SISTEM TENAGA LISTRIK

Transkripsi

1 PANDUAN PRAKTIKUM SISTEM TENAGA LISTRIK LABORATORIUM JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2016 Laboratorium Teknik Elektro i

2 Laboratorium Teknik Elektro ii Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY

3 KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN Nama No. Mahasiswa Hari Jam Ttd KEGIATAN PRAKTIKUM No Tanggal Unit Nama &ParafSPV/ Asisten PENYERAHAN LAPORAN Tanggal Kumpul Laporan Unit Nama &Paraf SPV/Asisten Laboratorium Teknik Elektro iii

4 DAFTAR ISI DAFTAR ISI... iv SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM... v CONTOH SAMPUL LAPORAN PRAKTIKUM...vii PENDAHULUAN... ix UNIT 1. PENGENALAN PROGRAM ETAP... 1 UNIT 2. JARINGAN DISTRIBUSI UNIT 3. TAP CHANGER DAN CAPACITOR BANK UNIT 4. SISTEM INTERKONEKSI UNIT 5 SIMULASI JARINGAN STL DENGAN COMPOSITE NETWORK UNIT 6 SIMULASI UNJUK KERJA JARINGAN DISTRIBUSI Laboratorium Teknik Elektro iv

5 SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM Halaman Sampul UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM Nama lengkap dan NIM praktikan Waktu praktikum: Hari, tanggal dan jam Abstrak Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah dilakukan, bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang diperoleh. Untuk satu unit praktikum, abstrak maksimal 50 kata. 1. Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan percobaan unit yang bersangkutan. 2. Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang berhubungan dengan percobaan yang dilakukan. 3. Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan, meliputi komponen atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkahlangkah untuk melakukan percobaan. Gambaran mengenai cara melakukan percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir. 4. Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini. Data diambil dari laporan sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan. Analisis meliputi: a. Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan. b. Rumusan yang dipakai di setiap percobaan. c. Keterangansetting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur). Setting alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan. d. Gambar untai pengukuran atau persamaannya, bila praktiknya merangkai atau berdasar uji rangkaian. e. Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi ataupengambilan dari data di tabel). f. Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut. g. Buat contoh analisis dan perhitunganerror (jika ada) setiap kolom. h. Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang. Jika ada kolom yang harus dihitung, hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel. i. Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan. j. Beri kesimpulan khusus per tabel. Laboratorium Teknik Elektro v

6 5. Kesimpulan Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk menjawab tujuan praktikum. Dalam kondisi tertentu, mungkin saja kesimpulan tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut. Hal yang harus diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari percobaan dan analisis yang dilakukan. 6. Daftar Pustaka Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini, harus dicantumkan sebagai daftar pustaka. Daftar pustaka ditulis secara berurutan berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format: Nama penulis, Tahun diterbitkan, Judul Pustaka, Nomor halaman, Nama penerbit, Lokasi/kota diterbitkan. Tambahan: Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada panduan praktikum, yaitu: a. Laporan ditulis tangan, kecuali grafik dapat berupa print-out(seperti yang telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan). b. Ditulis pada kertas HVS polos ukuran A4. c. Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain. d. Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul. Keterangan Lain: 1. Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di panduan. 2. Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1 Minggu). 3. Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7 dan Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test. 6. Terlambat lebih dari Nilai prak 40 desimal. 7. Tidak mengumpulkanlaporan praktikum minggu lalu, praktikum unit berikutnya tidak diperbolehkan mengikuti praktikum (inhal). Laboratorium Teknik Elektro vi

7 LAPORAN / TUGAS PRAKTIKUM SISTEM TENAGA LISTRIK UNIT :. Tanggal praktikum... Disusun Oleh : Nama NIM Kelompok Hari & Jam :..... :..... :..... Laboratorium Teknik Elektro vii

8 Laboratorium Teknik Elektro viii

9 PENDAHULUAN Dalam perancangan dan analisis sebuah sistem tenaga listrik, sebuah software aplikasi sangat dibutuhkan untuk merepresentasikan kondisi real.hal ini dikarenakan sulitnya menguji coba suatu sistem tenaga listrik dalam skala yang besar terhadap kondisi ketika terjadi transien, yaitu perubahan mendadak tegangan atau arusyang disebabkan oleh beberapa faktor dalam kondisi ekstrim. ETAP PowerStation merupakan salah satu software aplikasi yang banyak digunakan untuk mensimulasikan sistem tenaga listrik. Secara umum, ETAP dapat digunakan untuk simulasi hasil perancangan dan analisis suatu sistem tenaga listrik yang meliputi: 1. Menggambarkan denah atau lokasi beban-beban 2. Mensetting data-data beban dan jaringan 3. Merancang diagram satu garis (One Line Diagram) 4. Menganalisis aliran daya (Load Flow) 5. Menghitung gangguan hubung singkat (Short Circuit) 6. Menganalisis Motor Starting atau keadaan transien. Setiap komponen Sistem Tenaga Listrik dapat digambarkan dalam worksheet atau ruang kerja program dengan lambang-lambang tertentu. Spesifikasi masing-masing komponen dapat disesuaikan keadaan sebenarnya atau kondisi nyata di lapangan. Spesifikasi ini juga dapat dipilih sesuai data umumnya yang dapat diambil dari library atau data yang ada pada program. Misalnya, panjang dan ukuran kabel, kapasitas dan rating trafo, kapasitas dan tegangan beban dan lain-lain. Adapun tampilan Program ETAP Power Station sebagaimana tampak ada gambar berikut: Tampilan program ETAP Laboratorium Teknik Elektro ix

10 Laboratorium Teknik Elektro x Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY

11 UNIT 1 PENGENALAN PROGRAM ETAP A. TUJUAN PRAKTIKUM 1. Dapat memahami cara pengoperasian program software ETAP. 2. Dapat menggambar diagram segaris sistem tenaga listrik dan setting beberapa komponennya pada software ETAP. 3. Dapat menjalankan simulasi aliran daya (Load Flow) untuk menganalisis turun tegangan dan rugi daya yang terjadi pada sistem yang dibuat. B. GAMBAR SISTEM POWER GRID BUS BAR TRANSFORMATOR BUS BAR STATIC LOAD Diagram 1. Gambar sistem Komponen Sistem Tenaga Listrik yang digunakan: 1. Power Grid merupakan sumber tegangan yang ideal, artinya sumber tegangan yang mampu mensuplai daya dengan tegangan tetap sekalipun daya yang diserap cukup besar. Power Grid dapat berupa sebuah generator yang besar, atau sebuah gardu induk yang merupakan bagian dari sebuah sistem tenaga listrik interkoneksi yang cukup besar. 2. Transformator atau trafo adalah sebuah alat untuk menaikkan atau menurunkan tegangan sistem. Spesifikasi yang pokok pada sebuah trafo adalah: Kapasitas trafo yaitu daya maksimum yang dapat bekerja pada trafo terusmenerus tanpa mengakibatkan kerusakan. Tegangan primer dan sekunder trafo. Laboratorium Teknik Elektro 1

