Panduan Praktikum Sistem Tenaga Listrik TE UMY

Transkripsi

1

2 42

3 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 A. DASAR TEORI Di Indonesia, system 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 transformer distribusi 20 kv / Volt. Di dalam mendesain suatu system jaringan distribusi primer harus bisa menanggung beban hingga batas maksimum. Oleh karena itu disesuaikan dengan perkembangan beban. Batas maksimum tergantung dari kapasitas trafo daya, kemampuan saluran penghantar dan kerugian tegangan (disipasi teganga) yang diijinkan antara sisi pengirim dan sisi penerima. Jaringan Distribusi Primer Menurut Susunan Rangkaiannya dibagi menjadi 2 yakni Sistem Radial dan Sistem Loop. Sistem Radial. Tipe ini merupakan bentuk yang paling sederhana dari semua jenis sistem jaringan distribusi lainnya.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. 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. b. Sistem Close Loop. Pada tipe ini, dilengkapi dengan saklar Normaly Close (NC). 43

4 B. GAMBAR SISTEM C. DATA PERCOBAAN SISTEM 1 (bagian kiri) a. Generator 1 = 13.8kV; 50 MW; pf 0.85; 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 Liquid-Fill OA/FA 13.8 kv / 150 kv e. T2 (Transformator2) = 100 MVA Liquid-Fill OA/FA 150 kv / 20 kv f. Lump1 = 45 MVA 20 kv (50% Motor 50% Static) pf 0.85 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 Liquid-Fill OA/FA 150 kv / 20 kv d. T4 (Transformator4) = 50 kva Liquid-Fill OA/FA 20 kv / 0.38 kv e. Lump2 = 5 MVA 20 kv (50% Motor 50% Static) pf 0.85 f. Load1 = 30 kva 0.38 kv pf 1 g. Load2 = 20 kva 0.38 kv pf 1 44

5 SISTEM 3 (bagian tengah) a. T5 (Transformator5) = 3 MVA Liquid-Fill OA/FA 150 kv / 20 kv b. Lump 3 = 50 kva 20 kv (25% Motor 75% Static) pf 0.85 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 D. LANGKAH PERCOBAAN 1. Pastikan project standard dengan frekuensi Lakukan setting generator sebagai berikut 45

6 3. Lakukan setting SW-1 open, SW-2 open dan SW-3 close (tidak interkoneksi) dengan cara: 46

7 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 maginal). 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-1, SW-2 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 maginal). 8. Lakukan analisis terhadap: Perubahan aliran daya yang terbagi pada setiap bus, dan apa pengaruhnya terhadap kapasitas saluran. Bandingkan keadaan tegangan bus dan arus yang mengalir pada kabel pada setiap kondisi SW yang berbeda. Berikan komentar atas keadaan sebelum dan sesudah interkoneksi xxxxxxx

8 LEMBAR PENGAMATAN UNIT 4 1. Sebelum Interkoneksi (SW-1 open, SW-2 open dan SW-3 close) 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... 48

9 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... 49

10 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... 50

11 UNIT 5 SIMULASI JARINGAN SISTEM TENAGA DENGAN COMPOSITE NETWORK 1. 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 2. GAMBAR SISTEM I 51

12 GAMBAR SLD INDUSTRI BAJA GAMBAR SLD DESA SAMAS 52

13 GAMBAR SLD DESA BARON GAMBAR SLD PABRIK KERTAS 53

14 GAMBAR SLD DESA NGAGLIK 3. DATA PERCOBAAN GAMBAR SISTEM I a. Generator 1 = 13.8kV; 10 MW; pf 0.85; 1500 rpm b. Generator 2 = 13.8kV; 5 MW; pf 0.85; 1500 rpm c. Generator 3 = 13.8kV; 10 MW; pf 0.85; 1500 rpm d. CABLE1 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 16 mm2; 10 km e. CABLE3 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 20 km f. CABLE4 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 20 km g. CABLE7 = 0.6 kv; 1-3/C; CU; 16 mm2; 5 km h. CABLE8 = 0.6 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 10 km i. T1 (Transformator1) = 50 MVA Liquid-Fill OA/FA 13.8 kv / 150 kv j. T2 (Transformator2) = 50 MVA Liquid-Fill OA/FA 13.8 kv / 150 kv k. T3 (Transformator3) = 50 MVA Liquid-Fill OA/FA 13.8 kv / 150 kv l. GI PARANGTRITIS = 20 MVA Liquid-Fill OA/FA 150 kv / 20 kv m. GI KENTUNGAN = 30 MVA Liquid-Fill OA/FA 150 kv / 20 kv GAMBAR SLD INDUSTRI BAJA a. CABLE5 = 6.0 kv; 3-3/C; CU; 25 mm2; 10 km b. Lump2 = 10 MVA 20 kv (80% Motor 20% Static) pf 0.85 c. Mtr1 = 200 kw 20 kv RPM phase d. Mtr2 = 500 kw 20 kv RPM phase e. T8 (Transformator8) = 500 kva Liquid-Fill OA/FA 20 kv / 0.38 kv 54

