ANALISIS RANGKAIAN GENERATOR IMPULS UNTUK MEMBANGKITKAN TEGANGAN IMPULS PETIR MENURUT BERBAGAI STANDAR

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. lebih impuls yang disebabkan oleh adanya operasi hubung-buka (switching. ketahanan peralatan dalam memikul tegangan lebih impuls.

ANALISIS RANGKAIAN GENERATOR IMPULS UNTUK MEMBANGKITKAN TEGANGAN IMPULS PETIR MENURUT BERBAGAI STANDAR

PEMBANGKITAN TEGANGAN TINGGI IMPULS

KINERJA RANGKAIAN R-C DAN R-L-C DALAM PEMBANGKITAN TEGANGAN TINGGI IMPULS

FAKTOR - FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RESPON TRANSIEN PEMBUMIAN GRID

BAB II TEGANGAN TINGGI IMPULS

SIMULASI PERHITUNGAN DISTRIBUSI TEGANGAN PADA ISOLATOR RANTAI

PENGARUH POSISI STUB ISOLATOR TERHADAP DISTRIBUSI TEGANGAN PADA ISOLATOR PIRING GELAS

PENGARUH PERISAI PELAT LOGAM TERHADAP INDUKSI TEGANGAN SURJA PETIR PADA INSTALASI TEGANGAN RENDAH

ARESTER SEBAGAI SISTEM PENGAMAN TEGANGAN LEBIH PADA JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH 20KV. Tri Cahyaningsih, Hamzah Berahim, Subiyanto ABSTRAK

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Perbandingan Tegangan Residu Arester SiC dan ZnO Terhadap Variasi Front Time

KOORDINASI PROTEKSI ARESTER PCB DAN DIODA ZENER DENGAN ELEMEN DEKOPLING PADA PERALATAN LISTRIK JURNAL SKRIPSI

Penentuan Nilai Impedansi Pembumian Elektroda Batang Tunggal Berdasarkan Karakteristik Response Impuls

STUDI PENGARUH KORONA TERHADAP SURJA TEGANGAN LEBIH PADA SALURAN TRANSMISI 275 kv

PENENTUAN TITIK INTERKONEKSI DISTRIBUTED GENERATION

SINGUDA ENSIKOM VOL. 7 NO. 2/Mei 2014

Model Arrester SiC Menggunakan Model Arrester ZnO IEEE WG

SINGUDA ENSIKOM VOL. 7 NO. 3/ Juni 2014

SIMULASI DAN ANALISIS PENGARUH TEGANGAN LEBIH IMPULS PADA BELITAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI 20 KV

ANALISIS TEGANGAN LEBIH TRANSIEN IMPULS PERSEGI PADA UJUNG SALURAN TRANSMISI SECARA EKSPERIMENTAL

1 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

SIMULASI DISTRIBUSI TEGANGAN PETIR DI JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH 20 KV PENYULANG KENTUNGAN 2 YOGYAKARTA

ANALISIS PENGARUH JATUH TEGANGAN TERHADAP KINERJA MOTOR ARUS SEARAH KOMPON

STUDI PENGARUH KORONA TERHADAP SURJA. TEGANGAN LEBIH PADA SALURAN TRANSMISI 275 kv

Rancangan Awal Prototipe Miniatur Pembangkit Tegangan Tinggi Searah Tiga Tingkat dengan Modifikasi Rangkaian Pengali Cockroft-Walton

PENGARUH ELEKTRODA CINCIN PERATA TERHADAP DISTRIBUSI TEGANGAN ISOLATOR RANTAI JENIS PORSELEN

PENENTUAN FREKUENSI OSILASI LC DARI KURVA TEGANGAN INDUKTOR DAN KAPASITOR TERHADAP FREKUENSI. Islamiani Safitri* dan Neny Kurniasih

ANALISIS PERBANDINGAN REGULASI TEGANGAN GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI TANPA MENGGUNAKAN KAPASITOR KOMPENSASI DAN DENGAN MENGGUNAKAN KAPASITOR

