat mengakibatkan timbulnya lonjakan arus dengan magnitude lebih tinggi dari keadaan normal dan tegangan di tempat tersebut menjadi sangat rendah yang dapat mengakibatkan kerusakan peralatan, kerugian ekonomi, dan keadaan terburuk yaitu kegagalan operasi sistem tenaga listrik secara keseluruhan. Sistem pembangkitan tenaga listrik UBP Kamojang memiliki 3 unit generator, yaitu 30 MW, 55 MW, 55 MW berturut-turut untuk unit 1, 2 dan unit 3. Energi listrik yang dibangkitkan oleh UBP Kamojang diperlukan untuk pemakaian sendiri, yang terdiri dari beban motor listrik dan disalurkan ke GI Kamojang yang terhubung dengan pembangkit unit 4 PGE 60 MW, PLTP Darajat 145 MW, dan PLTP Gunung Salak 220 MW. Berdasarkan informasi yang diperoleh dari pihak UBP Kamojang bahwa unit 1 mengalami gangguan yang menyebabkan tidak adanya suplai energi menuju beban pemakaian sendiri dan penyaluran daya melalui sistem interkoneksi 150 kv. Berdasarkan hal tersebut, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pengoperasian kembali unit 1 terhadap arus hubung singkat pada setiap busbar beban pemakaian sendiri dengan kondisi tiga skenario. Proses perhitungan hubung singkat sistem pembangkit Kamojang sangat rumit jika dilakukan dengan perhitungan secara manual, sehingga untuk mempermudah perhitungan digunakan software (ETAP, 2013). 2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Diagram Alir Penelitian Pada Gambar 1 ditunjukkan diagram alir yang memperlihatkan proses atau langkah-langkah penelitian yang dilakukan secara sistematis dari awal hingga akhir penelitian. Berdasarkan gambar tersebut, langkah awal yang dilakukan adalah peninjuan sistem tenaga listrik dan pengumpulan data yang dibutuhkan, yaitu data peralatan elektrik seperti generator, transformator, beban, busbar, kabel penghantar, data pengaman, dan data power grid. Setelah data tersebut terpenuhi maka langkah selanjutnya adalah menentukan ketiga skenario pengoperasian unit 1 yang telah ditetap kan pihak UBP Kamojang. Proses simulasi perhitungan dilakukan setelah membuat representasi sistem tenaga dan menentukan study case dengan perhitungan standar IEC untuk ketiga skenario, apabila simulasi perhitungan sesuai kondisi di lapangan maka langkah selanjutnya dapat dilakukan analisis pengaruh pengoperasian kembali unit 1 terhadap arus hubung singkat pada setiap busbar beban pemakaian sendiri untuk ketiga skenario. Jurnal Reka Elkomika - 2

3 Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang Mulai Peninjauan Sistem Tenaga Kelistrikan UBP Kamojang dan Persiapan Data Data: - Data Peralatan Elektrik - Data HV Circuit Breaker (KV,Amp) - Data LV Circuit Breaker (KV,Amp) - Data Fuse (KV,Amp) - Data Power grid (MVAsc,X/R) Menentukan Ketiga Skenario Pengoperasian Unit 1 Membuat Representasi Sistem Tenaga Pembangkitan Kamojang Menggunakan ETAP 12.6 Untuk Ketiga Skenario Menentukan Study Case Untuk Setiap Skenario (Standard,Faktor c,pemilihan bus gangguan) Simulasi Perhitungan Arus Hubung Singkat 3 Fasa Sesuai Tidak Ya Analisis Pengaruh Pengoperasian Kembali Unit 1 Terhadap Arus Hubung Singkat Pada Beban Pemakaian Sendiri Untuk Ketiga Skenario Kesimpulan Selesai Gambar 1. Flowchart penelitian 2.2 Data Penelitian Gambar 2 merupakan single line diagram pembangkit unit Kamojang yang menunjukkan konfigurasi sistem keseluruhan pembangkit dan data yang dibutuhkan untuk penelitian aliran daya pada beban pemakaian sendiri. Data tersebut dapat diperoleh dari UBP Kamojang. Jaringan 150 kv ditunjukkan dengan garis yang berwarna merah yang terdiri dari unit pembangkit Kamojang, Darajat, Bandung Selatan, dan beban menuju daerah Cikasungka. Warna hitam merupakan jaringan 20 kv yang disuplai untuk daerah Paseh, Samarang, dan Drawati. Jaringan 11,8 kv yang berwarna hijau merupakan unit pembangkit Kamojang, dan beban pemakaian sendiri terdapat pada jaringan 6,3 kv dan 0,38 kv. Jurnal Reka Elkomika - 3