12 Impedansi trafo yang merupakan gabungan antara resistansi kawat dan reaktansi kumparan trafo. Tap trafo yang dapat digunakan untuk mengubah perbandingan antara kumparan primer dengan kumparan sekunder dari perbandingan semula. 3. Busbar atau sering disingkat bus, yaitu tempat penyambungan beberapa komponen sistem tenaga listrik (saluran transmisi, jaringan distribusi, Power Grid, beban atau generator). Level tegangan bus disesuaikan dengan level tegangan yang dihubungkan dengan bus tersebut. 4. Beban yaitu peralatan listrik yang memanfaatkan atau menyerap daya dari jaringan. Salah satu jenis beban sistem tenaga listrik adalah Static load, merupakan beban yang tidak banyak mengandung motor listrik, sehingga tidak banyak mempengaruhi tegangan sistem ketika start. Spesifikasi yang pokok pada sebuah Static Load adalah kapasitas daya dan faktor daya atau cos Ɵ. Daya Listrik dan Faktor Daya Pada listrik arus bolak-balik dikenal tiga besaran daya yang biasanya disebut segitiga daya yang digambarkan dengan sebuah segitiga siku-siku, yaitu: Daya aktif atau daya nyata, merupakan daya yang diserap beban yang selanjutnya diubah menjadi energi lain. Daya aktif mempunyai satuan watt (W). Daya aktif ini digambarkan sebagai sisi mendatar segitiga daya. Daya reaktif, merupakan daya yang diserap beban yang mengandung lilitan yang selanjutnya diubah menjadi medan magnet pada motor atau trafo. Daya reaktif mempunyai satuan Volt Ampere Reaktif (VAR). Daya aktif ini digambarkan sebagai sisi tegak segitiga daya. Daya semu, merupakan gabungan atau penjumlahan kedua besaran daya tersebut. Daya semu mempunyai satuanvol Ampere (VA). Daya aktif ini digambarkan sebagai sisi miring segitiga daya. Daya inilah yang harus dikirim oleh sumber ke beban melalui saluran atau jaringan. Daya semu (S) satuan VA Ɵ Daya reaktif (Q) satuan VAR Daya aktif (P) satuan W Hubungan ketiga besaran daya tersebut dinyatakan dengan: S 2 = P 2 + Q 2 atau S = P 2 + Q 2 atau sering dinyatakan dalam bentuk S = P + j Q Laboratorium Teknik Elektro 2

13 Pada segitiga daya, antara daya semu (S) dan daya aktif (P) akan membentuk sudut tertentu (Ɵ), yang besarnya dipengaruhi oleh nilai masing-masing daya tersebut. Sudut inilah yang menjadikan adanya nilai faktor daya (Power Factor = PF) atau cos Ɵ yang merupakan perbandingan antara daya aktif dengan daya semu. Daya semu (S) inilah yang mempengaruhi nilai arus yang mengalir pada jaringan. Hubungan antara tegangan dan arus jaringan adalah: DAYA SEMU = Tegangan Sistem x Arus Yang Mengalir Pada Jaringan atau S = V x I DAYA AKTIF = Daya Semu x Faktor Daya atau P = S x cos Ɵ C. DATA PERCOBAAN Untuk Percobaan 1, data komponen sistem tenaga listrik yang di-setting sebagai berikut: a. Power Grid 150 kv b. Bus Bar 150 kv; initial: 100% V, angle 0; c. Transformator Step-down 150/20 kv; Kapasitas 50 MVA d. Bus Bar 20 kv; initial 100% V, angle 0; e. Static Load 40 MVA; power faktor atau faktor daya (pf) 90% D. LANGKAH PERCOBAAN 1. PERCOBAAN 1 a. Untuk membukan program ETAP klik icon ETAP Klik new b. Beri nama fileunit_1 c. Klik OK d. Pada layar akan muncul tampilan seperti dibawah. Pilih Metric sebagai Unit System Standar Laboratorium Teknik Elektro 3

14 e. Double click tombol maximize window, tampilanmenjadi seperti di bawah.padamenu bar, klikproject Information f. Isikan data seperti di bawah. Laboratorium Teknik Elektro 4

15 g. Pada menu bar, klik Project Standards laluisikan data seperti di bawah (Standard=ANSI,f = 50Hz, &Unit System = Metric). h. KlikPower Gridsatu kali pada AC element, laluarahkan mouse pada lembar kerja. Setelah itu, klik untuk meletakkan. Laboratorium Teknik Elektro 5

16 i. Double click pada Power Grid, laluisikan data pada tab Info danratingpower Grid 150 kvsesuai dengan data percobaan di atas. j. Pada project toolbar, clik Circuit Continuity. Laboratorium Teknik Elektro 6

17 k. KlikBus Barsatu kali pada AC element, laluklik. Setelah itu arahkan mouse pada lembar kerja. Setelah itu, klik untuk meletakkan. l. Hubungkan Power Grid dengan Bus Bardenganmeng-clickand drag ujung Power Grid kebusbar. Laboratorium Teknik Elektro 7

18 m. Double click pada Bus, laluisikan data pada tab Info sesuai dengan data percobaan di atas (initial pada %V dan angle) n. Tempatkan 2-Winding Transformer dari AC element laluhubungkandengan Busdengancaramenarikdariujung Transformer ke Bus bar hinggaterbentukgambardibawah. Laboratorium Teknik Elektro 8

19 o. Double click pada2-winding Transformer, laluisikan data pada tab Info dan aturratingsesuai dengan data percobaan di atas, dengantegangansekunder 20 kv dan kapasitas daya 50 MVA, kemudianklik typical Z&X/R danakanmunculsecaraotomatisnilai persentasi dariimpedansitrafo. Saat Typical X/R di klik, maka nilai X/R akan terisi otomatis sesuai kondisi sistem Saat Typical Z & X/R di klik, maka nilai %Z akan terisi otomatis sesuai dengan kondisi sistem Laboratorium Teknik Elektro 9

20 Tempatkankembali bus bar, lalutarikdariujungtrafoke bus bar sehinggaterbentukgambardibawah: p. Tempatkan Static Load dari AC element laluhubungkandengan Bus bar Laboratorium Teknik Elektro 10

21 q. Double click pada Static Load, laluisikan data pada tab Info dan loadingsesuai dengan data percobaan di atas r. Click study case load flowbergambarkoperdibawahini s. Isikan parameter Study load flow sepertipadagambardibawah, atau sesuaikebutuhandimanasimulasiakandilakukan Laboratorium Teknik Elektro 11

