JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (2016) ISSN: ( Print)

dokumen-dokumen yang mirip
Simulasi dan Analisis Stabilitas Transien dan Pelepasan Beban pada Sistem Kelistrikan PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh

Analisa Stabilitas Transien Pada Sistem Transmisi Sumatera Utara 150 kv 275 kv Dengan Penambahan PLTA Batang Toru 4 X 125 MW

PERHITUNGAN CCT (CRITICAL CLEARING TIME) UNTUK ANALISIS KESTABILAN TRANSIENT PADA SISTEM KELISTRIKAN 500KV JAWA-BALI

Analisis Kestabilan Transien dan Mekanisme Pelepasan Beban di PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit (R.U.) VI Balongan Jawa Barat

Analisis Kestabilan Transien dan Pelepasan Beban Pada Sistem Integrasi 33 KV PT. Pertamina RU IV Cilacap akibat Penambahan Beban RFCC dan PLBC

Analisis Kestabilan Transien Dan Mekanisme Pelepasan Beban Di PT. Pusri Akibat Penambahan Generator Dan Penambahan Beban

Nama : Ririn Harwati NRP : Pembimbing : 1. Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc, PhD 2. Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT.

DOSEN PEMBIMBING : Prof. Ir Ontoseno Penangsang, M.Sc.Phd Dr. Ardyono Priyadi, ST.M.Eng NAMA : GEDHE ARJANA PERMANA PUTRA NRP :

Analisa Stabilitas Transien dan Perancangan Pelepasan Beban pada Industri Peleburan Nikel PT. Aneka Tambang di Pomaala (Sulawesi Tenggara)

Analisis Kestabilan Transien di PT. PUSRI Akibat Penambahan Pembangkit 35 MW dan Pabrik P2-B Menggunakan Sistem Synchronizing Bus 33 kv

TUGAS AKHIR ANALISIS STABILITAS TRANSIEN DAN PELEPASAN BEBAN DI PT. WILMAR NABATI GRESIK AKIBAT ADANYA PENGEMBANGAN SISTEM KELISTRIKAN FASE 2

Analisis Stabilitas Transient Pada Sistem Tenaga Listrik dengan Mempertimbangkan Beban Non-Linear

Erik Tridianto, Ontoseno Penangsang, Adi Soeprijanto Jurusan Teknik Elektro FTI - ITS

Analisis Stabilitas Transien dan Perancangan Pelepasan Beban Sistem Kelistrikan Distrik II PT. Medco E&P Indonesia, Central Sumatera

ANALISIS KESTABILAN TRANSIEN BERBASIS CRITICAL CLEARING TIME PADA PT. PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG

Simulasi Perbaikan Transient Dengan Memanfaatkan Reclosing Circuit Breaker Studi Kasus Sistem Kelistrikan PT. Asahimas Flat Glass Tbk

Analisa Stabilitas Transien dan perancangan pelepasan beban pada Industri Peleburan Nikel PT. Aneka Tambang di Pomaala (Sulawesi Tenggara)

PENGEMBANGAN KURVA P-V UNTUK GI 500 kv DALAM RANGKA MENGANTISIPASI VOLTAGE COLLAPSE. Rusda Basofi

Analisis Stabilitas Transien di PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang Akibat Penggantian Sebuah Unit Pembangkit GTG 18 MW Menjadi STG 32 MW

Analisis Kestabilan Transien dan Mekanisme Pelepasan Beban di PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit (RU) VI Balongan

Strategi Interkoneksi Suplai Daya 2 Pembangkit di PT Ajinomoto Indonesia, Mojokerto Factory

Analisis Stabilitas Transien dan Pelepasan Beban di Perusahaan Minyak Nabati

Perhitungan Waktu Pemutus Kritis Menggunakan Metode Simpson pada Sebuah Generator yang Terhubung pada Bus Infinite

Analisa Stabilitas Transien dan Koordinasi Proteksi pada PT. Linde Indonesia Gresik Akibat Penambahan Beban Kompresor 4 x 300 kw

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 1

Analisa Stabilitas Transien pada Sistem Kelistrikan PT. Pupuk Kalimantan Timur (Pabrik KALTIM 1), Akibat Reaktivasi Pembangkit 11 MW.

