PROFIL SISTEM KELISTRIKAN BALI PASCA GI PEMECUTAN KELOD DAN PLTU 780 MW CELUKAN BAWANG BEROPERASI

Transkripsi

1 rofl Sstem Kelstrka Bal ROFL SSTEM KELSTRKAN BAL ASCA G EMECUTAN KELOD DAN LTU 780 MW CELUKAN BAWANG BEROERAS Staff egaar Tekk Elektro, Fakultas Tekk, Uverstas Udayaa Kamus Bukt Jmbara, Bal, 8036, Tel Emal: mataram@ee.uud.ac.d Abstrak egkata kebutuha eerg lstrk d Bal buka saa aka megakbatka eambaha embagkt lstrk teta uga berakbat ada eambaha G baru seert G emecuta Kelod da LTU Celuka Bawag, egoerasa embagkt da G aka memberka erubaha ada rofl sstem kelstrka Bal. rofl sstem kelstrka 50 k (tegaga, arus, daya aktf da reaktf) d Bal setelah beroeras embagkt lstrk LTU Celuka Bawag da G emecuta Kelod aka dbahas ada eelta. Aalss mecaku erhtuga alra daya utuk sstem yag baru da dbadgka dega sstem yag lama. Hasl aalss meuukka bahwa rofl sstem kelstrka Bal mead lebh bak, tegaga mash dalam batas-batas toleras ± 5%, terad eurua arus da alra daya ada seluruh salura trasms serta ada tahu 20 Bal mash mamu mesula ertumbuha beba. Kata Kuc : rofl sstem kelstrka, G emecuta Kelod da LTU Celuka Bawag. ENDAHULUAN Eerg lstrk sagat dbutuhka dalam era sekarag da sudah meruaka kebutuha rmer. Kebutuha aka eerg lstrk berkembag serg dega kemaua tekolog yag semak esat. egkata kebutuha eerg lstrk ada kosume erlu dmbag dega emeuha kebutuha eerg ada roduse yatu dega cara eambaha kaastas embagkt atau embagua embagkt baru. Sela cara emeuha dega eambaha kaastas uga daat dlakuka dega erluasa atau eambaha G yag baru. Kebutuha lstrk ada sstem Bal megalam egkata yag cuku taam, derkraka ertumbuha sektar 8-2 % ertahu. Utuk megatsas keaka tersebut, maka egoerasa LTU Celuka Bawag mutlak dlakuka. egoerasa embagkat baru tdaklah cuku taa dbareg dega erluasa sstem seert eambaha G baru. ada akhrya dharaka mamu mesula keaka beba lstrk yag terad d Bal utuk beberaa tahu ke dea. eambaha LTU Celuka Bawag da G baru dharaka aka terad erubaha ada rofl kelstrka Bal. Kods aka membuat erbaka tegaga ada ta-ta gardu duk da eurua alra daya yag megalr ada salura trasms. 2 STUD USTAKA 2. Aalsa alra daya Tuua aalss alra daya adalah: a. Utuk megetahu tegaga ada ta-ta bus yag ada ada sstem. aras tegaga yag derbolehka adalah ± 5 %. b. Utuk megetahu aakah semua eralata memeuh batas-batas yag dtetuka utuk meyalurka daya yag dgka. c. Utuk memeroleh kods awal utuk stud-stud seert stud aalss hubug sgkat stabltas da embebaa ekooms. 2.2 Kuattas er-ut Dalam sebuah erhtuga teaga lstrk yag maa ermasalaha yag sagat komleks, maka derluka kuattas er-ut dalam memermudah ddalam erhtuga. Dmaa utuk erhtuga atya ds megguaka dasar (base) yatu K dasar da daya (MA) dasar. Dasar medas dtetuka dega megguaka ersamaa (Tegaga dasar, KLL) ² () MA3φ dasar Dega megguaka dasar d atas maka erhtuga erut utuk masg-masg medas daat dlakuka dega ersamaa, medas erut yatu: medas sebearya, Ω medas dasar, Ω (2) Dega memasukka data masg-masg medas yag ada ada salura 50 K d Bal dalam Tekolog Elektro 3 ol. 9 No. Jauar Ju 200