22 t. Lakukan simulasi aliran daya (Load Flow) dengan menekan ikon diikuti dengan ikon Penjelasan: Ketika melakukan simulasi (Load Flow), besaran-besaran yang akan ditampilkan dapat dipilih melalui ikon Displaypada sebelah kanan: Yang mengalir pada jaringan bisa dipilih, apakah arus ataukah daya dan faktor dayanya. Tegangan pada bus dapat ditampilkan berupa nilai prosentase terhadap tegangan sumber ataukah nilai tegangannya. Untuk mendapatkan data tertulis tentang aliran daya, tegangan bus dan rugi daya pada masing-masing komponen dapat dibuat report laporannya melalui Report Manager. u. Klik report manager, lalu akan muncul window seperti dibawah, pilih Summary dan klik OK Laboratorium Teknik Elektro 12

23 2. LANGKAH PERCOBAAN 2 Setelah percobaan 1 selesai, ubahlah data-data yang ada pada percobaan 1 dengan data yang ada pada percobaan 2, lalu lakukan simulasi dan percatatan data. Lakukan analisis turun tegangan dan rugi daya seperti pada percobaan 1. Data Percobaan 2: a. Power Grid 150 kv b. Bus Bar 150 kv; initial: 100% V, angle 0; c. Transformator Step down 150/20 kv; 50 MVA d. Bus Bar 20 kv; initial 100% V, angle 0; e. Static Load 10 MVA; pf 90% 3. LANGKAH PERCOBAAN 3 Lakukan percobaan 3 ini mirip dengan percobaan 2 dengan menggunakan data percobaan 3. Lakukan analisis turun tegangan dan rugi daya seperti pada percobaan 1. Data Percobaan 3: a. Power Grid 150 kv b. Bus Bar 150 kv; initial: 100% V, angle 0; c. Transformator Step down 150/20 kv; 20 MVA d. Bus Bar 20 kv; initial 100% V, angle 0; e. Static Load 10 MVA; pf 90% Tugas analisis: Catat data dari hasil report manager, meliputi: Nilai tegangan pada masing-masing bus Rugi daya pada masing-masing komponen yang ada. Perhitungan dan analisis: Setelah dilakukan simulasi dan pengambilan data, maka perlu dilakukan analisis berkenaan dengan rugi daya dan turun tegangan sistem. Hitunglah rugi daya yang terjadi pada sistem dengan menghitung selisih antara daya yang dikirim oleh sumber tegangan dengan daya yang diterima beban. Bandingkan nilai rugi daya dan turun tegangan pada ketiga sistem yang dicobakan, kemudian berikan penjelasan atas adanya perbedaan nilai-nilai tersebut. Hitunglah turun tegangan yang terjadi pada sistem dengan menghitung selisih antara tegangan pada bus sumber dengan tegangan pada bus beban. Berikan penjelasan mengapa terjadi rugi daya dan turun tegangan xxxxxxx Laboratorium Teknik Elektro 13

24 LEMBAR PENGAMATAN UNIT 1 1. Transformator : 50 MVA ; load 40 MVA Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Tegangan (kv) Daya keluar busbar (kw) Busbar... (atas) Busbar... (bawah) Pengamatan arus dan losses pada trafo dan beban Komponen Arus (A) Losses (kw) Transformator Static Load 2. Transformator : 50 MVA ; load 10 MVA Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Tegangan (kv) Daya keluar busbar (kw) Busbar... (atas) Busbar... (bawah) Pengamatan arus dan losses pada trafo dan beban Komponen Arus (A) Losses (kw) Transformator Static Load 3. Transformator : 20 MVA ; load 10 MVA Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Tegangan (kv) Daya keluar busbar (kw) Busbar... (atas) Busbar... (bawah) Pengamatan arus dan losses pada trafo dan beban Komponen Arus (A) Losses (kw) Transformator Static Load Tanggal :... Acc. Supervisor/Asisten Nama :... NIM : Laboratorium Teknik Elektro 14

25 UNIT 2 JARINGAN DISTRIBUSI Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY A. TUJUAN PRAKTIKUM 1. Dapat mengetahui jenis-jenis kabel jaringan dan beban Lumped 2. Mengetahui pengaruh panjang dan jenis kabel jaringan terhadap jatuh tegangan dan rugi daya sistem. 3. Dapat menganalisis perubahan keadaan sistem tenaga listrik akibat adanya perubahan panjang dan jeniskabel jaringan. B. GAMBAR SISTEM POWER GRID BUS BAR TRANSFORMATOR BUS BAR LUMPED LOAD CABLE BUS BAR TRANSFORMATOR BUS BAR STATIC LOAD Laboratorium Teknik Elektro 19

26 C. DATA PERCOBAAN 1. PERCOBAAN 1 a. Power Grid 150 kv b. Transformator Step down 150/20 kv; 50 MVA c. Lumped Load 10 MVA; pf 85% d. Cable 5 km; 3/C, 0.6 kv, CU, 10mm 2, 1 cond/phase e. Transformator Step down 20/0.38 kv; 500 kva f. Static Load 400 kva; pf 100% 2. PERCOBAAN 2 a. Power Grid 150 kv b. Transformator Step down 150/20 kv; 50 MVA c. Lumped Load 10 MVA; pf 85% d. Cable 20 km; 3/C, CU, 10 mm 2, 1 cond/phase e. Transformator Step down 20/0.38 kv; 500 kva f. Static Load 400 kva; pf 90% 3. PERCOBAAN 3 a. Power Grid 150 kv b. Transformator Step down 150/20 kv; 50 MVA c. Lumped Load 10 MVA; pf 85% d. Cable 20 km; 3/C, CU, 16mm 2, 1 cond/phase e. Transformator Step down 20/0.38 kv; 200 kva f. Static Load 100 kva; pf 100% Penjelasan: 1. Jenis beban sistem tenaga listrik yang lain adalah Lumped Load, merupakan beban yang banyak mengandung motor listrik, sehingga dapat mempengaruh tegangan sistem ketika start. Spesifikasi yang pokok pada sebuah Lumped Load adalah level tegangan dan kapasitas daya lengkap dengan faktor dayanya. 2. Kabel penghantar, merupakan media untuk menghantarkan arus listrik yang dipakai pada saluran transmisi dan jaringan distribusi. Spesifikasi yang penting pada kabel adalah: bahan, luas penampang, panjang kabel dan tegangan kerjanya. Laboratorium Teknik Elektro 20