BAB I PENDAHULUAN. konsumen. Suplai daya listrik dari pusat-pusat pembangkit sampai ke konsumen

Studi Perhitungan Critical Clearing Time Pada Beban Dinamis Berbasis Controlling Unstable Equilbrium Point

EVALUASI KESTABILAN TEGANGAN SISTEM JAWA BALI 500KV MENGGUNAKAN METODE CONTINUATION POWER FLOW (CPF)

PERANCANGAN SOFTWARE APLIKASI UNTUK PERKIRAAN STABILITAS TRANSIEN MULTIMESIN MENGGUNAKAN METODE KRITERIA SAMA LUAS

Analisis Kestabilan Transien dan Mekanisme Pelepasan Beban di PT. Badak NGL

Analisa Transient Stability dan Pelepasan Beban Pengembangan Sistem Integrasi 33 KV di PT. Pertamina RU IV Cilacap

Analisis Kestabilan Sistem Daya pada Interkoneksi PT.Ajinomoto Indonesia dan PT.Ajinex Internasional Mojokerto Factory

Analisa Stabilitas Transien dan Koordinasi Proteksi pada PT. Linde Indonesia Gresik Akibat Penambahan Beban Kompresor 4 x 300 kw

Studi Perbaikan Stabilitas Tegangan Kurva P-V pada Sistem Jawa-Bali 500kV dengan Pemasangan Kapasitor Bank Menggunakan Teori Sensitivitas

STABILITAS SISTEM TENAGA LISTRIK di REGION 4 PT. PLN (Jawa Timur dan Bali)

BAB I PENDAHULUAN. berbagai peralatan listrik. Berbagai peralatan listrik tersebut dihubungkan satu

Analisis Kestabilan Sistem Daya pada Interkoneksi PT.Ajinomoto Indonesia dan PT.Ajinex Internasional Mojokerto Factory

ANALISIS PENGOPERASIAN SPEED DROOP GOVERNOR SEBAGAI PENGATURAN FREKUENSI PADA SISTEM KELISTRIKAN PLTU GRESIK

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: B-136

ANALISA STABILITAS TRANSIEN PADA SISTEM KELISTRIKAN PT.CHANDRA ASRI,CILEGON AKIBAT INTEGRASI PLN

BAB IV STUDI ALIRAN DAYA

2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Evaluasi Kestabilan Tegangan Sistem Jawa Bali 500kV menggunakan Metode Continuation Power Flow (CPF)

Perhitungan CCT (Critical Clearing Time) Berbasis Trajectory Kritis Menggunakan Persamaan Simultan pada Sistem yang Terhubung dengan Smart Grid

ANALISIS PENGGUNAAN POWER SYSTEM STABILIZER (PSS) DALAM PERBAIKAN STABILITAS TRANSIEN GENERATOR SINKRON

BAB II LANDASAN TEORI ANALISA HUBUNG SINGKAT DAN MOTOR STARTING

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

PERBAIKAN STABILITAS DINAMIK TENAGA LISTRIK DENGAN POWER SYSTEM STABILIZER (PSS)

BAB IV ANALISA GANGGUAN DAN IMPLEMENTASI RELAI OGS

Studi Perbaikan Stabilitas Tegangan Sistem Jawa-Madura- Bali (Jamali) dengan Pemasangan SVC Setelah Masuknya Pembangkit 1000 MW Paiton

Perhitungan CCT (Critical Clearing Time) Berdasarkan Trajectory Kritis Menggunakan Hilangnya Sinkronisasi pada Sistem 3 Generator 9 Bus

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Cilacap, Jl. Letjen Haryono MT. 77 Lomanis, Cilacap, Jawa Tengah, Indonesia.

BAB III SISTEM TENAGA LISTRIK INTERKONEKSI JAWA-BALI

e-journal Teknik Elektro dan Komputer (2014), ISSN

BAB III METODE PENELITIAN

PERBAIKAN STABILITAS DINAMIK TENAGA LISTRIK DENGAN POWER SYSTEM STABILIZER (PSS)

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pengontrolan Sistem Eksiter Untuk Kestabilan Tegangan Di Sistem Single Machine Infinite Bus (SMIB) Menggunakan Metode PID

BAB I PENDAHULUAN. Bab ini membahas garis besar penelitian yang meliputi latar belakang,

D. Kronologis Gangguan (2)

ANALISIS KESTABILAN TRANSIEN DAN PELEPASAN BEBAN PADA SISTEM INTEGRASI 33 KV PT. PERTAMINA RU IV CILACAP AKIBAT PENAMBAHAN BEBAN RFCC DAN PLBC

ANALISIS BATAS STABILITAS STEADY STATE DAN TRANSIENT MENGGUNAKAN METODE RADIAL EQUIVALENT INDEPENDENT (REI) DIMO. Oleh : JEFRI LIANDA

Studi Aliran Daya Optimum Mempertimbangkan Kestabilan Transien Sistem Menggunakan Simulasi Domain Waktu

BAB III 1 METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. penerangan dan juga proses produksi yang melibatkan barang-barang elektronik dan

1. BAB I PENDAHULUAN

PENENTUAN BATAS TEGANGAN STEADY STATE DENGAN MENGGUNAKAN KURVA PQ PADA TEGANGAN BEBAN SENSITIF

Optimisasi Operasi Sistem Tenaga Listrik dengan Konstrain Kapabilitas Operasi Generator dan Kestabilan Steady State Global

OPTIMASI PENEMPATAN DAN KAPASITAS SVC DENGAN METODE ARTIFICIAL BEE COLONY ALGORITHM

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

Penentuan MVar Optimal SVC pada Sistem Transmisi Jawa Bali 500 kv Menggunakan Artificial Bee Colony Algorithm

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS

BAB I PENDAHULUAN. pendukung di dalamnya masih tetap diperlukan suplai listrik sendiri-sendiri.