4 Arief, Waluyo, Syahrial Gambar 2. Single line UBP Kamojang 2.3 Skenario Penelitian Aliran Daya Tabel 1 menunjukkan tiga skenario yang ditetapkan dalam menganalisis sistem tenaga pembangkit Kamojang agar tujuan dapat tercapai dalam pengoperasian kembali unit 1 (Indonesia Power, 2013). Adapun penjelasan dari ketiga skenario adalah sebagai berikut: a. Skenario pertama merupakan kondisi sistem pembangkitan Kamojang beroperasi secara normal tanpa pembangkit dari unit 1. Dalam sistem tenaga listrik Kamojang terdapat diesel generator yang terhubung pada busbar STT.SW.BOARD A ESSNTL dengan keadaan tidak disinkronkan. b. Skenario kedua adalah star-up unit 1, dimana proses suplai tegangan diperoleh dari bus station STATION SB. A 6,3 kv melalui trafo (T8) dari jaringan 150 kv dengan kondisi circuit breaker yang tertutup adalah 52ST8, 52ST2, 52ST3, 52U1C, dan 52S1C. c. Skenario ketiga setelah proses star up unit adalah proses unit 1 melakukan paralel generator ke sistem jaringan 150 kv melalui transformator step up (T1) dari 11,8 kv dengan kondisi circuit breaker yang tertutup adalah 52T1 dan circuit breaker yang terbuka adalah 52ST8, 52U1C, dan 52S1C. Tabel 1. Skenario penelitian pembangkitan UBP Kamojang Circuit Breaker Circuit Breaker Skenario Keterangan Asal Busbar yang Ditutup yang Dibuka 1 Sebelum Unit 1 Masuk Jaringan Kontribusi T8 Pada Unit 1 3 Setelah Unit 1 Masuk Jaringan Station SB.A - 52T8, 52ST8 52T2, 52T3 52U1C,52S1C 52T1-52T8, 52ST8 52U1C,52S1C Jurnal Reka Elkomika - 4

5 Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang 2.4 Representasi Sistem Pembangkit Kamojang Single line diagram pada Gambar 2 direpresentasikan ke dalam pemodelan sistem tenaga menggunakan software ETAP, sehingga dapat mewakili sistem tenaga listrik Kamojang, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3. Gambar 3. Representasi simulasi pembangkitan UBP Kamojang 2.5 Simulasi Hubung Singkat Gambar 4 menunjukkan short circuit study case yang digunakan untuk mengontrol dan mengelola pengujian busbar gangguan, dan standar yang digunakan. Pengujian gangguan yang dipilih pertama adalah busbar SW.SB.23 yang merupakan busbar 0,38 kv unit 2. Perhitungan arus hubung singkat dapat dilakukan dengan 2 standar, yaitu; ANSI/IEEE dan IEC. Gambar 5 menunjukkan run short circuit untuk mendapatkan hasil arus hubung singkat dengan standar perhitungan menggunakan IEC Gambar 4. Study case mengenai skenario gangguan Gambar 5. Menu simulasi short circuit (ETAP, 2013) Jurnal Reka Elkomika - 5