27 D. LANGKAH PERCOBAAN 1 1. SettingProject standard dengan f = 50 Hz 2. Skemakan kembali gambar pada Unit 1 dengan pengecualian tanpa diberi beban, lalu Busbar 2 di perpanjang dengan cara men drag ujung kanan/kiri dari Busbar, setting disesuaikan dengan data percobaan 1, berikut adalah gambar skema: 3. Klik component cable untuk mendeskripsikannya sebagai jaringan distribusi, lalu sambungkan dengan Busbar 2 seperti gambar dibawah: Laboratorium Teknik Elektro 21

28 4. Double click kali kabel yang sudah terpasang.clicklibrary, lalu settingsesuai dengan data percobaan 1, sehingga nampak seperti gambar dibawah 5. Jika baru pertama kali membuka Library, maka akan muncul tampilan seperti berikut: Laboratorium Teknik Elektro 22

29 6. Pilih file etaplib600.lib, kemudian clickopen 7. Isi dengan yang ada pada data percobaan, lalu click OK. 8. Tampilan akan menjadi seperti berikut Laboratorium Teknik Elektro 23

30 Setting panjang jaringansesuai dengan data percobaan 1 dengan satuan km, laluperhatikan juga Conductor/phase. 9. Tambahkan Transformator seperti gambar dibawah Laboratorium Teknik Elektro 24

31 10. Setting nilai ratio dan rating trafo setting sesuai dengan data percobaan Tambahkan Busbar setelah transformator untuk menghubungkan beban dengan trafo seperti gambar dibawah Laboratorium Teknik Elektro 25

32 12. Tambahkan komponen Static Loaddan Lumped Loadpada AC component sehingga nampak seperti gambardibawah Laboratorium Teknik Elektro 26

33 13. Setting nilai rating dari masing-masing beban sesuai data percobaan Laboratorium Teknik Elektro 27

34 14. lakukan load flow dengan click, lalu click, akan muncul hasil load flow seperti gambar dibawah 15. Untuk mengatur hasil tampilan Load Flow, seperti menampilkan arus, tegangan dalam bentuk Volt, aliran daya dalam bentuk VA, cukup clickdisplayoption Laboratorium Teknik Elektro 28

35 16. Klik report manager, untuk mendapatkan data tegangan dan daya bus, lalu akan muncul window seperti dibawah, pilih Summary. 17. Catat nilai tegangan dan daya pada masing-masing bus. 18. Lakukan percobaan sperti di atas untuk data percobaan 2 dan data percobaan Perhitungan dan analisis meliputi: Menghitung turun tegangan dan rugi daya untuk data percobaan 1 Menghitung turun tegangan dan rugi daya untuk data percobaan 2 Menghitung turun tegangan dan rugi daya untuk data percobaan 3 Bandingkan nilai tegangan dan rugi daya yang terjadi pada ketiga percobaan tersebut. Berikan komentar atas hasil analisis tersebut berkaitan dengan pengaruh panjang dan ukuran kabel jaringan terhadap sistem xxxxxxx Laboratorium Teknik Elektro 29

36 LEMBAR PENGAMATAN UNIT 2 Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY 1. Cable panjang = 5 km; luas penampang kabel = 10mm 2 Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Tegangan (kv) Daya keluar busbar (kw) Busbar 150 kv Busbar sebelum kabel Busbar setelah kabel Busbar 0,38 kv Pengamatan arus dan losses pada komponen Komponen Arus primer (A) Losses (kw) Trafo 50 MVA Lumped load Kabel Trafo 500 kva Static Load 2. Cable panjang = 20 km; luas penampangkabel = 10mm 2 Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Tegangan (kv) Daya keluar busbar (kw) Busbar 150 kv Busbar sebelum kabel Busbar setelah kabel Busbar 0,38 kv Pengamatan arus dan losses pada komponen Komponen Arus primer (A) Losses (kw) Trafo 50 MVA Lumped load Kabel Trafo 500 kva Static Load Laboratorium Teknik Elektro 30

37 3. Cable panjang = 20 km; luas penampangkabel = 16 mm 2 Pengamatan tegangan dan daya pada Busbar Komponen Tegangan (kv) Daya keluar busbar (kw) Busbar 150 kv Busbar sebelum kabel Busbar setelah kabel Busbar 0,38 kv Pengamatan arus dan losses pada komponen Komponen Arus primer(a) Losses (kw) Trafo 50 MVA Lumped load Kabel Trafo 500 kva Static Load Tanggal :... Acc. Supervisor/Asisten Nama :... NIM : Laboratorium Teknik Elektro 31

38 UNIT 3 PERBAIKAN TEGANGAN DENGAN LOAD TAP CHANGER DAN CAPACITOR BANK A. TUJUAN PRAKTIKUM 1. Mengetahui setting Beban Motor Induksi pada ETAP 2. Dapat mengetahui fungsi Load Tap Changer dan Capacitor Bank untuk perbaikan tegangan beban 3. Dapat menganalisis turun tegangan dan rugi daya sebelum dan setelahpemasangan Capacitor Bank B. DASAR TEORI Motor induksi merupakan satu jenis beban yang banyak menyerap daya reaktif karena mengandung lilitan sehingga faktor daya beban menjadi rendah. Load Tap Changer (LTC) adalah peralatan pada trafo yang digunakan untuk merubah perbandingan antara kumparan primer dengan kumparan sekunder trafo. Capasitor Bank (Bank Kapasitor)merupakan komponen yang berfungsi untuk menghasilkan daya reaktif untuk mengkompensasi kebutuhan daya reaktif pada beban. 1. Load Tap Changer (LTC) Tap changer adalah alat pengubah perbandingan transformasi untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan jaringan primer yang berubah-ubah. Untuk memenuhi kualitas tegangan pelayanan sesuai kebutuhan konsumen (PLN Distribusi), tegangan keluaran (sekunder) transformator harus dapat diubah sesuai keinginan.untuk memenuhi hal tersebut, maka pada salah satu atau pada kedua sisi belitan transformator dibuat tap (penyadap) untuk mengubah perbandingan transformasi (rasio) trafo.load Tap Changer (LTC) terdapat pada kumparan primer dan pada kumparan sekunder. Ada dua cara kerja tap changer: a. Mengubah tap dalam keadaan trafo tanpa beban. Tap changer yang hanya bisa beroperasi untuk memindahkan tap transformator dalam keadaan transformator tidak berbeban, disebut Off Load Tap Changer dan hanya dapat dioperasikan manual. b. Mengubah tap dalam keadaan trafo berbeban. Tap changer yang dapat beroperasi untuk memindahkan tap transformator, dalam keadaan transformator berbeban, disebut On Load Tap Changer (OLTC) dan dapat dioperasikan secara manual atau otomatis Untuk jaringan distribusi yang sebagian besar bebannya adalah rumah tangga, faktor daya relatif tinggi, karena jumlah beban yang berupa motor listrik relatif sedikit. Dengan demikian untuk memperbaiki tegangan bus pada ujung beban cukup dilakukan dengan menambah luas penampang kabel atau mengubah tap trafo dengan menggunakan LTC. Laboratorium Teknik Elektro 28