ANALISIS SISTEM TENAGA. Analisis Gangguan

Voltage sag atau yang sering juga disebut. threshold-nya. Sedangkan berdasarkan IEEE Standard Voltage Sag

BAB IV HASIL DAN ANALISIS

BAB III METODE PENELITIAN

Analisis Stabilitas Transien Dan Perancangan Pelepasan Beban Pada Sistem Kelistrikan Tabang Coal Upgrading Plant (TCUP) Kalimantan Timur

BAB I PENDAHULUAN. apabila terjadi gangguan di salah satu subsistem, maka daya bisa dipasok dari

Teknik Tenaga Listrik(FTG2J2)

ANALISIS KONTINGENSI PADA SISTEM TENAGA LISTRIK DENGAN METODE ALIRAN DAYA

KOORDINASI PROTEKSI TEGANGAN KEDIP DAN ARUS LEBIH PADA SISTEM KELISTRIKAN INDUSTRI NABATI

STUDI PERHITUNGAN CRITICAL CLEARING TIME PADA BEBAN STATIS BERBASIS CONTROLLING UNSTABLE EQUILIBRIUM POINT

BAB 3 PELEPASAN BEBAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK. CNOOC SES Ltd NORTH BUSINIESS UNIT DENGAN TEGANGAN OPERASI 13.8 KV

PERKIRAAN STABILITAS TRANSIEN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK MULTIMESIN JAWA BALI 500 KV MENGGUNAKAN COMMITTEE NEURAL NETWORK

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1

PENGARUH DISTRIBUTED GENERATION (DG) TERHADAP IDENTIFIKASI LOKASI GANGGUAN ANTAR FASA PADA JARINGAN TEGANGAN MENENGAH (JTM)

Kajian Potensi Kerugian Akibat Penggunaan BBM pada PLTG dan PLTGU di Sistem Jawa Bali

Analisis Stabilitas Transien dan Perancangan Pelepasan Beban pada Joint Operating Body Pertamina Petrochina East Java (JOB P-PEJ), Tuban.

Studi Koordinasi Proteksi Sistem Kelistrikan di Project Pakistan Deep Water Container Port

NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE LINE TO GROUND

STUDI STABILTAS TRANSIEN DI PT PERTAMINA UP IV CILACAP AKIBAT PENAMBAHAN PABRIK BARU

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP POWER STATION 7.

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (2016) ISSN: ( Print)

Vol: 4, No. 1, Maret 2015 ISSN:

Studi Kestabilan Sistem dan Pelepasan Beban (Load Shedding) Berdasarkan Standar IEEE di PT. Pertamina (Persero) Refinery Unit IV

STUDI RUGI DAYA SISTEM KELISTRIKAN BALI AKIBAT PERUBAHAN KAPASITAS PEMBANGKITAN DI PESANGGARAN

BAB I PENDAHULUAN. merupakan sebuah kesatuan interkoneksi. Komponen tersebut mempunyai fungsi

Transkripsi:

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (216) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) A121 Studi Analisa Stabilitas Transien Sistem Jawa-Madura-Bali (Jamali) 5kV Setelah Masuknya Pembangkit Paiton MW Pada Tahun 221 Prima Prahasta Rezky, Ontoseno Penangsang, Ni Ketut Aryani Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 6111, Indonesia e-mail: ontosenop@ee.its.ac.id, Ketut.Aryani@ee.its.ac.id, prezky6@gmail.com Abstrak Dengan kebutuhan akan listrik yang setiap tahunnya meningkat khususnya di pulau jawa dan sekitarnya, pemerintah melalui PLN merencanakan pengembangan kapasitas dan energi listrik guna mengatasi meningkatnya kebutuhan tersebut. Sehingga pada tahun 221 sistem kelistrikan di Jawa-Bali menambahkan satu unit pembangkit Paiton MW. Dengan adanya pembangkit baru tersebut maka diperlukan rekonfigurasi jaringan dan perlu dilakukan analisis ulang terhadap kinerja sistem secara keseluruhan. Dari hasil simulasi menunjukkan bahwa untuk kasus lepasnya generator, lepasnya satu saluran dan saluran tidak menyebabkan sistem lepas sinkron. Karena ketika generator lepas, daya supply yang hilang hanya 2% dari total pembangkitan dan lepasnya saluran dapat di backup oleh sistem interkoneksi. Begitu juga dengan kasus single pole auto reclosing dengan waktu CB kembali tertutup sebesar 5 ms setelah gangguan, hasil respon sudut rotor, frekuensi dan tegangan menunjukkan sistem tetap stabil. Kemudian untuk kasus waktu pemutusan kritis (CCT), nilai CCT pada sistem berada pada kisaran 3 ms 4 ms. Sehingga dengan standar batas pemutusan CB untuk sistem transmisi adalah 12 ms 14 ms maka dapat dikatakan sistem tetap stabil ketika terjadi hubung singkat tiga fasa ke tanah. Kata Kunci kestabilan transien, generator trip, saluran trip, single pole auto reclosing, critical clearing time. S I. PENDAHULUAN TABILITAS transien berhubungan dengan gangguan besar secara tiba-tiba seperti gangguan hubung singkat, kabel transmisi trip, serta pelepasan beban/generator secara tiba tiba. Apabila terjadi gangguan tersebut dan gangguan tidak segera dihilangkan, maka percepatan atau perlambatan putaran rotor generator akan mengakibatkan hilangnya sinkronisasi dalam sistem. Sebagai contoh adalalah generator trip. Ketika terjadi generator trip, maka sudut rotor yang dibentuk oleh generator akan berubah menuju sudut rotor baru. Apabila setelah masa transien sudut rotor bisa mencapai kondisi kestabilan baru maka sistem dikatakan stabil. Sedangkan apabila setelah masa transien rotor tetap berosilasi dan tidak mencapai sudut kestabilan baru maka sistem dikatakan tidak stabil. Penambahan pembangkit pada sistem kelistrikan Jawa- Madura-Bali (Jamali) sebesar MW Paiton merupakan pengembangan untuk menanggulangi permintaan beban yang semakin meningkat. Permintaan listrik yang terus meningkat memaksa sistem untuk beroperasi lebih dekat ke batas stabilitas. Mengingat dengan masuknya 1 unit pembangkit Paiton MW belum dilakukan studi tentang stabilitas transien, sehingga perlu dilakukan studi kestabilan transien untuk mengetahui keandalan sistem saat terjadi gangguan transien. Analisis tersebut dipandang perlu untuk mengkaji ulang sistem pengaman yang ada yaitu dengan melakukan analisis transien sistem kelistrikan Jamali tahun 221. II. KESTABILAN SISTEM TENAGA A. Klasifikasi Kestabilan Sistem Tenaga Listrik Dalam paper IEEE definition and classification of power sistem stability, kestabilan sistem tenaga listrik secara umum dapat dibagi menjadi tiga macam kategori, yaitu: Angle Stability, Frequency stability dan Voltage stability. Angle Stability yaitu kemampuan dari mesin-mesin sinkron yang saling terkoneksi pada suatu sistem tenaga listrik untuk tetap dalam keadaan sinkron. Frequency stability yaitu kemampuan dari suatu sistem tenaga untuk mempertahankan kondisi steady state frekuensi akibat gangguan Sedangkan Voltage Stability: yaitu kestabilan dari sistem tenaga listrik untuk dapat mempertahankan nilai tegangan yang masih dapat diterima saat terjadi kontingensi atau gangguan [1]. Gambar 1. Klasisfikasi Sistem tenaga listrik [1]