BAB II IMPEDANSI SURJA MENARA DAN KAWAT TANAH

PENGARUH PENGATURAN TAHANAN SHUNT DAN SERI TERHADAP PUTARAN DAN EFISIENSI MOTOR ARUS SEARAH KOMPON

12/26/2006 PERTEMUAN XIII. 1. Pengantar

PENENTUAN SLACK BUS PADA JARINGAN TENAGA LISTRIK SUMBAGUT 150 KV MENGGUNAKAN METODE ARTIFICIAL BEE COLONY

PENGARUH PEGATURAN KECEPATAN MENGGUNAKAN METODE PENGATURAN FLUKSI TERHADAP EFISIENSI PADA MOTOR ARUS SEARAH KOMPON

ANALISIS PEHITUNGAN RUGI-RUGI DAYA PADA GARDU INDUK PLTU 2 SUMUT PANGKALAN SUSU DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM SIMULASI ELECTRICAL TRANSIENT ANALYZER

ISSN Cetak ISSN Online Analisis Perilaku Superkapasitor Susunan Sebagai Pengganti Baterai

ANALISIS PENENTUAN TEGANGAN TERMINAL, REGULASI, DAN EFISIENSI GENERATOR SINKRON 3 FASA ROTOR SALIENT POLE DENGAN METODE BLONDEL (TWO REACTION THEORY)

RANCANG BANGUN POWER HARVESTER UNTUK TRANSFER DAYA WIRELESS MENGGUNAKAN ANTENA TV FREKUENSI MHZ

STUDI ALIRAN DAYA PADA SISTEM KELISTRIKAN SUMATERA BAGIAN UTARA (SUMBAGUT) 150 kv DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE POWERWORLD VERSI 17

I Wayan Rinas. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali, *

ANALISA PERBANDINGAN PENGARUH HUBUNGAN SHORT-SHUNT DAN LONG-SHUNT TERHADAP REGULASI TEGANGAN DAN EFISIENSI GENERATOR INDUKSI PENGUATAN SENDIRI

ABSTRAK. Kata Kunci: generator dc, arus medan dan tegangan terminal. 1. Pendahuluan

PENGARUH JUMLAH DAN JARAK MESH PERISAI TERHADAP INDUKSI TEGANGAN TINGGI PADA SALURAN TEGANGAN RENDAH

STUDI TENTANG PENGUKURAN PARAMETER TRAFO DISTRIBUSI DENGAN MENGGUNAKAN EMT (ELECTRICAL MEASUREMENT & DATA TRANSMIT)

Kata Kunci Proteksi, Arrester, Bonding Ekipotensial, LPZ.

Proteksi Terhadap Petir. Distribusi Daya Dian Retno Sawitri

OPTIMASI PELETAKKAN ARESTER PADA SALURAN DISTRIBUSI KABEL CABANG TUNGGAL AKIBAT SURJA PETIR GELOMBANG PENUH

STUDI PENGGUNAAN SISTEM PENDINGIN UDARA TEKAN UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI TRANSFORMATOR PADA BEBAN LEBIH

PENGARUH CAPACITOR BANK SWITCHING TERHADAP KUALITAS DAYA EFFECT OF CAPACITOR BANK SWITCHING ON POWER QUALITY

ABSTRAK. Kata kunci : Arus Transien, Ketahanan Transformator, Jenis Beban. ABSTRACT. Keywords : Transient Current, Transformer withstand, load type.

STUDI PENGATURAN TEGANGAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV YANG TERHUBUNG DENGAN DISTRIBUTED GENERATION (STUDI KASUS: PENYULANG TR 5 GI TARUTUNG)

STUDI KARAKTERISTIK TRANSIEN LIGHTNING ARRESTER PADA TEGANGAN MENENGAH BERBASIS PENGUJIAN DAN SIMULASI

ANALISA PENGARUH BESAR NILAI KAPASITOR EKSITASI TERHADAP KARAKTERISTIK BEBAN NOL DAN BERBEBAN PADA MOTOR INDUKSI SEBAGAI

ANALISIS PERLINDUNGAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI YANG EFEKTIF TERHADAP SURJA PETIR. Lory M. Parera *, Ari Permana ** Abstract