39 2. Capasitor Bank Capasitor Bank merupakan peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif yang terdiri dari beberapa kapasitor yang disambung secara paralel untuk mendapatkan nilai kapasitif tertentu.besaran parameter yang sering dipakai adalah KVAR (Kilo Volt Ampere Reaktif), meskipun pada kapasitor sendiri tercantum besaran kapasitansi yaitu Farad atau micro Farad. Fungsi utama dari kapasitor bank yaitu sebagai penyeimbang beban induktif, Seperti yang diketahui bahwa beban listrik terdiri dari beban reaktif (R), induktif (L) dan kapasitif (C), dimana peralatan listrik yang sering digunakan dan dijumpai memiliki karakteristik induktif. Sehingga untuk menyeimbangkan karakteristik beban tersebut perlu digunakan kapasitor yang berperan sebagai beban kapasitif. Dengan kata lain, Capacitor Bank merupakan komponen yang berfungsi untuk menghasilkan daya reaktif untuk mengkompensasi kebutuhan daya reaktif pada beban. Untuk jaringan distribusi yang bebannya berupa industri yang banyakmenggunakan motor listrik, maka faktor daya beban menjadi rendah. Bila faktor daya (cos ϕ) rendah, maka daya semu (S) yang harus dikirim dari sumber untuk melayani daya nyata (P) beban menjadi lebih besar. Hal ini mengakibatkan arus yang mengalir pada jaringan menjadi besar juga. Untuk memperkecil arus jaringan, dapat dilakukan dengan menaikkan faktor daya bebandengan cara menambah Kapasitor Bank pada bus beban. Dengan faktor daya yang lebih tinggi, maka arus yang mengalir pada jaringan untuk melayani daya nyata beban dapat berkurang. Dengan demikian turun tegangan (voltage drop) dan rugi daya (losses) yang terjadi pada jaringan akan berkurang. Berikut ini adalah beberapa kegunaan dari kapasitor bank: a. Memperbaiki Power Factor (faktor daya) b. Mensuplai daya reaktif sehingga mamaksimalkan penggunaan daya kompleks (KVA) c. Mengurangi jatuh tegangan (Voltage drop) d. Menghindari kelebihan beban transformer e. Memberikan tambahan daya tersedia f. Menghindari kenaikan arus serta suhu pada kabel g. Menghemat daya (efisiensi) h. Mengawetkan instalasi &peralatan listrik i. Kapasitor bank juga mengurangi rugi rugi lainnya pada instalasi listrik Laboratorium Teknik Elektro 29

40 C. GAMBAR SISTEM D. DATA PERCOBAAN 1. Cable1 = 0.6 kv, 3/C, 16 mm 2, 20km, 1 cond/phase 2. Cable2 = 0.6 kv, 3/C, 16 mm 2, 1km, 1 cond/phase 3. T1 (Transformator1) = 40 MVA 150 kv / 20 kv 4. T2 (Transformator2) = 10 MVA 20 kv / 0.38 kv 5. Mtr1 = 5000HP 20 kv 6. Mtr2 = 5000HP 20 kv 7. Lump1 = 2 MVA 20 kv (80% Motor 20% Static) pf 85% 8. Load1 = 4 MVA 0.38 kv pf 85% 9. Load2 = 4 MVA 0.38 kv pf 85% Laboratorium Teknik Elektro 30

41 E. LANGKAH PERCOBAAN 1. Dalammensettingbeban motor induksi, pertama-tama klikkomponen motor induksi (induction machine) : Laboratorium Teknik Elektro 31

42 2. Masukkan parameter-parameter yang dibutuhkan dalam komponen motor induksi (connections, status, quantity) 3. Klik Nameplate dan isi Daya dari motor induksi (HP atau kw). Lalu klik OK Laboratorium Teknik Elektro 32

43 4. Lakukan Load Flow dengan setting display tegangan bus dalam kv, aliran daya kva. Berikut hasil load flow nya. Catat nilai tegangan masing-masing bus: 5. Click.alert, lalu catatlah keadaan tidak normal yang terjadi (bus mana saja yang beroperasi pada tegangan tidak normal, critical atau marginal) Laboratorium Teknik Elektro 33

44 4. Lakukan setting Tap Changer pada Transformator 1 dengan setting % Tap untuk kumparan primer seperti dibawah: 5. Lakukan Load flow kembali setelah setting Tap changer. Catat nilai tegangan masing-masing bus, bandingkan dengan hasil sebelumnya! 6. Click Alert, lalu catatlah keadaan tidak normal yang terjadi (bus mana saja yang beroperasi pada tegangan tidak normal, critical atau marginal). Laboratorium Teknik Elektro 34

45 7. Lakukan setting Tap Changer pada Transformator 2dengan setting %Tap untuk kumparan sekunder -2.5 seperti pada gambar di bawah. 8. Lakukan Load Flow kembali setelah setting Tap changer. Catat nilai tegangan masing-masing bus, bandingkan dengan hasil sebelumnya! 9. Click Alert, lalu catatlah keadaan tidak normal yang terjadi (bus mana saja yang beroperasi pada tegangan tidak normal, critical atau marginal). Laboratorium Teknik Elektro 35

46 10. Tambahkan capacitorpada bus Lakukan setting tegangan dan Mvar capacitor seperti dibawah ini: Laboratorium Teknik Elektro 36

47 12. Lakukan Load flow kembali setelah setting Tap changer. Catat nilai tegangan masing-masing bus, bandingkan dengan hasil sebelumnya. 13. ClickAlert, lalu catatlah keadaan tidak normal yang terjadi (bus mana saja yang beroperasi pada tegangan tidak normal, critical atau marginal). 14. Lakukan analisis perubahan tap changer pada transformator dan penambahan capasitor untuk memperbaiki tegangan beban, meliputi: Bandingkan nilai turun tegangan yang terjadi pada ketiga kondisi di atas! Bus mana saja yang mengalami keadaan tidak normal pada tiap kondisi! Berikan komentar berkenaan dengan berubahnya jumlah busyang mengalami keadaan tidak normal setelah perbaikan tegangan! Mengapa setting Tap trafo perlu dilakukan lebih dahulu, baru kemudian pemasingan Bank Kapasitor? xxxxxxx Laboratorium Teknik Elektro 37