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (216) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) A122 B. Kestabilan Transien Adalah kemampuan dari suatu sistem tenaga untuk mempertahankan sinkronisasi setelah megalami gangguan besar yang bersifat mendadak selama sekitar satu swing (yang pertama) dengan asumsi bahwa pengatur tegangan otomatis (AVR) dan governor belum bekerja [2]. dan hasil simulasi seperti apa yang diinginkan. Metodologi yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu. Start Pengumpulan Data C. Metode Mempertahankan Stabilitas Sistem dari Gangguan [3] 1. Menaikkan Konstanta Inersia Generator 2. Menaikkan Tegangan Generator 3. Menggunakan Peralatan Pemutus Rangkaian Yang Cepat (High Speed Recloser) 4. Menurunkan Reaktansi Seri Saluran III. PEMODELAN DAN METODOLOGI SISTEM KELISTRIKAN TRANSMISI JAWA-MADURA-BALI 5Kv TAHUN 221 Interkoneksi sistem kelistrikan Jawa-Madura-Bali (Jamali) 5 kv yang digunakan untuk analisa sistem stabilitas transien dapat digambarkan dengan single line diagram dapat ditunjukkan pada gambar 2. Sistem transmisi Jawa-Madura- Bali pada tahun 221 memiliki jumlah pembangkit sebanyak 2 unit dengan total kapasitas 5682.5 MW sedangkan untuk kebutuhan beban puncak dan beban dasar di tahun 221 adalah 389 MW dan 2318.3 MW. Pembuatan SLD (Pemodelan sistem, input data sld) Simulasi dan analisis Power Flow (Mengetahui aliran daya pada sistem) Simulasi dan Analisis Transien (Simulasi gangguan yaitu pelepasan generator, hubung singkat, dan pelepasan saluran ; analisis respon sudut rotor, frekuensi dan tegangan) Respon Stabil Respon sudut rotor, frekuensi dan tegangan dalam batas standar (optional) Kesimpulan End Gambar 3 Flow chart metodologi Ya Tidak CCT (Untuk Case SC 3 Fasa) Gambar 2. Sistem interkoneksi 5 kv Jamali Sebelum tahap simulasi dan analisa, diperlukan suatu metodologi tentang apa saja yang diperlukan untuk simulasi Berdasarkan gambar 3 di atas maka metodologi simulasi yang digunakan dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Dengan menggunakan data-data yang dari sistem kelistrikan Jamali 5 kv. Data-data meliputi data pembangkitan, data beban, dan data saluran dari masingmasing bus. Kemudian dilakukan studi aliran daya (load flow analysis) dengan ETAP 12.6. saat keadaan awal untuk mengetahui apakah sistem dalam kondisi normal atau tidak. 2. Simulasi Transien Setelah menentukan studi kasus untuk analisis transien maka dilakukan simulasi sistem saat mengalami gangguan transien. Gangguan transien yang disimulasikan ada tiga yakni pelepasan generator, pelepasan saluran, dan gangguan hubung singkat. 3. Analisis Transien Dari hasil simulasi transien akan dianalisis respon frekuensi, tegangan dan sudut rotor akibat gangguan transien. Perubahan dari respon tegangan, frekuensi dan sudut rotor juga akan diamati dalam selang waktu yang ditentukan, apakah sistem kembali stabil atau tidak berdasarkan standar yang dijadikan acuan. Khusus untuk gangguan hubung singkat 3 fasa apabila sistem dikatakan tidak stabil akan dilakukan penambahan waktu untuk trip CB sampai waktu stabil sistem atau dinamakan juga CCT. 4. Penarikan Kesimpulan Memberikan kesimpulan mengenai kondisi kestabilan sistem akibat gangguan transien di Jawa-Madura-Bali (Jamali) 5kV setelah masuknya Pembangkit Paiton

FRKUESNSI (%) DEGREE JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (216) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) A123 MW tahun 221 serta memberikan rekomendasi untuk mengatasi gangguan tersebut. IV. SIMULASI DAN ANALISIS Setelah menggambarkan pemodelan dan penyederhanaan sistem kelistrikkan Jawa-Madura-Bali 5kV tahun 221 dalam bentuk single line diagram software ETAP 12.6, maka selanjutnya akan dilakuan simulasi stabilitas transien meliputi bebera kasus seperti gangguan pembangkit trip, saluran lepas, hubung singkat 3 fasa dan hubung singkat 1 fasa dengan studi kasus seperti pada tabel di bawah ini. Kasus Kasus 1 Kasus 2a Kasus 2b Kasus 2c Kasus 3 Kasus 4 Kasus 5 Tabel 1. Studi Kasus Stabilitas Transien Keterangan Aksi Waktu Daya Kasus (detik) Generator Paiton 1 delete 2 8 Paiton 1 trip MW Hubung 3 phase fault 2 - Depok Cibinong Trip satu CB 42 & 41 open, - saluran dari CB antara saluran Depok-Cibinong Hubung 3 phase fault 2 - Gandul- Cawang Trip satu saluran dari Hubung M. Cibatu 2 Trip satu saluran dari Trip Saluran Trip satu saluran dari Hubung Bekasi Muara Trip satu line dari dobel sirkit Recloser bekerja (saluran dobel sirkit on) CB 43 & 44 open, - CB antara saluran Gandul-Cawang 3 phase fault 2 - CB 52 & 53 open, CB antara saluran M. Cibatu 2 CB 11 & 12 open (saluran - Cilegon) CB 11 & 12 open (saluran - Cilegon) Line-Ground phase fault CB 51 open, CB CB 319 close, CB single sirkit CB 51 close, CB CB 319 open, CB single sirkit - 2-2 - 2-2.2-2.5 - A. Simulasi Stabilitas Transien Kasus 1 Paiton 1 Off (Semua Pembangkit Jamali On) : Paiton 1 Delete (t = 2 s) Pada kasus ini sistem akan kehilangan daya dengan nilai kapasitas MW. Pembangkit ini dioperasikan sebagai voltage control dengan daya 8 MW sedangkan daya keseluruhan yang dibangkitkan 4.665,1 MW dan kebutuhan bebannya 38.9 MW. Sehingga ketika terjadi kasus Paiton 1 off sistem hanya kehilangan daya sebesar 8 MW atau 1,97 % dari keseluruhan daya yang dibangkitkan dan daya yang dibangkitkan sistem masih mencukupi kebutuhan bebannya. Untuk hasil simulasinya sebagai berikut. 4 3 2 1-1 1 Cirata 1 Indramayu 1 Paiton 1 Tanjung Jati Matenggeng 1 Gambar 4 Respon Sudut Rotor 6 generator ketika Paiton 1 trip,5 99,95 99,9 99,85 99,8 99,75 99,7 99,65 Paiton Gambar 5 Respon Frekuensi bus dan Paiton ketika Paiton 1 trip

