Dari grafik pada gambar 3.16 didapat bahwa fuse yang digunakan harus mampu menahan arus inrush 15 kali arus nominal selama 0,1 detik.
Artinya kita harus memilih fuse yang mampu menahan arus inrush 15 x nominal selama 0,1 detik.
IV.4. Lama Terjadinya Arus Inrush dan Perkiraan Definite Time Kerja Fuse.
Dari Tabel 3.1, untuk Transformator Distribusi berkapasitas 400 KVA dapat dilihat lama waktu terjadinya arus inrush
τ
inrush s = 0,25 detik. Maka untuk memperkirakan batas waktu minimum delay time dari fuse :
Nilai rating fuse Ir’ = 15 A Nilai puncak inrush = 168,5A
τ
inrush s = 0,25 detik maka nilai
089 ,
5 ,
168 15
= =
inrush Ip
Ir
dengan melihat grafik pada gambar 3.7 maka kita akan dapat memperkirakan titik
inrush tr
τ pada adalah kira- kira 2,0.
Maka nilai minimum delay time fuse adalah 2,0 x
τ
inrush s adalah : 2 x 0,25 = 0,5 detik.
Universitas Sumatera Utara
IV.5. Perhitungan Nilai Besar Arus Hubung Singkat 3 fasa pada Kedua Sisi Trafo Distribusi
• Untuk Jaringan Tegangan Menengah
Base daya : 100 MVA
Base tegangan : 20 kV ohm
x x
phasa S
Vbase Zbase
base l
L
4 10
100 10
20 3
6 2
3 2
= =
=
−
Ampere x
x x
Vbase phasa
S I
l L
base base
75 ,
2886 10
20 3
10 100
3
3 6
_
= =
=
• Untuk Jaringan Tegangan Rendah
Base daya : 100 MVA
Base tegangan : 400 Volt ohm
x x
phasa S
Vbase Zbase
base l
L 3
6 2
2
10 6
, 1
10 100
400 3
− −
= =
=
Ampere x
x Vbase
phasa S
I
l L
base base
5673 ,
144337 400
3 10
100 3
6 _
= =
=
IV.5.1. Penyederhanaan Nilai Impedansi Jaringan Distribusi
One line diagram dapat dilihat pada lampiran 1. Data dimensi panjang kabel dapat dilihat pada lampiran 2.
Psc di TI 3 = 540 MVA
pu pu
Zsystem ohm
x x
Pscnet V
Zsystem
L L
185 ,
4 74
, 74
, 10
540 10
20
6 2
3 2
= =
= =
=
− −
−
Universitas Sumatera Utara
Penyederhanaan perhitungan impedansinya adalah sebagai berikut : -
pu x
x Zkabel
3760 ,
0245 ,
3515 ,
4 393
, 25
, 4
343 ,
1 ,
4
3 1
= +
= +
=
−
Simpul 3.
Gambar 4.1. Diagram Impedansi Simpul 3
pu x
x Zkabel
0074 ,
4 396
, 15
, 5
,
21 3
= =
−
Trafo MK146 = 250 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
16 25
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 37 x 250 = 92,5 KVA = 0,925 MVA Maka dapat diperoleh :
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
08 ,
1081 10
6 ,
1 7292
, 1
7292 ,
1 0925
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Zkabel 3-21x0,5
Trafo MK 335
Z1 Zt
Trafo MK146
3
Z2 Zt
Zkabel 21-99 Zkabel 3-21x0,5
Universitas Sumatera Utara
Ztrafo MK146 seri terhadap Z1 Zseri 1 = 16 + 1081,08 = 1097,08pu
pu x
x Zkabel
0137 ,
4 168
, 15
, 4
396 ,
15 ,
5 ,
99 21
=
+
+
=
−
Trafo MK335 = 400 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
10 4
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 70 x 400 = 280 KVA = 0,280 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
143 ,
357 10
6 ,
1 5714
, 5714
, 280
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
Ztrafo MK335 seri terhadap Z2 dan Z kabel 3-21. Zseri 2 = 10 + 357,143 + 0,0137= 367,156 pu
Rangkaian menjadi :
Zpararel = pu
x 092
, 275
156 ,
357 08
, 1097
156 ,
367 08
, 1097
= +
Zpararel seri dengan Zkabel = 275,092 + 0,0074 = 275,099 pu
275,099 pu 3
0,0074 pu 1097,08 pu
367,156 pu
Universitas Sumatera Utara
4
0,1245 pu
40 pu
4000 pu
pu x
Zkabel 01965
, 4
393 ,
2 ,
4 3
= =
−
Simpul 4.