ANALISA PERHITUNGAN SUSUT TEKNIS DENGAN PENDEKATAN KURVA BEBAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN (PERSERO) RAYON MEDAN KOTA

PERENCANAAN SMARTGRID JARINGAN LISTRIK SUMBAGUT 150 KV MENGGUNAKAN SIMULINK MATLAB

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH POSISI SIKAT DAN PENAMBAHAN KUTUB BANTU TERHADAP EFISIENSI DAN TORSI MOTOR DC SHUNT

ANALISIS PENGARUH BEBAN NONLINIER TERHADAP KINERJA KWH METER INDUKSI SATU FASA

Pengujian Recloser Tegangan Menengah Menggunakan Tegangan Tinggi Impuls

BAB III METODE PENELITIAN. Alat dan bahan yang digunakan untuk melakukan penelitian ini, yaitu :

Efek Tegangan Impuls pada Panel Surya Disebabkan oleh Sambaran Petir

EVALUASI ARRESTER UNTUK PROTEKSI GI 150 KV JAJAR DARI SURJA PETIR MENGGUNAKAN SOFTWARE PSCAD

ANALISA BERBAGAI HUBUNGAN BELITAN TRANSFORMATOR 3 PHASA DALAM KEADAAN BEBAN LEBIH (APLIKASI PADA LABORATORIUM KONVERSI ENERGI LISTRIK FT.

PROTEKSI PETIR PADA TRANSISI SALURAN UDARA DAN BAWAH TANAH TEGANGAN MENENGAH 20 kv

BAB II GANGGUAN TEGANGAN LEBIH PADA SISTEM TENAGA LISTRIK

Nama : Taufik Ramuli NIM :

PENGARUH POSISI SIKAT TERHADAP WAKTU PENGEREMAN PADA MOTOR ARUS SEARAH PENGUATAN SHUNT DENGAN METODE DINAMIS

Tes Surja untuk Mendeteksi Kerusakan Belitan pada Motor Induksi Tegangan Rendah

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

STUDI PENGARUH KONFIGURASI 1 PERALATAN PADA SALURAN DISTRIBUSI 20 KV TERHADAP PERFORMA PERLINDUNGAN PETIR MENGGUNAKAN SIMULASI ATP/EMTP

DASAR TEORI. Kata kunci: Kabel Single core, Kabel Three core, Rugi Daya, Transmisi. I. PENDAHULUAN

PENGURANGAN ARUS NETRAL PADA SISTEM DISTRIBUSI TIGA FASA EMPAT KAWAT MENGGUNAKAN ZERO SEQUENCE BLOCKING TRANSFORMER

Abstrak. Kata kunci: kualitas daya, kapasitor bank, ETAP 1. Pendahuluan. 2. Kualitas Daya Listrik

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) /TUGAS TERSTRUKTUR - - INDUKSI ELEKTROMAGNET - INDUKSI FARADAY DAN ARUS

ANALISIS ANTENA MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT DENGAN TEKNIK PLANAR ARRAY

BAB 2 DASAR TEORI. Gambar 2.1 Rangkaian seri RLC

PERCOBAAN - I PEMBANGKITAN DAN PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI BOLAK-BALIK

PENGARUH KENAIKAN TEMPERATUR TERHADAP TEGANGAN TEMBUS UDARA PADA ELEKTRODA BOLA TERPOLUSI ASAM

Pengaruh Front Time terhadap Tegangan Residu Arester ZnO 18 kv

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN ANALISIS

DAMPAK PEMBERIAN IMPULS ARUS TERHADAP KETAHANAN ARRESTER TEGANGAN RENDAH

PENGURANGAN ARUS NETRAL PADA SISTEM DISTRIBUSI TIGA FASA EMPAT KAWAT MENGGUNAKAN TRANSFORMATOR WYE-DELTA

Respons Impuls Pada Elektroda Pentanahan Batang Tunggal Untuk Menentukan Nilai Impedansi Pentanahan