FRKUESNSI (%) DEGREE TEGANGAN (%) JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (216) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) A124 11,2 11,8,6,4,2 99,8 99,6 99,4 5 1 15 2 Paiton Gambar 6 Respon Tegangan bus dan Paiton ketika Paiton 1 trip Ketika pembangkit Paiton 1 lepas dengan daya pembangkitan sebesar 8 MW maka sudut rotor semua generator pada sistem akan berubah. Sudut rotor diatas mengalami osilasi ketika terjadi gangguan tetapi dapat mencapai nilai yang baru dan stabil. Sehingga dapat disimpulkan sudut rotor generator dari sistem dapat kembali stabil. Saat terjadi gangguan yaitu pada waktu 2s sesaat terjadi penurunan frekuensi untuk bus sebesar 49,87 Hz sedangkan bus Paiton 49.85 Hz kemudian nilainya meningkat sampai mencapai steady state pada frekuensi masing-masing 49,95%. Berdasarkan standar ANSI/IEEE C37.16-1987 frekuensi sistem masih dalam range yang aman. Sedangkan respon tegangan di bus maupun Paiton mengalami fluktuasi nilai tegangan yang tidak terlalu besar. Dan nilai tegangan saat pada kasus ini menurut standar PLN tegangan untuk sistem 5 kv masih dalam batas aman. Kasus 2 Critical Fault Clearing Time (t = 2s) Pada kasus ini, critical faul clearing time disebabkan oleh saluran yang terhubung terkena gangguan hubung singkat tiga fasa ke tanah. Sehingga dilakukan simulasi hubung singkat terlebih dahulu untuk mengetahui nilai hubung singkat terbesar di saluran Untuk menentukan waktu trip CB dilakukan metode trial and error dengan mengatur waktu pemutusan yang tepat pada saluran sebelum sistem menjadi tidak stabil. Pada kasus ini parameter yang dilihat yaitu bus swing dan bus terdekat dengan saluran yang terkena hubung singkat. Waktu pemutusan CB sebelum sistem menjadi tidak stabil adalah critical fault clearing time. Pada simulasi berikut yang diperhitungkan hanya ketika operasi beban puncak, untuk hasil simulasinya sebagai berikut. ( SC di bus Depok ) 15 5-5 - 1 Cirata 1 Indramayu 1 Paiton 1-15 Gambar 7 Respon Sudut Rotor 7 generator ketika hubung singkat tiga fasa ke tanah untuk gangguan selama 4 ms Dapat dilihat pada gambar 7 ketika terjadi hubung singkat tiga fasa ke tanah maka setelah CB dibuka saat,4 sekon setelah gangguan sudut rotor semua generator mengalami osilasi tetapi dapat kembali steady state pada nilai yang baru, sedangkan generator Paiton mengalami osilasi yang cukup besar sampai minimal -115,82 degree dan maksimal 119,35 degree tetapi nilainya dapat kembali steady state. Sehingga dapat disimpulkan sudut rotor generator dari sistem dapat kembali stabil. Dan batasan CB untuk trip pada kasus diatas sesuai dengan standar waktu pemutusan CB sistem 5 kv yaitu 8 ms. 14 13 12 11 99 98 Tabel 2 Data Short Circuit 3 fasa pada bus Jamali Short Circuit (ka) Bus Peak 79,38 Paiton 51,74 Gresik 49,43 Rawalo 43,23 Depok 14,8 Gandul 134,5 Muara 117,6 Depok Gambar 8 Respon Frekuensi bus dan Depok ketika hubung singkat tiga fasa ke tanah untuk gangguan selama 3 ms