48 LEMBAR PENGAMATAN UNIT 3 1. Keadaan sebelum ada perbaikan tegangan Pengamatan losses dan jatuh tegangan pada peralatan Peralatan Arus (A) Turun Tegangan (V) Input Daya kw + kvar Losses (kw) Cable 1 Transformator 1 Cable 2 Transformator 2 Komponen yang beroperasi pada keadaan tidak normal: a.... status... b.... status... c.... status... d.... status... e.... status Load Tap Changing 1 (Kumparan sekunder Transformator 1) Pengamatan losses dan jatuh tegangan pada peralatan Peralatan Arus (A) Turun Tegangan (V) Input daya kw + kvar Losses (kw) Cable 1 Transformator 1 Cable 2 Transformator 2 Komponen yang beroperasi pada keadaan tidak normal: a.... status... b.... status... c.... status... d.... status... e.... status... Laboratorium Teknik Elektro 38

49 3. Load Tap Changing 2 (Kumparan Primer Transformator 2) Pengamatan losses dan jatuh tegangan pada peralatan Peralatan Arus (A) Turun Tegangan (V) Input daya kw + kvar Losses (kw) Cable 1 Transformator 1 Cable 2 Transformator 2 Komponen yang beroperasi pada keadaan tidak normal: a.... status... b.... status... c.... status... d.... status Setelah Pemasangan Capacitor Bank Pengamatan losses dan jatuh tegangan pada peralatan Peralatan Arus (A) Turun Tegangan (V) Input Daya kw + kvar Losses (kw) Cable 1 Transformator 1 Cable 2 Transformator 2 Komponen yang beroperasi pada keadaan tidak normal: a.... status... b.... status... c.... status... d.... status... Tanggal :... Acc. Assisten./Spv., Nama :... NIM : Laboratorium Teknik Elektro 39

50 UNIT 4 PERBAIKAN UNJUK KERJA SALURAN DENGAN SISTEM INTERKONEKSI A. TUJUAN PRAKTIKUM a. Mengetahui fungsi switch pada jaringan interkoneksi b. Mengetahui setting generator dan interkoneksinya dengan grid c. Dapat menganalisis perubahan unjuk kerja sistem sebelum dan sesudah interkoneksi B. DASAR TEORI Di Indonesia, sistem jaringan distribusi primer dikenal dengan Saluran Udara Tegangan Menengah(SUTM) 20 kv. Saluran ini menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk distribusi (distribution substation) menuju konsumenyang terlebih dahulu diturunkan tegangannya menjadi 220/380 Volt oleh transformator distribusi 20kV/ Volt. Dalam mendesain suatu sistem jaringan, distribusi primer harus bisa menanggung beban hingga batas maksimum. Oleh karena itu disesuaikan dengan perkembangan beban.batas maksimum beban tergantung dari kapasitas trafo daya, kemampuan saluran penghantar, dan kerugian tegangan (disipasi tegangan) yang diizinkan antara sisi pengirim dan sisi penerima.jaringan distribusi primer menurut susunan rangkaiannya dibagi menjadi 2 yakni Sistem Radial dan Sistem Loop. 1. Sistem Radial. Tipe ini merupakan bentuk yang paling sederhana dari semua jenis sistem jaringan distribusi.penyalurannya secara radial dari penyulang gardu induk hingga konsumen (baik SUTM maupun SUTR).Namun kemungkinan terjadinya padam sangat besar, yang biasanya disebabkan oleh gangguan trafo distribusi atau salurannya. Nilai drop tegangan sangat besar, terutama pada saluran yang jauh dari penyulangnya. Maka untuk jenis ini dipakai di daerah pedesaan atau daerah beban yang tidak membutuhkan kontinuitas tenaga yang tinggi. 2. Sistem Loop Bentuk jaringan dari sistem ring (loop) merupakan rangkaian tertutup dan seperti cincin (ring). Dengan menggunakan sistem ini, beban bias disupply dari dua penyulang jika salah satu saluran mengalami ganguan. Sehingga kontinuitas penyaluran tenaga listrik lebih baik dari sistem radial dan panjang jaringan yang ditanggung oleh dua penyulang tersebut bias lebih pendek, sehingga voltage dropnya semakin kecil. Gambar di halaman berikut menunjukkan sistem open loop. Sistem ini terdiri atas dua jenis, yaitu: a. Sistem Open Loop Pada tipe ini, dilengkapi dengan saklar yang normaly open (NO) diantara saluran penyulang yang satu dengan saluran penyulang lainnya. Laboratorium Teknik Elektro 40

51 b. Sistem Close Loop Pada tipe ini, dilengkapi dengan saklar Normaly Close (NC). C. GAMBAR SISTEM SISTEM 1 SISTEM 3 SISTEM 2 D. DATA PERCOBAAN SISTEM 1 (bagian kiri) a. Generator 1 = 13.8kV; 50 MW; pf 85%; 1500 rpm b. Cable 1 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 16 mm2; 50 km c. Cable 2 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 5 km d. T1 (Transformator1) = 100 MVA, 13.8 kv / 150 kv e. T2 (Transformator2) = 100 MVA, 150 kv / 20 kv f. Lump1 = 45 MVA 20 kv (50% Motor 50% Static) pf 85% SISTEM 2 (bagian kanan) a. Grid 150 kv b. Cable 3 = 0.6 kv; 1-3/C; CU; 10 mm2; 1 km c. T3 (Transformator3) = 30 MVA, 150 kv / 20 kv d. T4 (Transformator4) = 50 kva, 20 kv / 0.38 kv e. Lump2 = 5 MVA 20 kv (50% Motor 50% Static) pf 85% f. Load1 = 30 kva 0.38 kv pf 100% Laboratorium Teknik Elektro 41

52 g. Load2 = 20 kva 0.38 kv pf 100% SISTEM 3 (bagian tengah) a. T5 (Transformator5) = 3 MVA, 150 kv / 20 kv b. Lump 3 = 50 kva 20 kv (25% Motor 75% Static) pf 85% c. Cable 4 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 5 km d. Cable 5 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 5 km e. Cable 6 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 5 km f. Switch: SW-1, SW-2 dan SW-3 E. LANGKAH PERCOBAAN 1. Pastikan project standard dengan frekuensi 50 Hz 2. Lakukan setting generator sebagai berikut Laboratorium Teknik Elektro 42

53 3. Lakukan settingsw-1 open, SW-2open dansw-3 close(tidak ter-interkoneksi) dengan cara: Laboratorium Teknik Elektro 43

