TUGAS AKHIR PENGARUH JARAK ANTAR SUB-KONDUKTOR BERKAS TERHADAP BESARNYA REAKTANSI INDUKTIF SALURAN TRANSMISI ARUS BOLAK BALIK

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PENGARUH JARAK ANTAR SUB-KONDUKTOR BERKAS TERHADAP BESARNYA REAKTANSI INDUKTIF SALURAN TRANSMISI ARUS BOLAK BALIK Studi Kasus : Perencanaan Transmisi 275 kv Galang-Binjai Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh : MARHON SARMONO TINAMBUNAN NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2 PENGARUH JARAK ANTAR SUB-KONDUKTOR BERKAS TERHADAP BESARNYA REAKTANSI INDUKTIF SALURAN TRANSMISI ARUS BOLAK BALIK Studi Kasus : Perencanaan Transmisi 275 kv Galang-Binjai Oleh : Marhon Sarmono Tinambunan NIM : Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro Disetujui oleh : Dosen Pembimbing, Ir. Bonggas L. Tobing NIP : Diketahui oleh : Pelaksana Tugas Harian Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU, Prof. DR. Ir. Usman Ba afai NIP : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

3 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur kehadirat Yesus Kristus untuk segala berkat dan kasihnya yang melampaui segala akal dan pikiran yang selalu menyertai dan memampukan penulis didalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul Pengaruh Jarak Antar Sub-Konduktor Berkas Terhadap Besarnya Reaktansi Induktif Saluran Transmisi Arus Bolak Balik, Studi Kasus : Perencanaan Transmisi 275 kv Galang-Binjai. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dorongan dari banyak pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Teristimewa buat Ayahanda B. Tinambunan dan Ibunda L. br Hasugian yang selalu memberikan kasih sayang, dorongan dan doa yang tulus bagi penulis dari kecil hingga saat ini. 2. Ir. Bonggas L. Tobing, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir sekaligus Kepala Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan dan penyusunan Tugas Akhir ini. 3. Prof. Dr. Ir. Usman Baafai, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro. dan Rahmat Fauzi. ST,MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro.

4 4. Bapak Ir. Kasmir Tanjung, selaku Dosen Wali penulis, yang senantiasa memberikan bimbingannya selama masa perkuliahan. 5. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,, 6. Staf pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah membantu penulis dalam urusan administrasi, 7. Untuk K Sarihon makasi banyak untuk semua dukungan moril dan materil serta doanya selama penulis kuliah hingga sekarang. 8. Untuk Mama Theresia & Lae Tobing, Pak Demintan & Angkang br Panggabean, Adek (Pirhot & Romina), bere-bereku (Theresia, Mery, Sabrina, Jonathan, Novy) dan Boruku (Demintan & Butet) untuk doa dan dukungannya.. 9. Kelompok Kecilku Altiora Quarite (Mencari yang lebih murni) B Raymond,ST, Lae Lamringan,ST, Rony & Elis), makasi tuk kebersamaannya salama ini. 10. Yang saya sayangi Kristina Elisa Purba makasi tuk doa, dukungan dan kesabarannya menjadi sahabat penulis selama ini. 11. Kawan2 seperjuangan, teristimewa buat Aron, Jonathan (Pudan SHP), Arwida, Goldi, Goldy, Windy, Grace, Estheria, Gusty, Benny, makasi tuk persahabatannya selama ini. 12. Staf di PT PLN (PERSERO) Proyek Induk Pembangkit dan Jaringan Sumatera Utara, Aceh, dan Riau (PIKITRING SUAR) yang sangat membantu penulis selama proses pengambilan data: Bu Suyatma, Kak Ira dan Mas Imam

5 13. Teman teman Elektro 05 (Lae Hans, Roy Hakim, Tommy, Rainhard, Daniel, Apara Budi, Herman, Apara Fery Daniel, Anry, Bastana, Tommy, Edison dan lain-lain),makasi tuk pertemanannya yang terjalin selama ini,untuk adek2 Stambuk 06,Stambuk 07,Stambuk 08 yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terimaksi tuk dukungan dan doa2nya. 14. Buat teman teman satu pondokan Kos 50 (B Naek,Doly,Andy Amborgeng, Dinan Parsip, Lae Abdi, Febry,Jenlion,Iman,dll) makasi tuk kebersamanya selama ini. 15. Teman teman di perkumpulan Solidaritas Mahasiswa Silindung (SMS): K Nova,B David,B Galumbang,B Sutrisno,B Irwanto,AparaYourik, Riamora, Rianti, Rina, K Rebecka, Junita, Erin, Krisnina,dll. 16. Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis ucapkan terima kasih banyak. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca untuk kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap penulisan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, April 2010 Penulis, Marhon S. Tinambunan

6 ABSTRAK Dalam Tugas Akhir ini, dihitung besar reaktansi induktif untuk perencanaan Transmisi 275 kv Galang Binjai dengan jarak antar sub-konduktor yang berbeda. Hasil perhitungan memperlihatkan jarak optimum antar sub-konduktor dipilih berdasarkan kuat medan elektrik tertinggi pada permukaan konduktor dan jatuh tegangan pada saluran, untuk 2 sub-konduktor adalah 0.28 m, untuk 3 sub-konduktor adalah 0.26 m dan untuk 4 sub-konduktor adalah 0.22 m.

