L/O/G/O PENGGUNAAN METODE SYNCHRONOUS CLOSING BREAKER UNTUK MENGURANGI EFEK TRANSIEN CAPACITOR BANK SWITCHING DI PT. ASAHIMAS FLAT GLASS TBK. Dany Harfadli 2211106082 Pembimbing : 1. Prof.Dr.Ir.Adi Soeprijanto,MT 2. Dr.Eng.Rony Seto Wibowo,ST.,MT
DAFTAR ISI PENDAHULUAN TEORI PENUNJANG PEMODELAN SISTEM SIMULASI KESIMPULAN
PENDAHULUAN Latar Belakang Faktor daya rendah Denda kvarh Peralatan kontrol dan elektronik Motor induksi Solusi Pemasangan kapasitor bank daya reaktif (kvar) Kompensasi tegangan Permasalahan Kapasitor bank switching menimbulkan transien.
PENDAHULUAN Permasalahan Transien dan pengaruhnya Kapasitor Bank Switching Cara untuk mereduksi / mengurangai transien Metode yang digunakan dan pemodelan sesuai lapangan
PENDAHULUAN Tujuan Melakukan pemodelan sistem di PT. Asahimas dengan Matlab Simulink dan melakukan observasi serta analisa terhadap efek transien yang ditimbulkan oleh proses kapasitor bank switching, Kemudian menentukan solusi yang tepat untuk mereduksinya.
PENDAHULUAN Batasan Masalah 1. Plant yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah sistem kelistrikan PT. Asahimas Flat Glass Tbk. Sidoarjo Unit A2. 2. Simulasi menggunakan software MATLAB Simulink 7.8 3. Sumber yang digunakan adalah satu sumber (tanpa genset) 4. Beban yang digunakan diasumsikan linier dan diambil nilai beban rata-rata. 5. Pembahasan difokuskan hanya pada efek transien yang ditimbulkan oleh proses switching kapasitor bank.
DAFTAR ISI PENDAHULUAN TEORI PENUNJANG PEMODELAN SISTEM SIMULASI KESIMPULAN
TEORI PENUNJANG Oscillatory Transient Oscillatory Transient merupakan perubahan tiba-tiba dari keadaan steady state arus dan tegangan atau keduanya dengan polaritas positif dan negative. Perubahan polaritas ini berlangsung sangat cepat pada varisasi waktu, frekuensi dan magnitude.
TEORI PENUNJANG Transien Akibat Capacitor Bank Switching Proses switching kapasitor pada saat energizing menimbulkan osilasi tegangan transien. tegangan Peristiwa tegangan transien selalu diikuti dengan lonjakan arus. arus
TEORI PENUNJANG Faktor yang Menentukan Nilai Transien Beberapa hal yang mempengaruhi besarnya nilai transien karena proses switching Kapasitor : 1. Ukuran kapasitor 2. Hubungan/konfigurasi kapasitor 3. Jenis beban 4. Lokasi pemasangan kapasitor
TEORI PENUNJANG Faktor yang Menentukan Nilai Transien Ukuran kapasitor yang diimplementasikan (kvar) mempengaruhi besarnya transien yang dihasilkan saat proses switching kapasitor.
TEORI PENUNJANG Faktor yang Menentukan Nilai Transien Jenis beban mempengaruhi besarnya transien yang dihasilkan saat proses switching kapasitor.
TEORI PENUNJANG Dampak dari Capacitor Bank Switching. Akibat yang ditimbulkan : 1. Kegagalan operasi pada peralatan elektronika dan peralatan kontrol seperti VSD ( Variable Speed Driver), Servo amplifier, PLC. 2. Degradasi (penurunan kemampuan) terhadap isolasi dan kemungkinan terjadinya kegagalan pada peralatan gardu induk 3. Terjadinya trip yang tidak diinginkan 4. Beropersinya arrester surja
TEORI PENUNJANG Metode yang Digunakan 1. Synchronous Closing Breaker 2. Pre-insertion inductor 3. Surge arrester
TEORI PENUNJANG Definisi Synchronous Closing Breaker Synchronous Closing Breaker adalah penutupan kontak breaker pada saat tegangan fasa berada atau mendekati nilai nol volt.