2 rofl Sstem Kelstrka Bal besara ohm (Ω), maka aka ddaat medas dalam besara er-ut. Dega megguaka dasar MA la erut masg-masg beba da embagkta ddaat dega megguaka ersamaa MA er-ut yatu: MA sebearya (3) MA dasar Arus er-ut dtetuka dega megguaka ersamaa berkut: KA3 φ dasar 3 x tegaga dasar, K LL (4) 2.3 Klasfkas Bus Seta bus terdaat 4 (emat) besara etg yag dguaka d dalam aalss alra daya, yatu:. eks etto daya yata (et real ower ected), memuya smbul dega satua Megawatt ( MW ). 2. eks etto daya semu (et reactve ower ected) memuya smbol dega satua Megavolt Amere Reactve ( MAR ). 3. Magtude tegaga, memuya smbol dega satua Klovolt ( K ). 4. Sudut hasa tegaga, memuya smbol δ dega satua rada. Nomor da 2 adalah daya yag dbagktka oleh geerator yag megalr ke bus, bla bus sedr memuya beba, daya adalah selsh daya yag dbagktka geerator dega daya ada beba. Bla bus tdak uya geerator, maka beba ada bus tersebut dagga sebaga geerator yag membagktka daya egatf yag megalr ke bus tersebut. Dar 4(emat) arameter, utuk memeroleh eyelesaa alra daya, ada seta bus erlu dketahu 2 buah arameter, sehgga tergatug ada arameter yag dketahu. ada bus-bus yag demka daya komleks dberka oleh : S = + = ) + ( ).(5) ( G D G D dega, G = Daya aktf yag dsula oleh geerator ada bus G = Daya reaktf yag dsula oleh geerator ada bus = Daya aktf beba ada bus D = Daya reaktf beba ada bus D Utuk aalss alra daya, bus-bus yag dguaka daat dklasfkaska dalam 3(tga) kategor :. Load Bus atau Bus Beba Basa dsebut bus., arameter-arameter yag dketahu adalah da, arameterarameter yag tdak dketahu adalah da δ. 2. Bus Kotrol ( Geerator Bus ) ada bus, arameter-arameter yag dketahu adalah da, arameter-arameter yag dhtug adalah da δ. 3. Bus Referes ( Slack Bus ) ada bus arameter yag dketahu adalah da δ da (δ basaya = 0 ). Sedagka besara da dtetuka setelah teras selesa. Basaya slack bus yag dguaka dalam aalsa umlahya haya satu da dlh bus ertama atau terakhr, yag terhubug dega geerator yag berkaastas alg besar. Kose slack bus derluka, karea alra daya ke dala sstem ada seta bus tdak daat dtetuka sama seluruh teras terselesaka. Karea bus berfugs sebaga bus refrece, maka sudut fasa tegaga adalah sama dega 0. ersamaa umum dar arus yag meuu bus adalah: = = Y (6) atau dalam betuk olar daat dtulska: = = ( Y ) θ + δ (7) Daya komlek ada bus tersebut adalah, * =..(8) Akhrya deroleh, = δ = ( Y ) θ + δ.(9) Dega memsahka baga real da maer ddaatka : = Y Da = = cos( θ + δ δ ) (0) = Y s( θ + δ δ ) () Nla-la da daat dtetaka utuk semua bus kecual slack bus da memerkraka besar da sudut tegaga ada seta bus kecual slack bus yag maa besar da sudut tegaga telah dtetuka. Nla erkraa aka dguaka utuk meghtug la da, sehgga ddaatka, sec calc = (2) Tekolog Elektro 32 ol. 9 No. Jauar Ju 200