III. METODE PENELITIAN

TUGAS AKHIR DISTRIBUSI TEGANGAN SURJA PETIR PADA TIAP MENARA TRANSMISI MINDO SIMBOLON NIM :

SOAL DAN PEMBAHASAN ARUS BOLAK BALIK

Pulsa Pada Hubungan Singkat, Rangkaian Open dan Matching

STUDI ALIRAN DAYA PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV YANG TERINTERKONEKSI DENGAN DISTRIBUTED GENERATION (STUDI KASUS: PENYULANG PM.6 GI PEMATANG SIANTAR)

Jurnal Neutrino Vol. 2, No. 1 Oktober

Kata Kunci: motor DC, rugi-rugi. 1. Pendahuluan. 2. Rugi-Rugi Pada Motor Arus Searah Penguatan Seri Dan Shunt ABSTRAK

ANALISIS FILTER INDUKTIF DAN KAPASITIF PADA CATU DAYA DC

STUDI PENGARUH STRAY CAPACITANCE TERHADAP KINERJA ARRESTER TEGANGAN TINGGI 150 KV DENGAN FINITE ELEMENT METHODS (FEM)

TUGAS AKHIR PENGARUH IMPEDANSI SURJA PEMBUMIAN MENARA TRANSMISI TERHADAP TEGANGAN LENGAN MENARA WINDY ROLAND TOBING NIM :

BAB I PENDAHULUAN. Petir adalah suatu fenomena alam yang memiliki kekuatan sangat besar

PENGARUH BENTUK GELOMBANG SINUS TERMODIFIKASI (MODIFIED SINE WAVE) TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR INDUKSI SATU FASA

STUDI PERANCANGAN ANTENA SUSUN MIKROSTRIP PATCH SEGIEMPAT DUAL-BAND (2.4 GHz dan 3.3 GHz)

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

STUDI KEANDALAN JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV YANG TERINTERKONEKSI DENGAN DISTRIBUTED GENERATION

DAMPAK PEMBERIAN IMPULS ARUS TERHADAP TINGKAT PERLINDUNGAN ARRESTER TEGANGAN RENDAH

Transkripsi:

ANALISIS RANGKAIAN GENERATOR IMPULS UNTUK MEMBANGKITKAN TEGANGAN IMPULS PETIR MENURUT BERBAGAI STANDAR Wangto Ratta Halim, Syahrawardi Konsentrasi Teknik Energi Listrik, Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU) Jl. Almamater, Kampus USU Medan 20155 INDONESIA e-mail: wangto_lin@yahoo.com Abstrak Pada tegangan impuls yang disebabkan oleh sambaran petir, waktu yang diperlukan untuk mencapai puncak gelombang dan waktu penurunan tegangan sangat bervariasi sehingga perlu ditetapkan bentuk standar tegangan impuls petir untuk keperluan pengujian. Terdapat beberapa standar mengenai tegangan impuls petir diantaranya standar Jepang, Inggris, Amerika dan International Electrotechnical Commission (IEC). Masingmasing standar memiliki perbedaan dari segi waktu muka dan waktu ekor gelombang. Paper ini menganalisis bentuk tegangan impuls petir sesuai standar Jepang, Inggris, Amerika dan IEC, serta menyajikan cara menentukan nilai resistansi, induktansi dan kapasitansi generator impuls untuk menghasilkan bentuk gelombang impuls petir sesuai masing-masing standar. Dari hasil analisis dapat dilihat bahwa nilai tegangan puncak, waktu muka dan waktu ekor gelombang dapat diatur dengan mengubah nilai resistansi, induktansi dan kapasitansi pada generator impuls. Pada generator impuls RLC dengan spesifikasi W 1 kj, 100 kv dan η 90% nilai komponen untuk membangkitkan tegangan impuls petir berdasarkan standar IEC adalah C 162 nf, L 88,72 µh, 396,08 Ω, 37,80 Ω. Kata Kunci: gelombang impuls, generator impuls petir, standar gelombang impuls petir 1. Pendahuluan Pada saat beroperasi suatu sistem tenaga listrik dapat mengalami tegangan lebih impuls yang disebabkan oleh adanya operasi hubungbuka ataupun karena sambaran petir pada sistem tenaga listrik langsung ataupun tidak langsung. Tegangan impuls ini dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik. Oleh karena itu, peralatan perlu diuji dengan tegangan tinggi impuls untuk mengetahui ketahanan peralatan dalam memikul tegangan lebih impuls. Agar dapat melakukan riset dan pengujian ketahanan peralatan terhadap tegangan impuls, maka perlu ditetapkan referensi atau standar mengenai bentuk gelombang impuls. Terdapat beberapa standar mengenai bentuk gelombang impuls petir diantaranya standar Jepang, Inggris, Amerika dan IEC. Selain itu, terdapat pula beberapa jenis pembangkit tegangan tinggi impuls seperti generator impuls RLC, generator impuls RC dan generator Marx. Bentuk dan waktu gelombang impuls dapat diatur dengan mengubah nilai komponen rangkaian generator impuls. Dengan demikian, bentuk gelombang impuls petir sesuai masingmasing standar dapat dibuat dengan mengubah nilai resistansi, induktansi dan kapasitansi pada generator impuls RLC atau dengan mengubah nilai resistansi dan kapasitansi pada generator impuls RC dan generator Marx. 2. Tegangan Impuls Tegangan impuls adalah tegangan yang naik dalam waktu singkat sekali kemudian disusul dengan penurunan yang relatif lambat menuju nol. Ada tiga bentuk tegangan impuls yang mungkin menerpa sistem tenaga listrik yaitu tegangan impuls petir yang disebabkan oleh sambaran petir, tegangan impuls hubung buka yang disebabkan oleh adanya operasi hubung-buka dan tegangan impuls petir terpotong [1]. Bentuk ketiga jenis tegangan impuls tersebut ditunjukkan pada Gambar 1. V t V Gambar 1. Bentuk gelombang tegangan impuls [1] Tegangan impuls didefinisikan sebagai suatu gelombang yang berbentuk eksponensial ganda yang dapat dinyatakan dengan persamaan: -1- copyright @ DTE FT USU t V t

(1) Definisi bentuk gelombang impuls [2]: 1. Bentuk dan waktu gelombang impuls dapat diatur dengan mengubah nilai komponen rangkaian generator impuls. 2. Nilai puncak (peak value) merupakan nilai maksimum gelombang impuls. 3. Muka gelombang (wave front) didefinisikan sebagai bagian gelombang yang dimulai dari titik nol sampai titik puncak. Waktu muka (T f ) adalah waktu yang dimulai dari titik nol sampai titik puncak gelombang. 4. Ekor gelombang (wave tail) didefinisikan sebagai bagian gelombang yang dimulai dari titik puncak sampai akhir gelombang. Waktu ekor (T t ) adalah waktu yang dimulai dari titik nol sampai setengah puncak pada ekor gelombang. Standar bentuk gelombang impuls petir yang dipakai oleh beberapa negara ditunjukkan pada Tabel 1: Tabel 1 Standar bentuk tegangan impuls petir [2] Standar Jepang 1 x 40 µs Jerman dan Inggris 1 x 50 µs Amerika 1,5 x 40 µs IEC 1,2 x 50 µs Nilai toleransi waktu muka dan waktu ekor gelombang untuk standar Jepang adalah 0,5 2 μs dan 35 50 μs, standar Inggris 0,5 1,5 μs dan 40 60 μs, sedangkan untuk standar Amerika adalah 1,0 2,0 μs dan 30 50 μs. Untuk tegangan impuls petir berdasarkan standar IEC, penyimpangan waktu muka (T f ) yang ditolerir adalah ±30%, sedang penyimpangan waktu ekor (T t ) yang ditolerir adalah ±20% [2]. Alat yang digunakan untuk membangkitkan tegangan tinggi impuls disebut generator impuls. Rangkaian generator impuls RLC ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2. Rangkaian generator impuls RLC Rangkaian generator impuls RC ditunjukkan pada Gambar 3. Gambar 3. Rangkaian generator impuls RC 3. Metode Penelitian Langkah-langkah yang ditempuh dalam penelitian ini meliputi : 1. Tahap Persiapan Tujuan dari tahap persiapan penelitian adalah untuk mempersiapkan dan mengumpulkan informasi berupa data-data yang diperlukan untuk melakukan analisis. 2. Tahap Perhitungan Data Tahap ini dimulai dengan menghitung nilai parameter pada setiap generator impuls. Tahap-tahap penentuan nilai C, L,, dan pada generator impuls RLC adalah sebagai berikut [1]: Menentukan kapasitas (W), tegangan puncak impuls ( ), waktu muka ( ), waktu ekor ( ), dan efisiensi ( ) generator impuls yang direncanakan. k (2) Dari Tabel 2 ditentukan nilai ln untuk nilai k yang dihitung pada langkah kedua di atas. Tabel 2 Hubungan k dengan ln b k ln b 10 3,922 26,66 5,225 30 5,422 40 5,784 41,66 5,834 50 6,059 60 6,281 1 ln 2 (3) Mencari nilai berdasarkan nilai ln yang telah diketahui. + 1 1 (4) Menghitung besarnya kapasitansi kapasitor pemuat C 2 (5) -2- copyright @ DTE FT USU