15 f. Load1 = 125 kva 0.38 kv pf 1 g. Load2 = 100 kva 0.38 kv pf 0.9 h. Load3 = 150 kva 0.38 kv pf 0.85 GAMBAR SLD DESA SAMAS a. CABLE6 = 0.6 kv; 1-3/C; CU; 25 mm2; 5 km b. T9 (Transformator9) = 250 kva Liquid-Fill OA/FA 20 kv / 0.38 kv c. Load4 = 100 kva 0.38 kv pf 0.9 d. Load5 = 50 kva 0.38 kv pf 0.95 e. Lump1 = 80 kva 0.38 kv pf 0.85 GAMBAR SLD DESA BARON a. T14 (Transformator14) = 250 kva Liquid-Fill OA/FA 20 kv / 0.38 kv b. Load17 = 100 kva 0.38 kv pf 0.9 c. Load18 = 100 kva 0.38 kv pf 1 GAMBAR SLD PABRIK KERTAS a. CABLE9 = 6.0 kv; 3-3/C; CU; 16 mm2; 10 km b. Lump5 = 10 MVA 20 kv (80% Motor 20% Static) pf 0.85 c. Mtr6 = 200 kw 20 kv RPM phase d. Mtr5 = 500 kw 20 kv RPM phase e. T17 (Transformator17) = 1 MVA Liquid-Fill OA/FA 20 kv / 0.38 kv f. Load11 = 125 kva 0.38 kv pf 1 g. Load12 = 100 kva 0.38 kv pf 0.9 h. Load13 = 150 kva 0.38 kv pf 0.85 GAMBAR SLD DESA NGAGLIK a. CABLE10 = 0.6 kv; 1-3/C; CU; 25 mm2; 10 km b. T18 (Transformator18) = 250 kva Liquid-Fill OA/FA 20 kv / 0.38 kv c. Load16 = 20 kva 0.38 kv pf 0.9 d. Load15 = 100 kva 0.38 kv pf 0.9 e. Load14 = 50 kva 0.38 kv pf 0.95 f. Lump6 = 80 kva 0.38 kv pf

16 4. LANGKAH PERCOBAAN 1. Pastikan project standard dengan frekuensi Setting generator sebagai berikut : 56

17 1. 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 : 2. 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: 3. 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. 57

18 LEMBAR PENGAMATAN UNIT 5 1. Kondisi awal jaringan, switch berada pada posisi kanan Tegangan Daya Aktif Daya Reaktif Peralatan bus 20 kv bus 0,38 kv (kw) (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 Tegangan Daya Aktif Daya Reaktif Peralatan bus 20 kv bus 0,38 kv (kw) (kvar) Industri Baja Pabrik Kertas Desa Ngaglik Desa Samas Desa Baron 58

19 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 59

20 UNIT 6 SIMULAI 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 Data Percobaan: GI 150 kv Bantul: Trafo 60 MVA Liquid-Fill OA/FA 150 kv / 20 kv Sistem kota Bantul: a. Lump2 = 5 MVA 20 kv (80% Motor 20% Static) pf 0.85 b. Mtr1 = 200 kw 20 kv RPM phase c. Mtr2 = 500 kw 20 kv RPM phase d. Load1 = 400 kva 0.38 kv pf 1 3 phase e. Load2 = 300 kva 0.38 kv pf phase f. Load3 = 150 kva 0.38 kv pf phase Sistem pantai Pandansimo: a. Lump2 =3 MVA 20 kv (80% Motor 20% Static) pf 0.85 b. Mtr1 = 100 kw 20 kv RPM phase c. Mtr2 = 200 kw 20 kv RPM phase d. Load1 = 300 kva 0.38 kv pf 1 3 phase e. Load2 = 100 kva 0.38 kv pf phase f. Load3 = 50 kva 0.38 kv pf phase 60

21 C. TUGAS PRAKTIKUM: a. Menggambarkan sistem dalam program ETAP. b. Memilih dan mencatat spesifikasi trafo dan kabel yang sesuai. c. Melakukan simulasi aliran daya (Load Flow) dengan beban maksimum (semua beban bekerja) d. Mengamati dan mencatat tegangan pada ujung beban 20 kv dan 380 V. e. Mencatat losses sistem. f. Melakukan simulasi aliran daya (Load Flow) dengan beban minimum (semua Lump load hanya bekerja 50 %) g. Mengamati dan mencatat tegangan pada ujung beban 20 kv dan 380 V. h. Mencatat losses sistem. D. PERHITUNGAN DAN ANALISIS (dibuat pada laporan) a. 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. b. Berikan komentar hasil pengamatan simulasi jaringan rancangan anda. semoga bermanfaat. 61