7 DAFTAR ISI Halaman Kata Pengantar... i Abstrak... iv Daftar Isi... v Daftar Gambar... viii Daftar Tabel... x BAB I Pendahuluan... 1 I.1 Latar Belakang...1 I.2 Tujuan dan Manfaat Penulisan...1 I.3 Batasan Masalah...2 I.4 Metode Penulisan...2 I.5 Sistematika Penulisan...3 BAB II INDUKTANSI PADA KONDUKTOR SELINDER... 5 II.1 Induktansi Pada Penghantar Berarus...5 II.2 Induktansi Pengantar yang Disebabkan oleh Fluks Internal...5 II.3 Fluks Gandeng Antara Dua Titi Diluar Penghantar yang Tersendiri...7 II.4 Induktansi Saluran Dua-Kawat Berfasa Tunggal...9 BAB III SALURAN TRANSMISI ARUS BOLAK BALIK TEGANGAN TINGGI HANTARAN UDARA...12 III.1 Umum...12 III.2 Jenis-Jenis Penghantar...12 III.3 Klasifikasi Saluran Transmisi...14

8 III.4 Konfigurasi Dan Bentuk Menara Transmisi...16 III.5 Reaktansi Induktif Saluran Transmisi Tegangan Bolak- balik Yang Menggunakan Konduktor Tunggal...17 III.5.1 Reaktansi Induktif pada Penghantar Tunggal...17 III.5.2 Reaktansi Induktif pada Penghantar Tiga Fasa...19 III.5.2 Reaktansi Induktif Saluran Ganda Fasa Tiga...22 III.6 Reaktansi Induktif Saluran Transmisi Tegangan Bolak- balik Yang Menggunakan Konduktor Berkas...23 III.6.1 Induktansi Sendiri dari Konduktor Berkas...24 III.6.2 Reaktansi Induktif Saluran Tunggal Tiga Fasa Konduktor Berkas yang Ditransposisi...26 III.6.3 Reaktansi Induktif Untuk Saluran Ganda dengan Konduktor Berkas...30 BAB IV PERHITUNGAN REAKTANSI INDUKTIF SALURAN TRANSMISI 275 KV GALANG-BINJAI...35 IV.1 Umum...35 IV.2 Perhitungan Reaktansi Induktif Saluran Transmisi...35 IV.2.1 Perhitungan Reaktansi Induktif Pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Dua Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran Transmisi Vertikal...36 IV.2.2 Perhitungan Reaktansi Induktif Pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Tiga Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran Transmisi Vertikal...44 IV.2.3 Perhitungan Reaktansi Induktif Pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Empat Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran Transmisi

9 Vertikal...52 IV.3 Analisa Data...60 BAB V PENUTUP...64 V.1 Kesimpulan...64 V.2 Saran...64 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

10 DAFTAR GAMBAR 2.1. Penampang suatu penghantar berbentuk selinder Suatu penghantar dari titik eksternal P 1 dan P Konduktor balik dekat dengan konduktor pertama Bentuk menara dan konfigurasi penghantar transimisi hantaran udara Penghantar tunggal Penghantar tiga fasa dengan jarak perfasa sama Susunan penghantar suatu saluran ganda tiga fasa Saluran tiga fasa dengan konduktor berkas Saluran ganda tiga fasa dengan konduktor berkas Susunan penghantar berkas GMD saluran ganda dengan menggunakan konduktor berkas GMR fasa R konduktor berkas dengan dua sub-konduktor GMD RS saluran ganda konduktor berkas dengan dua sub-konduktor GMD ST saluran ganda konduktor berkas dengan dua sub-konduktor GMD TR saluran ganda konduktor berkas dengan dua sub-konduktor Kurva hubungan jarak dan besar reaktansi indukitf konduktor berkas dua sub-konduktor GMR fasa R konduktor berkas dengan tiga sub-konduktor GMD RS saluran ganda konduktor berkas dengan tiga sub-konduktor GMD ST saluran ganda konduktor berkas dengan tiga sub-konduktor... 49

11 4.9. GMD TR saluran ganda konduktor berkas dengan tiga sub-konduktor Kurva hubungan jarak dan besar reaktansi indukitf konduktor berkas tiga sub-konduktor GMR fasa R konduktor berkas dengan empat sub-konduktor GMD RS saluran ganda konduktor berkas dengan empat sub-konduktor GMD ST saluran ganda konduktor berkas dengan empat sub-konduktor GMD TR saluran ganda konduktor berkas dengan empat sub-konduktor Kurva hubungan jarak dan besar reaktansi indukitf konduktor berkas empat sub-konduktor Kurva hubungan jarak dan besar reaktansi indukitf konduktor berkas dua, tiga dan empat sub-konduktor... 61

12 DAFTAR TABEL 4.1. GMR fasa R saluran ganda konduktor berkas dengan dua sub-konduktor Reaktansi induktif perfasa saluran ganda konduktor berkas dengan dua sub konduktor GMR fasa R saluran ganda konduktor berkas dengan tiga sub-konduktor Reaktansi induktif perfasa saluran ganda konduktor berkas dengan tiga sub konduktor GMR fasa R saluran ganda konduktor berkas dengan empat sub-konduktor Reaktansi induktif perfasa saluran ganda konduktor berkas dengan empat sub konduktor Reaktansi induktif perfasa saluran ganda konduktor berkas dengan dua, tiga dan empat sub konduktor Medan elektrik pada permukaan konduktor Reaktansi induktif maksimal tiap fasa Jarak antar sub-konduktor... 63