L R 1 ( ) (6) 2 ( ) (7) (8) (9) Sedangkan tahap-tahap penentuan nilai C 1, C 2, R 1 dan R 2 pada generator impuls RC adalah sebagai berikut [3,4]: Menentukan kapasitas (W), tegangan puncak impuls ( ), waktu muka ( ), waktu ekor ( ), dan efisiensi ( ) generator impuls yang direncanakan. C 1 C 2 2 (10) (11) γ (12) Mencari nilai α dan β dari Tabel 3 Tabel 3 Nilai α dan β untuk berbagai bentuk gelombang [3,4] Bentuk Gelombang α β 0,5 / 5 4,080 3,992 1 / 5 1,557 1,366 1 / 10 2,040 1,961 1 / 40 2,910 2,892 1 / 50 3,044 3,029 1,2 / 50 2,445 2,431 1,5 / 40 1,776 1,757 R 2 1 ± 1 + ( ) 1 + ( ) R 1 1 1 + ± 1 + ( ) (13) (14) Perhitungan parameter generator impuls ini dilakukan secara manual dan juga dengan menggunakan software Matlab. Setelah diperoleh semua parameter pada masing-masing generator impuls, maka dilanjutkan dengan menampilkan bentuk gelombang tegangan impuls petir. Bentuk gelombang tegangan impuls petir dapat ditampilkan dengan menggunakan software PSpice [5,6]. Namun, pada penelitian ini software yang digunakan adalah PSIM. 4. Hasil dan Analisis Sebelum melakukan analisis maka terlebih dahulu harus dihitung nilai komponen yang ada pada rangkaian generator impuls. Dalam hal ini perlu ditetapkan spesifikasi generator impuls RLC dan RC sebagai berikut: Kapasitas Generator Impuls : W 1 kj Tegangan Maksimum : 100 kv Efisiensi : η 90 % Rangkaian generator impuls RLC untuk menghasilkan tegangan impuls petir berdasarkan standar IEC ditunjukkan pada Gambar 4. Nilai komponen generator impuls telah dihitung sebelumnya dengan menggunakan Program Matlab. Gambar 4. Rangkaian generator impuls RLC berdasarkan standar IEC Gambar 5. Gambar 5. Bentuk gelombang impuls petir generator RLC berdasarkan standar IEC V maks 100,001 kv 100 kv η 90 % T f 1,2 μs T t 49,984 µs 50 μs Rangkaian generator impuls RC untuk menghasilkan tegangan impuls petir berdasarkan standar IEC ditunjukkan pada Gambar 6. -3- copyright @ DTE FT USU