54 4. Jalankan Load Flow pada gambar sistem, lalu catat nilai besaran tegangan, arus dan losses, sesuai dengan tabel pengamatan. 5. Click Alert,lalu catatlah keadaan tidak normal yang terjadi(bus mana saja yang beroperasi pada tegangan tidak normal, critical atau marginal). 6. Lakukan semi interkoneksi dengan status switch: SW-1 close, SW-2 close dan SW-3 open. Jalankan Load Flow pada gambar sistem, lalu catat nilai besaran tegangan, arus dan losses, sesuai dengan tabel pengamatan. Click Alert,lalu catatlah keadaan tidak normal yang terjadi (bus mana saja yang beroperasi pada tegangan tidak normal, critical atau maginal). 7. Lakukan interkoneksi penuh dengan status switch: SW-1close, SW-2close dan SW-3 close. Jalankan Load Flow pada gambar sistem, lalu catat nilai besaran tegangan, arus dan losses, sesuai dengan tabel pengamatan. Click Alert, lalu catatlah keadaan tidak normal yang terjadi (bus mana saja yang beroperasi pada tegangan tidak normal, critical atau marginal). 8. Lakukan analisis terhadap: a. Perubahan aliran daya yang terbagi pada setiap bus, dan apa pengaruhnya terhadap kapasitas saluran. b. Bandingkan keadaan tegangan bus dan arus yang mengalir pada kabel pada setiap kondisi SW yang berbeda. c. Berikan komentar atas keadaan sebelum dan sesudah interkoneksi xxxxxxx Laboratorium Teknik Elektro 44

55 LEMBAR PENGAMATAN UNIT 4 1. Sebelum Interkoneksi (SW-1, SW-2,dan SW-3 OPEN) Pengamatan tegangan, arus dan daya peralatan Peralatan Tegangan Arus Daya Aktif (kw) Generator 1 Lump 1 Lump 2 Lump 3 Load 1 Load 2 Load 3 Daya Reaktif (kvar) Maka Losses Daya Total =... kw dan. kvar Komponen yang beroperasi pada keadaan tidak normal: a.... status... b.... status... c.... status... d.... status... e.... status... f.... status... g.... status... h.... status... i.... status... j.... status... Laboratorium Teknik Elektro 45

56 2. Semi interkoneksi (SW-1 CLOSE, SW-2 CLOSE dan SW-3 OPEN) Pengamatan tegangan, arus dan daya peralatan Peralatan Tegangan Arus Daya Aktif Daya Reaktif (kw) (kvar) Generator 1 Lump 1 Lump 2 Lump 3 Load 1 Load 2 Load 3 Maka Losses Daya Total =... kw dan. kvar Komponen yang beroperasi pada keadaan tidak normal: a.... status... b.... status... c.... status... d.... status... e.... status... f.... status... g.... status... h.... status... i.... status... j.... status... Laboratorium Teknik Elektro 46

57 3. Interkoneksi penuh (SW-1, SW-2 dan SW-3 CLOSE) Pengamatan tegangan, arus dan daya peralatan Peralatan Tegangan Arus Daya Aktif (kw) Generator 1 Lump 1 Lump 2 Lump 3 Load 1 Load 2 Load 3 Daya Reaktif (kvar) Maka Losses Daya Total =... kw dan kvar Komponen yang beroperasi pada keadaan tidak normal: a.... status... b.... status... c.... status... d.... status... e.... status... f.... status... g.... status... h.... status... i.... status... j.... status... Tanggal :... Acc. Supervisor/Asisten Nama :... NIM : Laboratorium Teknik Elektro 47

58 UNIT 5 SIMULASI JARINGAN SISTEM TENAGA DENGAN COMPOSITE NETWORK A. TUJUAN PRAKTIKUM a. Mampu menggambarkan sistem dengan Composite Network pada ETAP b. Dapat mensimulasikan rekonfigurasi jaringan dengan Composite Network c. Dapat menganalisis perubahan jatuh tegangan dan rugi-rugi daya sistem sebelum dan setelah rekonfigurasi jaringan B. GAMBAR SISTEM Laboratorium Teknik Elektro 48

59 GAMBAR SLD INDUSTRI BAJA Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY GAMBAR SLD DESA SAMAS Laboratorium Teknik Elektro 49

60 GAMBAR SLD DESA BARON Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY GAMBAR SLD PABRIK KERTAS Laboratorium Teknik Elektro 50

61 GAMBAR SLD DESA NGAGLIK Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY \ 4. DATA PERCOBAAN GAMBAR SISTEM a. Generator 1 = 13.8kV, 10 MW, pf 85%, 1500 rpm b. Generator 2 = 13.8kV, 5 MW, pf 85%, 1500 rpm c. Generator 3 = 13.8kV, 10 MW, pf 85%, 1500 rpm d. CABLE1 = 0.6 kv,3 cond/phase, 3/C, CU, 16 mm 2, 10 km e. CABLE2 = 0.6 kv,3 cond/phase, 3/C, CU,25 mm 2,20 km f. CABLE3 = 0.6 kv,3 cond/phase, 3/C, CU, 25 mm 2, 20 km g. CABLE4 = 0.6 kv,3 cond/phase, 3/C, CU, 25 mm 2, 20 km h. CABLE5 = 0.6 kv,3 cond/phase, 3/C, CU, 25 mm 2, 10 km i. CABLE6 = 0.6 kv,1 cond/phase, 3/C, CU, 16 mm 2, 5 km j. T1 (Transformator1) = 50 MVA, 13.8 kv / 150 kv k. T2 (Transformator2) = 50 MVA, 13.8 kv / 150 kv l. T3 (Transformator3) = 50 MVA, 13.8 kv / 150 kv m. GI PARANGTRITIS = 20 MVA, 150 kv / 20 kv n. GI KENTUNGAN = 30 MVA, 150 kv / 20 kv GAMBAR SLD INDUSTRI BAJA a. CABLE57 = 6.0 kv,3 cond/phase, 3/C, CU, 25 mm 2, 10 km b. Lump1 = 10 MVA 20 kv (80% Motor 20% Static) pf 85% c. Mtr1 = 200 kw 20 kv RPM phase Laboratorium Teknik Elektro 51

62 d. Mtr2 = 500 kw 20 kv RPM phase e. T4 (Transformator4) = 500 kva, 20 kv / 0.38 kv f. Load1 = 125 kva 0.38 kv pf 100% g. Load2 = 100 kva 0.38 kv pf 90% h. Load3 = 150 kva 0.38 kv pf 85% GAMBAR SLD DESA SAMAS a. CABLE8 = 0.6 kv,1 cond/phase, 3/C, CU, 25 mm 2, 5 km b. T5 (Transformator5) = 250 kva, 20 kv / 0.38 kv c. Load4 = 100 kva 0.38 kv pf 90% d. Load5 = 50 kva 0.38 kv pf 90% e. Lump2 = 80 kva 0.38 kv (80% Motor 20% Static)pf 85% GAMBAR SLD DESA BARON a. T6 (Transformator6) = 250 kva, 20 kv / 0.38 kv b. Load6 = 100 kva 0.38 kv pf 90% c. Load7 = 100 kva 0.38 kv pf 100% GAMBAR SLD PABRIK KERTAS a. CABLE9 = 6.0 kv,3 cond/phase, 3/C,16 mm 2, 10 km b. Lump3 = 10 MVA 20 kv (80% Motor 20% Static) pf 85% c. Mtr3 = 200 kw 20 kv RPM phase d. Mtr4 = 500 kw 20 kv RPM phase e. T7 (Transformator7) = 1 MVA, 20 kv / 0.38 kv f. Load8 = 125 kva 0.38 kv pf 100% g. Load9 = 100 kva 0.38 kv pf 90% h. Load10 = 150 kva 0.38 kv pf 85% GAMBAR SLD DESA NGAGLIK a. CABLE10 = 0.6 kv,1 cond/phase, 3/C, CU, 25 mm 2, 10 km b. T8 (Transformator8) = 250 kva, 20 kv / 0.38 kv c. Load11 = 20 kva 0.38 kv pf 90% d. Load12 = 100 kva 0.38 kv pf 90% e. Load13 = 50 kva 0.38 kv pf 90% Laboratorium Teknik Elektro 52