6 Arief, Waluyo, Syahrial 2.6 Perhitungan Arus Hubung Singkat Standar IEC Perhitungan arus hubung singkat menggunakan standar IEC terdiri dari beberapa periode, yaitu; sub transient (X d), transient (X d), dan steady state (X d ) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Faktor tegangan (c) digunakan pada perhitungan arus hubung singkat maksimum dan minimum berdasarkan IEC Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2. Gambar 6. Gelombang arus hubung singkat dengan komponen AC dan perbedaan selama arus gangguan Tabel 2. Faktor tegangan untuk setiap sistem gangguan Ada beberapa jenis gangguan hubung singkat dalam sistem tenaga listrik yaitu hubung singkat 3 fasa, 2 fasa, 2 fasa ke tanah, dan 1 fasa ke tanah. Dalam penelitian ini, jenis gangguan hubung singkat yang diuji adalah hubung singkat 3 fasa. Walaupun jenis gangguan hubung singkat 3 fasa bukan merupakan jenis gangguan yang paling sering terjadi dalam sistem, namun di dalam analisisnya arus hubung singkat 3 fasa adalah arus hubung singkat terbesar (Suhendra, 2009). Sumber arus hubung singkat dapat berasal dari generator, motor sinkron, dan motor asinkron. Perhitungan arus hubung singkat standar IEC 60909, diantaranya (Schlabbach, 2005) sebagai berikut. 1. Arus hubung singkat awal (I k) adalah nilai rms komponen simetris AC dari tempat gangguan pada saat hubung singkat terjadi jika impedansi arus hubung singkat pada kondisi nilai waktu nol. 2. Arus hubung singkat puncak (I P ) adalah nilai maksimum sesaat dari gangguan arus hubung singkat. (2) Jurnal Reka Elkomika - 6

7 Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang Dengan k adalah suatu fungsi dari rasio R/X dan dapat dihitung dengan persamaan: 3. Arus hubung singkat breaking simetris (I B ) adalah nilai rms dari komponen AC simetris dari gangguan hubung singkat pada saat pemisahaan kontak dengan fase pertama dari perangkat switching. (4) Gambar 7 menunjukkan grafik perbandingan nilai rasio hubung singkat pada generator terhadap arus generator untuk menentukan nilai faktor (μ). (3) Gambar 7. Faktor (μ) untuk perhitungan simetris arus hubung singkat breaking 4. Arus hubung singkat steady state (I k ) adalah nilai rms komponen simetris dari gangguan arus hubung singkat setelah periode transient. Perhitungan arus steady state terdapat dua kondisi gangguan, yaitu: a. Gangguan terjadi dekat dengan generator, perhitungan arus hubung singkat steady state maksimum pada kondisi gangguan terjadi dekat dengan generator, diasumsikan bahwa mesin sinkron ditetapkan pada eksitasi maksimum. (5) Nilai berlaku untuk turbin generator ditunjukkan oleh Gambar 8, dan Gambar 9 untuk salient pole generator. Gambar 8. Faktor dan untuk turbin generator (a) seri satu dan (b) seri dua Jurnal Reka Elkomika - 7

8 Arief, Waluyo, Syahrial Gambar 9. Faktor dan untuk salient-pole generator (a) seri satu dan (b) seri dua b. Gangguan terjadi jauh dari generator Berdasarkan IEC untuk kondisi gangguan hubung singkat jauh dari generator, arus hubung singkat steady state identik dengan arus hubung singkat awal dan arus hubung singkat breaking. (6) Untuk menghitung arus hubung singkat, diperlukan perhitungan impedansi pada busbar gangguan. Adanya peralatan transformator terjadi perbedaan tegangan di sisi primer dan sisi sekunder pada busbar gangguan yang akan dihitung. Maka diperlukan persamaan rasio transformator yang merujuk pada salah satu sisi tegangan transformator. Rasio transformator tegangan primer merujuk ke sisi sekunder: Rasio transformator tegangan sekunder merujuk ke sisi primer: (7) (8) tp adalah tap changer dalam satuan persen, adalah tegangan primer dalam satuan kilovolt, dan adalah tegangan sekunder dalam satuan kilovolt. Impedansi referensi yang diperoleh sebagai : (9) 2.7 Perhitungan Impedansi Peralatan a. Impedansi generator (10) (11) (12) (K G ) digunakan untuk perhitungan arus hubung singkat steady-state (I p ) dari generator, dimana V n, V G,, cos, dan S G berturut-turut merupakan tegangan nominal pada sistem jaringan (volt), tegangan nominal generator (volt), reaktansi pada generator (pu), Jurnal Reka Elkomika - 8