DEGREE DEGREE FREKUENSI (%) JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (216) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) A125 Dapat dilihat pada gambar 8 respon frekuensi antara bus dengan bus Depok memiliki kesamaan ketika terjadi gangguan frekuensi sistem terjadi osilasi mencapai maksimal 51,49 Hz dan minimal 48,42 Hz tetapi frekuensi sistem atau bus dapat kembali ke nilai steady state pada 5,4 Hz dan diketahui berdasarkan standar ANSI/IEEE C37.16-1987 frekuensi sistem masih dalam range yang aman. Kasus 3 No-Fault Double-Circuit Tripping of Interconnection Transmission Line (t = 2s) Untuk sistem berdaya besar dengan jumlah pembangkit yang banyak terkoneksi dengan sistem berdaya kecil dengan jumlah pembangkit yang sedikit, lepasnya line interkoneksi akan memberikan dampak ketidakstabilan pada sistem berdaya kecil tersebut. Sehingga pada kasus ini diperlukan simulasi load flow terlebih dahulu untuk mengetahui aliran daya terbesar yang mengalir di kabel transmisi. Untuk hasil simulasinya sebagai berikut. 3 2 1-1 -2 1 Cirata 1 Balaraja 1 Paiton 1,4,2 99,98 99,96 99,94 Cilegon Gambar 1 Respon Frekuensi bus dan Cilegon ketika saluran -Cilegon trip Ketika saluran antara -Cilegon lepas ketika waktu 2s. Untuk kasus ini parameter yang dilihat yaitu bus terdekat dari terjadinya gangguan yaitu yaitu dan Cilegon. Pada saat terjadi gangguan yaitu pada waktu 2s sesaat terjadi fluktuasi frekuensi untuk bus maupun Cilegon yang nilainya cukup kecil kemudian osilasi mengecil sampai mencapai steady state pada frekuensi masing-masing 49,99 Hz. Berdasarkan standar ANSI/IEEE C37.16-1987 frekuensi sistem masih dalam range yang aman. Kasus 4 No-Fault One-Circuit Tripping of the Double- Circuit Interconnection Transmission Line (t = 2s) Pada simulasi transien ini satu saluran dari trip tanpa adanya gangguan. Pengamatan yang dilakukan untuk kasus ini adalah respon sudut rotor dan frekuensi sistem Jamali. Untuk hasil simulasinya sebagai berikut. Gambar 9 Respon Sudut Rotor generator ketika saluran antara - Cilegon trip Dapat dilihat pada gambar 9, saat saluran antara -Cilegon lepas maka sudut rotor semua generator pada sistem akan mendapatkan nilai baru. Respon pada hampir semua generator di sistem mengalami kemiripan yaitu ketika terjadi gangguan nilai sudut rotor generator akan turun dan mengalami osilasi tetapi dapat kembali ke keadaan steady state. Sehingga dapat disimpulkan sudut rotor generator dari sistem dapat kembali stabil. 2 15 1 5-5 1 Cirata 1 Balaraja 1 Paiton 1 Gambar 11 Respon Sudut Rotor generator ketika satu saluran -Cilegon trip

DEGREE FREKUENSI (%) JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (216) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) A126 12 8 6 4 2 Cilegon Gambar 12 Respon Frekuensi bus dan Cilegon ketika satu saluran -Cilegon trip Dapat dilihat pada gambar 11, saat saluran antara -Cilegon lepas pada hampir semua generator mengalami kemiripan respon yaitu ketika terjadi gangguan nilai sudut generator akan turun dan sempat mengalami sedikit osilasi tetapi dapat kembali ke keadaan steady state. Untuk gangguan ini dapat dikatakan tidak memberikan pengaruh yang berarti untuk sistem karena sistem di desain secara untuk kontinuitas penyaluran daya sehingga ketika terjadi lepas satu saluran, saluran yang lain bisa membackup. Sehingga dapat disimpulkan sudut rotor generator dari sistem dapat kembali stabil. Dapat dilihat pada gambar 12 diketahui bahwa nilai frekuensi akibat lepasnya satu saluran dari saluran, bus atau sistem tidak merasakan adanya gangguan karena aliran daya masih dapat mengalir melalui satu saluran yang lain sehingga nilai frekuensi dari awal hingga setelah gangguan terus steady state di nilai 5 Hz. Berdasarkan standar ANSI/IEEE C37.16-1987 frekuensi sistem dalam range yang aman. Kasus 5 Single Pole Auto Reclosing (t = 2 s) Gangguan hubung singkat satu fasa ketanah merupakan gangguan yang paling sering terjadi. Sehingga dalam kasus ini akan disimulasikan dan dianalisa pe hubung singkat yang terjadi pada bus dan responnya terhadap sistem. Untuk penentuan lokasi dari hubung singkat sama seperti kasus critical fault clearing time yaitu dilakukan simulasi hubung singkat terlebih dahulu untuk menentukan lokasi dengan nilai hubung singkat terbesar. Hubung singkat satu fasa ke tanah terjadi ketika,2 sekon diikuti dengan membukanya CB salah satu saluran dari saluran dan,3 sekon kemudian setelah gangguan hilang CB ditutup kembali. Untuk hasil simulasinya sebagai berikut. Tabel 3 Data Short Circuit 1 fasa ke tanah pada bus Jamali Short Circuit Short Circuit Bus (ka) (ka) Peak Light 67,83 57,39 Paiton 23,37 18.48 Gresik 42,21 28,91 Rawalo 1,9 9.12 Depok 48,87 43,64 Gandul 46,89 42,31 Muara 74,6 58.63 5 4 3 2 1-1 1 Cirata 1 Indramayu 1 Paiton 1 Tanjung Jati 1 Matenggeng 1 Gambar 13 Respon Sudut Rotor 6 generator ketika hubung singkat satu fasa ke tanah Dapat dilihat pada gambar 13 ketika terjadi hubung singkat satu fasa ke tanah maka sudut rotor semua generator pada mengalami osilasi tetapi dapat kembali stabil atau steady state, seperti pada generator 1 nilainya sempat mengalami osilasi tetapi bisa kembali steady state pada 1.57 degree dari 1.57 degree. Kemudian pada Cirata 1 nilainya mengalami osilasi tetapi bisa kembali steady state pada -2,25 degree dari - 2,78 degree. Sedangkan generator Indramayu, Paiton, Tanjung Jati dan Matenggeng memiliki respon yang sama yaitu sempat mengalami osilasi tetapi dapat kembali steady state. Sudut rotor diatas mengalami osilasi dan bisa kembali ke titik stabil atau steady state disebabkan gangguan hubung singkat satu fasa yang terjadi bersifat sementara. Sehingga dapat disimpulkan sudut rotor generator dari sistem dapat kembali stabil.