Gambar 4.2. Diagram Impedansi Simpul 4
pu x
Zkabel 1245
, 4
996 ,
5 ,
99 4
= =
−
Trafo MK 525 = 100 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
40 1
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 25 x 100 = 25 KVA = 0,025 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
4000 10
6 ,
1 4
, 6
4 ,
6 025
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Ztrafo MK525 seri terhadap Z beban dan Z kabel 4 – 99 : Z = 40 + 4000 + 0,01245 = 4040,125 pu
4
4040,1245 pu 4
Zkabel 4-99
Zt MK 525
Zbeban
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zkabel 01965
, 4
393 ,
2 ,
5 4
= =
−
Simpul 5.
Gambar 4.3. Diagram Impedansi Simpul 5
pu x
Zkabel 00983
, 4
393 ,
1 ,
22 5
= =
−
- Trafo MK 140 = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
7 ,
12 315
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 55 x 315 = 173,25 KVA = 0,17325 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
87 ,
576 10
6 ,
1 923
, 923
, 17325
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
5
Zkabel 5-22 Zt Mk140
Zbeban1
Zkabel 22-23 Zkabel 23-39
Zk ab
el 2
3- 99
Zk ab
el 2
3 -2
4
Z t
M K
1 41
Zt M
K 14
2
Zb eb
an 2
Zb eb
an 3
Zb eb
an 4
ZB eb
an 5
Zb eb
an 6
Zt M
K 1
43 Zt
M K
1 4
4 Zt
M k
1 45
Universitas Sumatera Utara
Ztrafo MK140 seri terhadap Z beban 1. Z = 576,87 + 21,7 = 589,57
pu x
Zkabel 05
, 4
393 ,
5 ,
23 22
= =
−
pu x
Zkabel 037
, 4
996 ,
, 15
,
99 23
= =
−
- Trafo MK 141 = 160 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
25 160
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 34 x 160 = 54,4 KVA = 0,0544MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
235 ,
1838 10
6 ,
1 941
, 2
941 ,
2 0544
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
Ztrafo MK141,Z kabel 23-99 dan Z beban 2 terhubung seri. Z = 25 + 0,037 + 1838,235 = 1863,27 pu.
pu x
Zkabel 0073
, 4
393 ,
075 ,
24 23
= =
−
-Trafo MK 142 = 100 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
40 100
, 100
04 ,
= =
=
Universitas Sumatera Utara
Beban terpasang = 74 x 100 = 74 KVA = 0,074
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
35 ,
1351 10
6 ,
1 162
, 2
1621 ,
2 074
, 4
, ,
3 3
2 3
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK142, Z kabel 23-24 dan Z beban 3 terhubung seri. Z = 40 + 0,0073 + 1351,35 = 1391,35 pu.
pu x
Zkabel 037
, 4
996 ,
15 ,
99 23
= =
−
- Trafo MK 143 = 100 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
40 100
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 30 x 100 = 30 KVA = 0,030 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
34 ,
3333 10
6 ,
1 333
, 5
333 ,
5 030
, 4
, ,
3 4
2 4
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK143 dan Z beban 4 terhubung seri. Z = 3333,34 + 40 = 3373,34 pu.
- Trafo MK 144 = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
7 ,
12 315
, 100
04 ,
= =
=
Universitas Sumatera Utara
Beban terpasang = 65 x 315 = 204,75 KVA = 0,20475 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
400 ,
448 10
6 ,
1 7814
, 7814
, 20475
, 4
, ,
3 5
2 5
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK144 dan Z beban 5 terhubung seri. Z = 12,7 + 448,400 = 501,100 pu
- Trafo MK 145 = 100 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
40 100
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 17 x 315 = 17 KVA = 0,017 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
353 ,
5882 10
6 ,
1 411
, 9
411 ,
9 017
, 4
, ,
3 6
2 6
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK145 dan Z beban 6 terhubung seri. Z = 40 + 5882,353 = 5922,353 pu.