T f 1,311 μs T t 50,102 μs Gambar 6. Rangkaian Generator Impuls RC berdasarkan standar IEC Gambar 7. Terlihat bahwa waktu muka gelombang (T f ) menjadi lebih lama. Rangkaian generator impuls RLC yang digunakan memiliki induktor L sebesar 88,72 μh. Untuk menghilangkan pengaruh induktansi sasar maka induktor L ini harus diganti dengan induktor yang memiliki induktansi sebesar (88,72 10) μh atau 78,72 μh. Pada generator impuls RC kehadiran induktansi sasar sebesar 10 μh pada rangkaian akan menyebabkan bentuk gelombang impuls petir seperti Gambar 10. Gambar 7. Bentuk gelombang impuls petir generator RC berdasarkan standar IEC V maks 100,004 kv 100 kv η 88,5 % T f 1,204 μs 1,2 μs T t 50,92 μs 50 μs Dengan kehadiran induktansi sasar sebesar 10 μh pada rangkaian generator impuls RLC maka rangkaian generator sekarang menjadi seperti Gambar 8. Gambar 10. Bentuk gelombang impuls petir generator RC dengan induktansi sasar Cara untuk meredam osilasi pada muka gelombang impuls adalah dengan memperbesar nilai resistansi seri R 1. Namun meningkatnya nilai R 1 akan menyebabkan waktu muka gelombang (T f ) bertambah besar. Hal ini dapat diatasi dengan memperkecil nilai kapasitansi C 2. Gambar 11 menunjukkan rangkaian generator impuls dengan nilai R 1 dan C 2 yang diubah untuk meredam osilasi yang disebabkan induktansi sasar. Gambar 8. Rangkaian generator impuls RLC dengan induktansi sasar Gambar 9. Gambar 11. Rangkaian generator impuls RC dengan perubahan nilai R 1 dan C 2 Gambar 12. Gambar 9. Bentuk gelombang impuls petir generator RLC dengan induktansi sasar atas diperoleh V maks 99,874 kv η 89,9 % Gambar 12. Bentuk gelombang impuls petir generator RC -4- copyright @ DTE FT USU

V maks 107,369 kv η 95 % T f 1,450 μs T t 47,182 μs Nilai waktu muka dan waktu ekor gelombang ini masih berada dalam batas toleransi standar IEC. Gambar 16. Rangkaian generator impuls RLC untuk standar IEC dengan kehadiran beban induktif ditunjukkan pada Gambar 13. Gambar 16. Bentuk gelombang impuls petir generator RLC Gambar 13. Rangkaian generator impuls RLC dengan beban induktif Gambar 14. V maks 98,466 kv η 88,6 % T f 1,419 μs T t 49,963 μs Nilai waktu muka dan waktu ekor gelombang ini berada dalam batas toleransi standar IEC. Pada generator impuls RC kehadiran beban induktif sebesar 10 mh pada rangkaian akan menyebabkan bentuk gelombang impuls petir seperti Gambar 17. Gambar 14. Bentuk gelombang impuls petir generator RLC dengan beban induktif V maks 98,935 kv η 89 % T f 1,146 μs T t 26,634 μs Tampak bahwa nilai waktu ekor gelombang lebih singkat daripada batas toleransi standar IEC dan juga terdapat undershoot pada ekor gelombang. Untuk mengatasi undershoot dapat dilakukan dengan cara memperbesar nilai kapasitansi C. Namun meningkatnya nilai C akan menyebabkan waktu ekor gelombang (T t ) bertambah besar. Untuk mempertahankan waktu ekor gelombang agar berada dalam batas toleransi maka nilai R 0 harus diperkecil. Ini ditunjukkan pada Gambar 15. Gambar 17. Bentuk gelombang impuls petir generator RC dengan beban induktif V maks 99,894 kv η 88,4 % T f 1,182 μs T t 28,279 μs Tampak bahwa nilai waktu ekor gelombang lebih singkat daripada batas toleransi standar IEC dan juga terdapat undershoot pada ekor gelombang. Efek undershoot dapat diredam dengan memperbesar nilai kapasitansi C 1. Namun meningkatnya nilai C 1 akan menyebabkan waktu ekor gelombang (T t ) bertambah besar. Untuk mempertahankan waktu ekor gelombang agar berada dalam batas toleransi maka nilai R 2 harus diperkecil [7,8]. Ini ditunjukkan pada Gambar 18. Gambar 15. Rangkaian generator impuls RLC dengan perubahan nilai C dan R 0-5- copyright @ DTE FT USU