9 Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang nilai power factor pada generator dan kapasitas generator (voltampere). Tabel 3 menunjukkan tipe data generator yang ditetapkan dan digunakan sebagai referensi. Tabel 3. Tipe data generator sinkron (average values) b. Impedansi transformator (13) dimana U rt, I rt, S rt, u kr, u Rr, P krt berturut-turut merupakan tegangan nominal transformator pada sisi tegangan tinggi atau tegangan rendah (kilovolt), arus nominal transformator pada sisi tegangan tinggi atau tegangan rendah (ampere), daya semu nominal transformator (megavolt ampere), tegangan arus pendek pada arus nominal (persen), tegangan nominal komponen resistif arus pendek (persen) dan total rugi-rugi dari trafo di gulungan pada arus nominal (kilowatt). Apabila pada data teknik tidak diketahui nilai u kr, maka dapat digunakan persamaan 17 dan Tabel 4 yang merupakan tipe data transformator yang telah ditetapkan dan dapat digunakan apabila salah satu parameter tidak diketahui untuk mencari nilai impedansi transformator. Voltage levels Tabel 4. Tipe data transformator (MVA) (% ) (% ) MV/LV 0,05-0,63 4 < 1kV 0,63-2,5 6 MV/MV = 1-66 kv HV/MV > 66 kv 2, ,8 (14) (15) (16) (17) c. Impedansi kabel penghantar (18) Jurnal Reka Elkomika - 9

10 Arief, Waluyo, Syahrial dimana,, dan berturut-turut merupakan impedansi kabel (ohm), nilai resistansi kabel perkilometer (ohm per kilometer), nilai reakansi kabel perkilometer (ohm per kilometer) dan panjang kabel yang terpasang (satuan kilometer). d. Impedansi motor asinkron Motor asinkron juga memberikan kontribusi arus hubung singkat akibat inersia beban dan rotor tetap berputar setelah terjadinya gangguan. Perhitungan dasar untuk memperoleh impedansi motor asinkron ditunjukkan pada persamaan berikut: (19) (20) dimana,,,,, dan berturut-turut merupakan perbandingan locked rotor dan arus full load, arus nominal locked rotor (ampere), nominal daya aktif motor (kilowatt), faktor daya saat beban penuh, faktor daya saat starting, impedansi motor (ohm), resistansi motor (ohm) dan reaktansi motor (ohm) (Nillson, 2010). 3. HASIL PERHITUNGAN DAN ANALISIS Dalam melakukan pengujian dengan menggunakan standar IEC didapatkan 3 jenis arus hubung singkat 3 fasa pada setiap bus gangguan untuk ketiga skenario berdasarkan hasil simulasi. Unit 2 dan unit 3 memiliki kapasitas peralatan yang sama sehingga arus hubung singkat pada busbar beban pemakaian sendiri akan sama. 3.1 Hasil Simulasi Skenario 1 Gambar 10 menunjukkan hasil simulasi pada representasi sistem tenaga untuk skenario 1, Tabel 5 menunjukkan hasil simulasi arus hubung singkat maksimum pada skenario 1 untuk setiap busbar gangguan. (21) Gambar 10. Simulasi arus hubung singkat pada skenario 1 Jurnal Reka Elkomika - 10