TEGANGAN (%) FREKUENSI (%) JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (216) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) A127,6,4,2 99,8 99,6 Gambar 14 Respon Frekuensi bus dan Muara ketika hubung singkat satu fasa ke tanah 12 8 6 4 2 Muara Muara Gambar 15 Respon Tegangan bus dan Muara ketika hubung singkat satu fasa ke tanah Ketika terjadi hubung singkat 1 fasa ke tanah menyebabkan rpm atau putaran dari generator yang terhubung ke sistem akan berubah-ubah. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya fluktuasi nilai dari frekuensi sistem. Untuk kasus ini parameter yang dilihat yaitu bus swing dan bus terdekat dengan saluran yang terkena hubung singkat yaitu Muara. Dapat dilihat pada gambar 14 respon frekuensi antara bus dengan bus Muara memiliki kesamaan ketika terjadi gangguan frekuensi sistem terjadi osilasi tetapi frekuensi sistem atau bus dapat kembali ke nilai awal dan steady state pada 5 Hz dan diketahui berdasarkan standar ANSI/IEEE C37.16-1987 frekuensi sistem masih dalam range yang aman. Saat terjadi gangguan, respon tegangan di bus maupun Muara mengalami drop tegangan yang cukup besar yang nilainya mencapai 82,59% untuk bus dan 64,33% untuk bus Muara. Penurunan tersebut mengakibatkan terjadinya dip tegangan selama,2 sekon tetapi masih dalam standar voltage sagging SEMI F47. Respon ini akibat adanya suplai daya reaktif dari generator lain melalui sistem interkoneksi. Pada kasus ini menurut standar PLN tegangan untuk nilai ketika steady state sistem 5 kv masih dalam batas aman. IV. KESIMPULAN & SARAN Berdasarkan hasil simulasi dan analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa: 1. Untuk kasus Generator lepas dan saluran lepas, respon sudut rotor, frekuensi maupun tegangan sistem masih dalam batas kestabilan. Karena saat salah satu generator lepas, sistem Jawa-Madura-Bali hanya kehilangan 2% daya dari keseluruhan daya yang dibangkitkan pada sistem dan masih mencukupi kebutuhan daya beban. 2. Untuk kasus single pole auto reclosing terjadi voltage drop terbesar saat hubung singkat satu fasa ke tanah di Bus Muara, yaitu mencapai 64,9% saat kondisi beban dasar dan 64,33% saat kondisi beban puncak dalam waktu,2 s. Tetapi kondisi tersebut dalam range batas aman sesuai standar voltage sagging SEMI F47. 3. Untuk kasus critical fault clearing time, dengan hubung singkat tiga fasa pada bus Depok didapatkan waktu pemutusan yaitu 4 ms. Sedangkan pada bus Gandul didapatkan waktu pemutusan 4 ms. Kemudian pada bus Muara didapatkan waktu pemutusan 4 ms. Dengan standar batas pemutusan CB untuk sistem transmisi 5 kv adalah 8 ms maka dapat dikatakan sistem tetap stabil ketika terjadi hubung singkat tiga fasa ke tanah. Saran yang dapat diberikan untuk perbaikan setelah melakukan analisa adalah sebagai berikut : 1. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dan akurat diperlukan data asli yang lebih lengkap. Meliputi data model generator, data governor, data exciter dan model beban secara rill. 2. Untuk memperbaiki kestabilan dapat dilakukan load shedding/pelepasan beban tetapi perlu data yang lebih mendalam untuk beban yang dinilai penting atau tidak. DAFTAR PUSTAKA [1] IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions, Definition and Classification of Power System Stability IEEE Transactions on Power system, vol. 19, no. 2, may 24. [2] Penangsang, Ontoseno. Diktat Kuliah Analisis Sistem Tenaga Listrik 2, Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [3] Arifin, Fahrizal, Analisa stabilitas transien pada sistem kelistrikan PT.KALTIM Pasifik amoniak bontang akibat penambahan pembangkit 12.5 MW, Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 21.