Gambar 18. Rangkaian generator impuls RC dengan perubahan nilai C 1 dan R 2 Gambar 19. Gambar 19. Bentuk gelombang impuls petir generator RC V maks 110,502 kv T f 1,336 μs T t 49,043 μs Nilai waktu muka dan waktu ekor gelombang ini berada dalam batas toleransi standar IEC. 5 Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Pada generator impuls RLC dengan spesifikasi W 1 kj, 100 kv dan η 90% nilai komponen untuk membangkitkan tegangan impuls petir untuk masing-masing standar adalah Standar Jepang: C 162 nf, L 59,61 µh, 316,86 Ω, 30,04 Ω Standar Inggris: C 162 nf, L 71,62 µh, 397,07 Ω, 38,92 Ω Standar Amerika: C 162 nf, L 93,54 µh, 303,29 Ω, 26,07 Ω Standar IEC: C 162 nf, L 88,72 µh, 396,08 Ω, 37,80 Ω 2. Pada generator impuls RC dengan spesifikasi W 1 kj, 100 kv dan η 90 % nilai komponen untuk membangkitkan tegangan impuls petir untuk masing-masing standar adalah Standar Jepang: C 1 162 nf, C 2 18 nf, R 1 10,64 Ω, R 2 308,54 Ω Standar Inggris: C 1 162 nf, C 2 18 nf, R 1 10,17 Ω, R 2 370,27 Ω Standar Amerika: C 1 162 nf, C 2 18 nf, R 1 17,48 Ω, R 2 292,22 Ω Standar IEC: C 1 162 nf, C 2 18 nf, R 1 12,66 Ω, R 2 396,70 Ω 3. Pada generator impuls RLC waktu ekor gelombang berbanding lurus dengan nilai R 0. Semakin besar nilai R 0, semakin besar pula waktu ekor gelombang dan juga sebaliknya. 4. Pada generator impuls RC waktu muka gelombang berbanding lurus dengan nilai R 1. Semakin besar nilai R 1, semakin besar pula waktu muka gelombang dan juga sebaliknya. Sedangkan waktu ekor gelombang berbanding lurus dengan nilai R 2. Semakin besar nilai R 2, semakin besar pula waktu ekor gelombang dan juga sebaliknya. 6 Daftar Pustaka [1] Tobing, B. L. 2012. Dasar-Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi. Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. [2] Arismunandar, A. 1984. Teknik Tegangan Tinggi. Jakarta: PT Pradnya Paramita. [3] Wadhwa, C. L. 2007. High Voltage Engineering. Second Edition. New Delhi: New Age International (P) Limited, Publisher. [4] JHA, R. S. 1977. High Voltage Engineering. Delhi: Dhanpat Rai & Sons. [5] Kamarudin, M. S. 2008. Impulse Generator and Lightning Characteristics Simulation Using Orcad PSpice Software. Proceedings of EnCon2008 2 nd Engineering Conference on Sustainable Engineering Infrastructures Development & Management, 1032-1037. [6] Palati, M. 2012. Simulation of Lightning Characteristics using PSpice Software. International Journal of Advanced Electrical and Electronics Engineering, 1(3), 7-10. [7] Schrader, W. 2000. Impulse Voltage Test of Power Transformers. HV Testing, Monitoring and Diagnostics Workshop, 1-6. [8] Feser, K. Circuit Design of Impulse Generators for the Lightning Impulse Voltage Testing of Transformers. Haefely, 1-8. -6- copyright @ DTE FT USU