11 Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang Tabel 5. Hasil arus hubung singkat pada skenario 1 Bus Gangguan Tegangan (kv) Intial Symmetrical Current (ka,rms) Jenis Gangguan Peak Current (ka), Method C Steady State Current (ka,rms) RUNNING A 23 0,38 35,140 76,751 28,608 RUNNING B 23 0,38 35,140 76,751 28,608 RUNNING C 23 0,38 35,140 76,751 28,608 SW. SB. 23 0,38 35,140 76,751 28,608 SW. SB. 22 6,3 6,803 16,738 5,869 UNIT 2 11,8 20,811 52,664 20,371 STATION SB. B 6,3 4,855 11,838 4,503 ST. SB ESSNTL B 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [1] 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [2] 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [3] 0,38 45, ,822 40,310 SUB STATION ,065 13,096 4,663 BUS A ,660 51,675 16,161 BUS B ,660 51,675 16, Hasil Simulasi Skenario 2 Gambar 11 menunjukkan hasil simulasi pada representasi sistem tenaga untuk skenario 2. Tabel 6 menunjukkan hasil simulasi arus hubung singkat maksimum pada skenario 2 untuk setiap busbar gangguan. Gambar 11. Simulasi arus hubung singkat pada skenario 2 Tabel 6. Hasil arus hubung singkat pada skenario 2 Jenis Gangguan Tegangan Bus Gangguan Intial Symmetrical Peak Current (ka), Steady State Current (kv) Current (ka,rms) Method C (ka,rms) RUNNING A 23 0,38 35,140 76,751 28,608 RUNNING B 23 0,38 35,140 76,751 28,608 RUNNING C 23 0,38 35,140 76,751 28,608 SW. SB. 23 0,38 35,140 76,751 28,608 SW. SB. 22 6,3 6,803 16,738 5,869 UNIT 2 11,8 20,811 52,664 20,371 RUNNING A 3 0,38 30,409 61,141 23,949 RUNNING B 3 0,38 30,409 61,141 23,949 RUNNING C 3 0,38 30,409 61,141 23,949 SW. SB. 3 0,38 30,409 61,141 23,949 SW. SB 2 6,3 6,363 15,631 5,707 UNIT 1 11,8 11,109 28,326 10,796 STATION SB. A 6,3 6,363 15,631 5,707 STATION SB. B 6,3 4,855 11,838 4,503 ST. SB ESSNTL B 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [1] 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [2] 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [3] 0,38 45, ,822 40,310 SUB STATION ,065 13,096 4,663 BUS A ,665 51,684 16,166 BUS B ,665 51,684 16,166 Jurnal Reka Elkomika - 11

12 Arief, Waluyo, Syahrial 3.4 Hasil Simulasi Skenario 3 Gambar 12 menunjukkan hasil simulasi pada representasi sistem tenaga untuk skenario 3, dimana Tabel 7 menunjukkan hasil simulasi arus hubung singkat maksimum pada skenario 3 untuk setiap bus gangguan. Gambar 12. Simulasi arus hubung singkat pada skenario 3 Tabel 7. Hasil arus hubung singkat pada skenario 3 Jenis Gangguan Tegangan Bus Gangguan Intial Symmetrical Peak Current (ka), Steady State Current (kv) Current (ka,rms) Method C (ka,rms) RUNNING A 23 0,38 35,140 76,751 28,608 RUNNING B 23 0,38 35,140 76,751 28,608 RUNNING C 23 0,38 35,140 76,751 28,608 SW. SB. 23 0,38 35,140 76,751 28,608 SW. SB. 22 6,3 6,803 16,738 5,869 UNIT 2 11,8 20,811 52,664 20,371 RUNNING A 3 0,38 30,409 61,141 23,949 RUNNING B 3 0,38 30,409 61,141 23,949 RUNNING C 3 0,38 30,409 61,141 23,949 SW. SB. 3 0,38 30,409 61,141 23,949 SW. SB 2 6,3 6,363 15,631 5,707 UNIT 1 11,8 11,109 28,326 10,796 STATION SB. A 6,3 6,363 15,631 5,707 STATION SB. B 6,3 4,855 11,838 4,503 ST. SB ESSNTL B 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [1] 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [2] 0,38 45, ,822 40,310 ST.SB ESSNTL A [3] 0,38 45, ,822 40,310 SUB STATION ,065 13,096 4,663 BUS A ,665 51,684 16,166 BUS B ,665 51,684 16, Analisis Hubung Singkat Standar IEC digunakan untuk menghitung berbagai jenis arus hubung singkat dalam sistem tenaga, adanya faktor koreksi (c) perhitungan cukup konservatif. Nilai faktor koreksi (c) ditetapkan berdasarkan tegangan nominalnya. Tiga skenario yang berbeda ditetapkan untuk mengevaluasi sistem, sehingga arus hubung singkat dapat ditentukan. Berdasarkan Tabel 5, 6, dan 7 hasil pengujian arus hubung singkat terhadap bus beban pemakaian sendiri terjadi penurunan arus hubung singkat awal pada bus SW.SB 3 dari skenario 2 sebesar 30,409 ka menjadi 30,378 ka dan pada bus SW.SB 2 dari skenario 2 sebesar 6,363 ka menjadi 6,337 ka. Sedangkan pada bus unit 1 terjadi peningkatan arus hubung singkat awal dari skenario 2 sebesar 11,109 ka menjadi 11,760 ka pada skenario 3. Jurnal Reka Elkomika - 12