23
33 73
,3 4
p u
50 1,
1 p
u 59
22 ,3
53 p
u 0,
03 7
p u
23
,0 3
7 p
u
405, 75pu
Universitas Sumatera Utara
pu Zp
Zp 75
, 405
253 ,
5922 1
1 ,
501 1
3373 1
1 =
+ +
=
Zp seri dengan Z kabel 23-99. = 405,75 + 0,037 = 405,79pu - Dari simpul 23 ada 3 impedansi pararel :
pu Zp
Zp 28
, 269
79 ,
405 1
35 ,
1391 1
27 ,
1863 1
1
= +
+ =
Zp seri dengan Z kabel 22 -23 = 269,28 + 0,05 = 269,33 pu Rangkaian dapat disederhanakan lagi sebagai berikut :
26 9,
33 p
u
589,57 pu
0, 00
98 3
pu
5
1 8
5 ,3
1 5
p u
5
0, 00
98 3
pu
5
18 5,
30 6
pu
23
1 8
6 3
,2 7
p u
1 3
9 1
,3 5
p u
4 5
,7 9
,0 5
p u
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zp 306
, 185
33 ,
269 7
, 589
33 ,
269 7
, 589
= +
=
Zp seri terhadap Zkabel 5-22 = 185,306 + 0,00983 = 185,315pu
pu x
Zkabel 00985
, 4
393 ,
1 ,
6 5
= =
−
Simpul 6.
6
Zk ab
el 6
-2 5
Zkabel 25-99
Zkabel 40-1.99 Z3
Z2
Z1 Zt Trafo
MK138
Zt Trafo MK137
Zt Tr
af o
M K
4 36
Zt k
ab el
4 0-
99
Gambar 4.4. Diagram Impedansi Simpul 6
pu x
Zkabel 0125
, 4
996 ,
05 ,
99 .
1 49
= =
−
- Trafo MK 436 = 200 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
20 200
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 61 x 200 = 122 KVA = 0,122 MVA
Universitas Sumatera Utara
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
67 .
819 10
6 ,
1 3114
, 1
3114 ,
1 122
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK436, Z beban 1 Z kabel 40-1.99 terhubung seri. Z = 20 + 0,0125 + 819,6 7 = 839,68 pu.
pu x
Zkabel 025
, 4
996 ,
1 ,
99 .
49
= =
−
- Trafo MK137 = 200 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
20 200
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 64 x 200= 128 KVA = 0,128 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
25 ,
781 10
6 ,
1 25
, 1
25 ,
1 128
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK137, Z beban 2 dan Z kabel 40-99 terhubung seri. Z =20 + 781,25 + 0,025 = 801,275 pu.
839,68 pu 801,275
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zpararel 410
275 ,
801 68
, 839
275 ,
801 68
, 839
= +
=
Zpararel seri dengan Z kabel 25 - 40,
pu x
Zseri 037
, ,
410 037
, 410
4 996
, 15
, 410
= +
= +
=
pu x
Zkabel 025
, 4
996 ,
1 ,
99 25
= =
−
- Trafo MK138 = 250 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
16 250
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 107 x 250= 267,5 KVA = 0,2675 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
8 ,
373 10
6 ,
1 598
, 598
, 2675
, 4
, ,
3 3
2 3
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK138, Z beban 3 dan Z kabel 25-99 terhubung seri. Z =16 + 373,8 + 0,025 = 389,825 pu
0,025 pu
410,037 pu 389,825 pu
6
6
199,853 pu
Universitas Sumatera Utara
pu x
x x
Z 835
, 199
0147 ,
83 ,
199 4
393 ,
15 ,
825 ,
389 037
, 410
825 ,
389 037
, 410
= +
= +
=
pu x
Zkabel 0098
, 4
393 ,
1 ,
7 6
= =
−
Simpul 7.
Gambar 4.5. Diagram Impedansi Simpul 7
pu x
Zkabel 0049
, 4
393 ,
05 ,
99 7
= =
−
- Trafo MK 465 = 250 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA
pu x
MVA MVA
x Zt
Zt
lama baru
lama baru
16 250
, 100
04 ,
= =
=
Beban terpasang = 76 x 250= 190 KVA = 0,190 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
3157 ,
526 10
6 ,
1 8421
, 8421
, 190
, 4
, ,
3 3
2 3
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK465, Z beban dan Z kabel 7-99 terhubung seri.
7
Zkabel
7-99
Zt MK 465
Zbeban
7
0,0049 pu
16 pu
526,3157 pu
7
524,320 pu
Universitas Sumatera Utara
Z =16 + 526,3157 + 0,0049 = 542,320 pu
pu x
Zkabel 0245
, 4
393 ,
25 ,
8 7
= =
−
Simpul 8.