63 f. Lump4 = 80 kva 0.38 kv (80% Motor 20% Static)pf 85% 5. LANGKAH PERCOBAAN 1. Pastikan project standard dengan frekuensi 50 Hz 2. Setting generator sebagai berikut: Laboratorium Teknik Elektro 53

64 3. Pada percobaan pertama yaitu kondisi awal, switch berada pada posisi kanan, lalu lakukan load flow, amati dan catat tegangan setiap bus dan rugi-rugi daya (losses) sistem: 4. Pada percobaan kedua, switch berada pada posisi kiri (setelah rekonfigurasi jaringan), lalu lakukan load flow, amati dan catat tegangan setiap bus dan rugirugi daya (losses) sistem: Laboratorium Teknik Elektro 54

65 5. Lakukan analisis tentang: a. Perubahan tegangan ujung beban sebelum dan sesudah rekonfigurasi b. Perubahan rugi daya (losses) sistem sebelum dan sesudah rekonfigurasi c. Berikan komentar tentang adanya perubahan itu. Laboratorium Teknik Elektro 55

66 LEMBAR PENGAMATAN UNIT 5 1. Kondisi awal jaringan, switch berada pada posisi kanan Peralatan Bus 20 kv Tegangan Bus 0,38 kv Daya Aktif (kw) Daya Reaktif (kvar) Industri Baja Pabrik Kertas Desa Ngaglik Desa Samas Desa Baron Pengamatan Jatuh Tegangan (level tegangan bus tegangan terukur) a. Industri Baja pada level 20 kv, Jatuh Tegangan =... kv b. Industri Baja pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V c. Pabrik Kertas pada level 20 kv, Jatuh Tegangan =... kv d. Pabrik Kertas pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V e. Desa Ngaglik pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V f. Desa Samas pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V g. Desa Baron pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V 2. Setelah rekonfigurasi jaringan, switch berada pada posisi kiri Peralatan Bus 20 kv Tegangan Bus 0,38 kv Daya Aktif (kw) Daya Reaktif (kvar) Industri Baja Pabrik Kertas Desa Ngaglik Desa Samas Desa Baron Laboratorium Teknik Elektro 56

67 Pengamatan Jatuh Tegangan (level tegangan bus tegangan terukur) a. Industri Baja pada level 20 kv, Jatuh Tegangan =... kv b. Industri Baja pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V c. Pabrik Kertas pada level 20 kv, Jatuh Tegangan =... kv d. Pabrik Kertas pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V e. Desa Ngaglik pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V f. Desa Samas pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V g. Desa Baron pada level 380 V, Jatuh Tegangan =... V Tanggal :... Acc. Supervisor/Asisten Nama :... NIM : Laboratorium Teknik Elektro 57

68 UNIT 6 SIMULASI UNJUK KERJA JARINGAN DISTRIBUSI A. TUJUAN PRAKTIKUM a. Mampu menggambarkan jaringan dengan sistem open loop b. Mampu memilih spesifikasi trafo dan jaringan optimum sesuai keadaan beban. c. Mampu menghitung susut teknik (jumlah energi yang hilang pada sistem) B. GAMBAR SISTEM GI 150 kv Bantul 5 km Kota Bantul 25 km Pantai Pandansimo C. DATA PERCOBAAN 1. GI 150 kv Bantul: Trafo 60 MVA, 150 kv / 20 kv 2. Sistem Kota Bantul: a. Lump1 = 5 MVA, 20 kv, (80% Motor 20% Static), pf 85% b. Mtr1 = 200 kw, 20 kv, RPM 1500, 3 phase c. Mtr2 = 500 kw, 20 kv, RPM 1500, 3 phase d. Load1 = 400 kva, 0.38 kv, pf 100%, 3 phase e. Load2 = 300 kva, 0.38 kv, pf 90%, 3 phase f. Load3 = 150 kva, 0.38 kv, pf 85%, 3 phase 3. Sistem Pantai Pandansimo: a. Lump1 =3 MVA, 20 kv, (80% Motor 20% Static), pf 85% b. Mtr1 = 100 kw, 20 kv, RPM 1500, 3 phase c. Mtr2 = 200 kw, 20 kv, RPM, 1500, 3 phase d. Load1 = 300 kva, 0.38 kv, pf 100%, 3 phase e. Load2 = 100 kva, 0.38 kv, pf 90%, 3 phase f. Load3 = 50 kva, 0.38 kv, pf 85%, 3 phase Laboratorium Teknik Elektro 58

69 D. TUGAS PRAKTIKUM: 1. Menggambarkan sistem dalam program ETAP. 2. Memilih dan mencatat spesifikasi trafo dan kabel yang sesuai. 3. Melakukan simulasi aliran daya (Load Flow) dengan beban maksimum (semua beban bekerja) 4. Mengamati dan mencatat tegangan pada ujung beban 20 kv dan 380 V pada saat beban maksimum tersebut. 5. Mencatat losses system pada saat beban minimum. 6. Melakukan simulasi aliran daya (Load Flow) dengan beban minimum (semua Lump load dan Motor) hanya bekerja 50 %) 7. Mengamati dan mencatat tegangan pada ujung beban 20 kv dan 380 V saat beban minimum tersebut 8. Mencatat losses sistem pada saat beban minimum tersebut. E. PERHITUNGAN DAN ANALISIS (dibuat pada laporan) 1. Menghitung jumlah energi yang hilang pada sistem selama satu tahun, jika beban maksimum rata-rata 8 jam perhari, sedang 16 jam yang lain beban minimum. 2. Berikan komentar hasil pengamatan simulasi jaringan rancangan anda. Tanggal :... Acc. Supervisor/Asisten Nama :... NIM : Laboratorium Teknik Elektro 59