TEORI PENUNJANG Ilustrasi Synchronous Closing Breaker
TEORI PENUNJANG Peralatan Synchronous Closing Breaker 1. PT (potential transf.) 2. VCB (Vacuum Circuit Breaker) 3. Synchronous closing Controller
DAFTAR ISI PENDAHULUAN TEORI PENUNJANG PEMODELAN SISTEM SIMULASI KESIMPULAN
PEMODELAN SISTEM SLD (Single Line Diagram) dengan Autocad
PEMODELAN SISTEM Menggunakan MATLAB Simulink 7.8 A2 Plant A1 Plant
PEMODELAN SISTEM Beban Unit A2
PEMODELAN SISTEM Kapasitor Unit A2
DAFTAR ISI PENDAHULUAN TEORI PENUNJANG PEMODELAN SISTEM SIMULASI & ANALISIS KESIMPULAN
SIMULASI & ANALISIS Langkah langkah simulasi 1. Tanpa kapasitor bank 2. Pengoperasian single switching 3. Pengoperasian back-to-back switching 4. Pengoperasian synchronous closing breaker switching
SIMULASI & ANALISIS Tanpa Menggunakan Kapasitor Vp nom = 4.4 kv Vp steady = 3.6 kv Penurunan teg. 19 % Ip steady = 1374 A PF = 0.66 Bus 3kV Vp nom = 4.4 kv Vp steady = 3.4 kv Penurunan teg. 22 % Bus kapasitor Ip steady = 0A
SIMULASI & ANALISIS Single Switching Vp transien = 8.9 kv (2.8pu) V nominal = 3.18 kv 0.9 % dari 3.15 kv Ip transien = 2224A (1.7pu) PF = 0.97 Bus 3kV Vp transien = 5.1 kv (1.6pu) V nominal = 3.17 kv 0.4 % dari 3.15 kv Ip transien = 578A (1.9pu) Bus kapasitor
SIMULASI & ANALISIS Single Switching Tabel Tegangan dan Arus Transien Lokasi Bus Tegangan Transien Arus Transien kv pu A pu Sumber 20kV 30.72 1.48 351 1.71 Sumber 3.15kV 8.9 2.83 2224 1.70 Beban A2 4.76 1.51 944 1.53 Kapasitor A2 5.13 1.63 578 1.96 Tabel Perbandingan FaktorDaya Sebelum dan sesudah switching Lokasi Bus Faktor Daya Sebelum Faktor Daya Sesudah Sumber 3.15kV 0.66 0.97
SIMULASI & ANALISIS Back to Back Switching Vp transien = 5.06 kv (1.61pu) Bus 3kV V nominal = 3.18 kv 0.9 % dari 3.15 kv Ip transien = 1984A (1.52pu) PF = 0.97 Vp transien = 4.51 kv (1.43pu) V nominal = 3.17 kv 0.5 % dari 3.15 kv Ip transien = 580A (1.96pu) Bus kapasitor
SIMULASI & ANALISIS Back to Back Switching Tabel Tegangan dan Arus Transien Lokasi Bus Tegangan Transien Arus Transien kv pu A pu Sumber 20kV 30 1.44 299 1.45 Sumber 3.15kV 5.06 1.61 1984 1.52 Beban A2 5.29 1.68 900 1.45 Kapasitor A2 4.51 1.43 580 1.96 Tabel Perbandingan FaktorDaya Sebelum dan sesudah switching Lokasi Bus Faktor Daya Sebelum Faktor Daya Sesudah Sumber 3.15kV 0.66 0.97
SIMULASI & ANALISIS Synchronous Closing Breaker Flow chart MULAI kontrol tidak Menerima sinyal perintah VCB 1 = close 0 = open ya Monitor tegangan bus tidak cek tegangan bus nolvolt (zero cross) ya Perintah closing VCB SELESAI
SIMULASI & ANALISIS Synchronous Closing Breaker Vp transien = 4.8 kv (1.5pu) Bus 3kV V nominal = 3.18 kv 0.9 % dari 3.15 kv Ip transien = 1903A (1.46pu) PF = 0.97 Vp transien = 4.7 kv (1.49pu) V nominal = 3.17 kv 0.5 % dari 3.15 kv Ip transien = 580A (1.96pu) Bus kapasitor
SIMULASI & ANALISIS Synchronous Closing Breaker Tabel Tegangan dan Arus Transien Lokasi Bus Tegangan Transien Arus Transien kv pu A pu Sumber 20kV 28.9 1.39 298 1.45 Sumber 3.15kV 4.8 1.52 1903 1.46 Beban A2 4.4 1.40 891 1.44 Kapasitor A2 4.7 1.49 359 1.21 Tabel Perbandingan FaktorDaya Sebelum dan sesudah switching Lokasi Bus Faktor Daya Sebelum Faktor Daya Sesudah Sumber 3.15kV 0.66 0.97
DAFTAR ISI PENDAHULUAN TEORI PENUNJANG PEMODELAN SISTEM SIMULASI & ANALISIS KESIMPULAN
KESIMPULAN Grafik Nilai Transien Tiap Metode Switching
KESIMPULAN 1. Perubahan nilai faktor daya pada sistem kelistrikan PT. Asahimas Flat Glass Tbk yang sebelumnya 0.66, menjadi 0.97 setelah menggunakan kapasitor bank. Nilai tegangan nominal masih dalam batas standar PLN yaitu -10% sampai +5%. 2. Berdasar hasil simulasi pada bus sumber 3kV, metode back to back switching memiliki performa lebih baik 1.6 pu dibandingkan metode single switching 2.8 pu. 3. Berdasar hasil simulasi pada bus beban, metode single switching memiliki performa lebih baik 1.5 pu dibandingkan metode back-to-back switching 1.68 pu. 4. Berdasar hasil simulasi pada bus kapasitor, metode back to back switching memiliki performa lebih baik 1.4 pu dibandingkan metode single switching 1.6 pu. 5. Penggunaan metode Synchronous Closing Breaker memiliki performa terbaik dalam mengurangi tegangan transien, dibandingkan kedua metode lainnya yaitu 1.5 pu pada bus sumber 3kV. Sedangkan untuk arus transien, penurunan signifikan terjadi pada bus kapasitor yaitu 1.22 pu, dibandingkan dengan kedua metode yang lain yaitu 1.96 pu untuk back to back dan juga single switching.
Terima Kasih L/O/G/O