3 rofl Sstem Kelstrka Bal sec calc =.(3) teras berkutya. roses berulag (2.9) terus sama deroleh la koverge yag telah dtetuka. erhtuga besar arus salura trasms, dhtug dega ersamaa sebaga berkut: dmaa suerskr sec berart yag dtetaka sedagka calc berart yag dhtug. Jka umlah seluruh bus dber otas, umlah bus beba dber otas l, umlah geerator bus d ber otas g, da slack bus dber otas s, maka : = ( ) Y + (8) 2 dega : = l + g + s (4) Y = admtas kawat ke (2.0) ada slack bus la magtude tegaga () da = kotrbus arus 2 sudut tegaga (δ) adalah teta, sehgga tdak dlakuka erhtuga ada seta teras. Sedagka = admtas shut kawat ke ada geerator bus, daya aktf () da magtude tegaga () berla teta. Sehgga haya daya = kotrbus arus reaktf yag dhtug. Jumlah ersamaa yag 2 dselesaka ada seta teras adalah: = admtas shut kawat ke 2 l + g (2.) Matrk Jacoba terdr dar turua arsal 3. METODOLOG da terhada masg-masg varabel dalam ersamaa (0) da (). Yag daat dtulska sebaga berkut. J = J 3 J 2 δ J 4 Submatrk J, J 2, J 3, J 4 meuukka turua arsal ersamaa (0) da () terhada δ da yag bersesuaa, secara matemats dtulska sebaga berkut. J J 2 δ = J3 J 4 atau, = J δ = δ δ = J = v (6) = J3 δ = δ δ = J4 = Setelah seluruh ersamaa dselesaka, maka la koreks magtude da sudut tegaga dtambahka ke la sebelumya. δ ( k +) k k ( k +) k k = + = δ + δ.(7) Dega demka deroleh la magtude da sudut tegaga yag baru utuk dguaka ada Gardu duk esaggara dguaka sebaga bus geerator da Gardu duk Glmauk dguaka sebaga slack, sedagka dasar yag dguaka utuk daya 00 MA da tegaga 50 K. (5) Aalss data skuder atau (2.2) data yag telah dkoreks dega erhtuga er ut dolah dega megguaka rogram smulas EDSA Techcal 2000 Servce ack 3.5. Secara legka lagkah-lagkah erhtuga daat dlhat ada dagram alr metode Newto- Rahso dberka dalam gambar. 4. HASL DAN EMBAHASAN (2.3) Sstem Bal memuya arga trasms yag terbetag seaag Km yag terdr dar 7 salura da 3 gardu duk. Utuk meaggug beba, sstem Bal memuya emat buah sumber yatu embagkt d esaggara yag memuya kaastas sebesar 96,3 MW(daya mamu sebesar 54,3 MW), LTGU Glmauk dega kaastas embagkta 33,8 MW (daya mamu sebesar 30 MW) da embagkta LTGU emaro dega kaastas sebesar 97,6 MW (daya mamu sebesar 84 MW). Sumber berua terkoeks kabel laut dar Jawa dega kaastas sebesar 220 MW (daya mamu sebesar 200 MW). Beba ucak masg-masg G setelah dhtug dega megguaka satua er ut, terlhat ada tabel. Hasl aalss tegaga da arus kods eksstg terlhat ada tabel 2. (2.2) Dagram segars sstem Bal daat dlhat ada gambar 2. (2.22) Tekolog Elektro 33 ol. 9 No. Jauar Ju 200

4 rofl Sstem Kelstrka Bal Mula B aca data MA Base, Jml Bus, Jml beba lokal Data bus : daya embagkta, daya beba, magtude tegaga, sudut fasa tegaga Data salura : medas ser, le chargg. Susu Matrk Y-Bus Htug : Daya aktf da daya reaktf dega megguaka magtude tegaga da sudut fase tegaga yag terakhr calc calc da ; =, Htug : Selsh daya aktf da reaktf = ( = sec ) ( sec ) ( calc) ( cacl) max max Ya Htug : la varable slack bus, rug-rug salura, arus salura Tdak Susu Matrk Jacoba Htug : Magtude tegaga da sudut fase tegaga yag baru Cetak hasl No bus, magtude tegaga, sudut fase tegaga, daya ada ta bus, teras,daya masgmasg embagkt, rug-rug salura teras = teras + Selesa Tabel-. Data er-ut beba ucak (ukul 9.00 Wta) G ada sstem teaga lstrk Bal Gambar-. dagram alr metode Newto-Rahso Tabel-2. Hasl Smulas Tegaga da Daya Ta Bus ada Kods Eksstg Tahu 2007 No. Bus Beba (MW) (MAR ) Beba Aktf (.u) Reakt f (.u) Glmauk 3,6, emaro 30,2 8, Baturt 5,, ayaga 5,2 3, Negara 5, 5, Atosar 7,0 3, Kaal 67,3 9, Gayar 39,0 2, Amlaura 5,3 3, Saur 66,5 8, adagsamba 42,9 5, esaggara 85,5 32, Nusa Dua 5,4 5, No. BUS (OLTS) ANG (DEG) (KW) (KAR) BANYUWNG GLMANU EMARON ESANGGR BTURT AMLAURA ANTOSAR GANYAR KAAL NEGARA NUSA DUA AD.SAMB AYANGAN SANUR Tekolog Elektro 34 ol. 9 No. Jauar Ju 200