13 Studi Hubung Singkat pada Beban Pemakaian Sendiri Sistem Pembangkitan di PT Indonesia Power UBP Kamojang Pada ketiga skenario pengoperasian unit 1 berpengaruh juga pada bus A dan bus B yang mengalami peningkatan arus hubung singkat awal sebesar 19,713 ka, disebabkan karena adanya beban motor asinkron yang terpasang pada bus SW.SB.3 dan bus SW.SB.2. Beban motor asinkron merupakan salah satu sumber yang memberikan kontribusi arus hubung singkat. Sehingga arus hubung singkat awal (I k) terbesar diperoleh pada pengujian bus ST.SB ESSNTL sebesar 45,141 ka dan arus hubung singkat awal (I k) terkecil diperoleh pada pengujian bus STATION SB.B sebesar 4,855 ka untuk setiap skenarionya. Arus hubung singkat puncak (I p ) diperoleh pada periode kondisi sub-transient dari nilai arus hubung singkat awal (I k). Perhitungan arus hubung singkat puncak (I p ) mengalami peningkatan dari arus hubung singkat awal (I k) untuk setiap bus dari ketiga skenario. Hal ini disebabkan karena adanya faktor pengali rasio X/R dari impedansi gangguan. Sedangkan pada periode steady state, arus hubung singkat steady state (I k ) akan mengalami penurunan setelah periode arus puncak (I p ). I k akan menjadi nilai arus hubung singkat ketika siklus telah berlalu akibat adanya circuit breaker yang menahan arus hubung singkat pada periode arus hubung singkat puncak (I p ). 4. KESIMPULAN Berdasarkan dari hasil perhitungan dan analisis aliran daya dan hubung singkat terhadap pengaruh pengoperasian unit 1 pada ketiga skenario terhadap arus hubung singkat dapat diambil kesimpulan sebagai berikut. 1. Hasil perhitungan simulasi arus hubung singkat terhadap bus beban pemakaian sendiri terjadi penurunan arus hubung singkat awal dari skenario 2 ke skenario 3 pada bus SW.SB.3 sebesar 30,409 ka menjadi 30,378 ka, arus hubung singkat puncak dari 61,141 ka menjadi 61,093 ka, dan arus hubung singkat awal pada bus SW.SB 2 sebesar 6,363 ka menjadi 6,337 ka, arus hubung singkat puncak 15,631 ka menjadi 15,571 ka.. 2. Pengaruh pengoperasian unit 1 dari ketiga skenario terhadap perhitungan hubung singkat terjadi peningkatan arus hubung singkat awal pada bus unit 1 dari skenario 2 ke skenario 3 sebesar 11,109 ka menjadi 11,760 ka, dan pada bus A dan bus B arus hubung singkat awal sebesar ka menjadi 19,713 ka. Arus hubung singkat puncak 51,684 ka menjadi 51,766 ka, dan arus hubung singkat steady state 16,166 ka menjadi 16,214 ka. 3. Adanya arus kontribusi dari motor asinkron menyebabkan terjadinya arus hubung singkat awal terbesar pada bus Running Unit dan bus ST.SB ESSNTL. DAFTAR PUSTAKA IEC. (2001). International Standar IEC Nillson, Mikael. (2010). Short-Circuit Analysis of the Onsite Electric Power System at Ringhals Unit 4, Thesis Master of Science, Teknik Program Magister Electric Power Chalmers. Sweden. Indonesia Power. (2013). Prosedur Pengoperasian PLTP Kamojang Unit 1, 2 Dan 3. PT Indonesia Power UBP Kamojang, Hal Schlabbach, Jurgen. (2005): Power and Energy Short-Circuit Current, Series 51. The London of Engineering and Technology. London. Suhendra, Denni. (2009). Perhitungan Arus Hubung Singkat Pada Perencanaan Sistem Tenaga Listrik Di PT Semen Gresik. Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional. Bandung. ETAP. (2013). Electric Transient Analyzer Program, ETAP User Guide Versi Jurnal Reka Elkomika - 13