5 rofl Sstem Kelstrka Bal Tabel-3. Total embagkta da Beba ada Kods Eksstg (2007) Uraa (MW) (MAR) Gambar-2. Dagram segars sstem Bal S (MA) F (%) Slack Bus Geerator Total Beba Total Rug-rug ada tabel 3 terlhat bahwa d tahu 2007 total embagkta sebesar 368,3 MW da suly daya ada slack bus Bayuwag sebesar 88,80 MW da rug-rug daya total sebesar 3,02 MW. Hasl erhtuga alra daya ada kods eksstg tahu 2007 terlhat ada tabel 4. Dega megetahu besar arus yag megalr ada salura trasms, maka daat dbadgka dega kemamua hatar arus salura yag dguaka saat. Berdasarka erhtuga arus ada table 7 daat dketahu bahwa kemamua hatar arus (KHA) ta-ta salura mash d atas arus yag megalr, artya sstem Bal mash ama ka G amecuta Kelod da LTU Celuka bawag beroeras. Berdasarka aalss d atas, rofl sstem kelstrka Bal dega beroeras G amecuta Kelod da LTU Celuka bawag yag drg ertumbuha beba % er tahu aka Tekolog Elektro 35 ol. 9 No. Jauar Ju 200

6 rofl Sstem Kelstrka Bal mead lebh bak da aka mamu melaya beba yag ada saat tu. Tabel-4. Hasl erhtuga alra daya ada kods eksstg 2007 No To From (KW) (KAR) Kaal Baturt ayaga Baturt Gayar Amlaura Negara Atosar Kaal Gayar Saur Gayar Bayuwag Glmauk Negara Glmauk Atosar Kaal Nusa Dua Kaal esaggara Nusa dua Kaal Samba esaggara.samba Kaal ayaga Baturt emaro Glomauk emaro esaggara Saur Tabel-5. Hasl erhtuga Tegaga da Daya Ta Bus ada Tahu 20 asca Beroerasya LTU Celuka Bawag. No. BUS (OLTS) ANG (DEG) (KW) (KAR) Celuka B Bayuwag Glmauk emaro esaggara Baturt Amlaura Atosar Gayar Kaal Negara Nusa Dua Samba ayaga emecuta Saur SMULAN Dar embahasa asca G amecuta Kelod da LTU Celuka Bawag beroeras, maka sstem bal yag dbahas daat dsmulka atara la:. ada kods eksstg tahu 2007, kods tegaga tdak ada yag melebh batas ± 5% dar batas tegaga omalya da arus d seta salura tdak ada yag melebh KHA eghatar. 2. asca beroeras G emecuta Kelod, kods tegaga semak bak, arus yag megalr d salura tdak ada yag melebh KHA eghatarya, da rug-rug daya meuru 3,% dar kods sebelum G emecuta Kelod beroeras. 3. asca LTU Celuka Bawag beroeras tahu 20, tegaga d seta bus mash dalam batas-batas yag dka, yatu ± 5% dar tegaga omalya. Arus yag megalr d salura tdak ada yag melebh KHA eghatarya, da total rug-rug daya sebesar 9,44 MW. ada kods, sstem kelstrka Bal aka mamu meyula beba secara madr. 6. SARAN. Gua megatsas egkata beba d Gardu duk emecuta Kelod, erlu dlakuka u ratg eghatar ada salura trasms Kaal-Nusa Dua, sehgga eghatar tdak megalam beba lebh. 2. erlu dlakuka aalsa alra daya ka kaastas salura trasms yag meuu LTU Celuka Bawag dlakuka u-ratg, sehgga dketahu besar tegaga, daya aktf da reaktf serta rug-rug daya aka daat dteka. 7. DAFTAR USTAKA [] Grager, Joh J. ad Steveso, Wllam D, Jr.994, ower System Aalyss, Sgaore : McGraw-Hll.c. [2] Glover, J.Duca, Sarma, Malukutla S., 2002, ower System Aalyss ad Desg, Brooks/cole Thomso Learg. [3] G. W. Stagg ad A.H. El-Abad, 986, Comuter Method ower Systems Aalyss, McGraw Hll ublcatos, [4] Had Saadat, 999, ower System Aalyss, Mlwaukee School of Egeerg. [5] Hutauruk, T.S., 990, Trasms Daya Lstrk, Jakarta : T Erlagga. [6] Hutauruk, T.S., 983, Aalsa Sstem Teaga Lstrk, Jurusa Elektrotekk Fakultas Tekolog dustr sttut Tekolog Badug. [7] Saadat, Had, 999. ower System Aalyss. Sgaore : McGraw-Hll.c. [8] Steveso, Wllam D, Jr., 994, Aalsa Sstem Teaga, Jakarta : T Erlagga. Tekolog Elektro 36 ol. 9 No. Jauar Ju 200