Gambar 4.6. Diagram Impedansi Simpul 8
Z3
Zt Trafo
M K133
Z5
Zk ab
el 8
-8
Z1
Z2
Zt Trafo MK131
Zt k
ab el
8 -2
6
Zkabel 26-99 8
8
8 Zt Trafo
MK130
Zt Trafo MK072
Zt Trafo MK129
Z4
Zk ab
el 8
-8 ’
26
Zk ab
el 2
6- 28
Zk ab
el 2
8- 41
28
41
Zt Trafo
M K204
Zt Trafo
MK1 32
Z7 Z6
Z kabel
41-99 Zka
bel 41-1.
99
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zkabel 016
, 4
125 ,
5 ,
99 41
= =
−
- Trafo MK 133 = 200 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA Zt = 20 pu
Beban terpasang = 56 x 200= 112 KVA = 0,112 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
85 ,
892 10
6 ,
1 428
, 1
428 ,
1 112
, 4
, ,
3 5
2 5
= =
= =
=
− −
Z beban 5, Zt trafo MK 133, dan Z kabel 41-99 terhubung seri. Total Z =892,85 + 20 +0,016 = 912,873 pu
- Trafo MK 132 = 200 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 20 pu
Beban terpasang = 70 x 200= 140 KVA = 0,14 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
28 ,
714 10
6 ,
1 1428
, 1
1428 ,
1 140
, 4
, ,
3 6
2 6
= =
= =
=
− −
Z beban 6 dan Zt trafo MK 132 terhubung seri. Total Z = 714,28 + 20 = 734,28 pu
pu x
Zkabel 016
, 4
125 ,
5 ,
99 .
1 41
= =
−
- Trafo MK 204 = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA Zt = 12,7 pu
Universitas Sumatera Utara
Beban terpasang = 77 x 315= 242,55 KVA = 0,24255 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
28 ,
412 10
6 ,
1 659
, 659
, 24255
, 4
, ,
3 7
2 7
= =
= =
=
− −
Z beban 7, Zt trafo MK 204, dan Z kabel 41-1.99 terhubung seri. Total Z = 412,28 +12,7 + 0,016 = 425,00 pu
425 pu 913,87 pu
41
734,28 pu
pu Zp
Zp 94
, 207
425 1
28 ,
734 1
87 ,
913 1
1
1 1
= +
+ =
pu x
Zkabel 0058
, 4
583 ,
05 ,
41 28
= =
−
Z p1 dan Z kabel 28 – 41 seri maka Zs1= 207,94 + 0,0058 = 207,9458
- Trafo MK 129 = 400 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA Zt = 10 pu
Beban terpasang = 50 x 400 = 200 KVA = 0,200 MVA
Universitas Sumatera Utara
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
500 10
6 ,
1 800
, 8
, 200
, 4
, ,
3 4
2 4
= =
= =
=
− −
Z beban 4, Zt trafo MK 129 terhubung seri. Total Zs2 = 500 +10 = 510 pu
Zs1 dan Zs2 pararel
pu Zp
Zp 716
, 147
510 1
9458 ,
207 1
1
2 2
= +
=
pu x
Zkabel 025
, 4
393 ,
25 ,
28 26
= =
−
Zp2 seri terhadap Z kabel 26 -28 Zs3 = 147,716 + 0,025 =147,741pu
pu x
Zkabel 0086
, 4
8334 ,
1 ,
99 26
= =
−
- Trafo MK 072 = 630 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA Zt = 6,35 pu
Beban terpasang = 80 x 630 = 504 KVA = 0,504MVA
510 pu 207,9458 pu
28
Universitas Sumatera Utara
204,7713 pu 147,741 pu
26
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
412 ,
198 10
6 ,
1 3174
, 3174
, 504
, 4
, ,
3 3
2 3
= =
= =
=
− −
Z beban 3, Zt trafo MK 072 dan Z kabel 26 - 99 terhubung seri. Total Zs4 = 198,412 + 6,35 + 0,0086 = 204,7713 pu
Zs3 paparel Zs4
pu x
Zkabel 0074
, 4
0393 ,
075 ,
26 8
= =
−
Zp3 seri terhadap Z kabel 8’’- 26 maka Zs4 = 85,8214 + 0,0074 = 85,828 pu.
- Trafo MK 130 = 250 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA Zt = 16 pu
Beban terpasang = 37 x 250 = 92, 50 KVA = 0,0925 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
08 ,
1081 10
6 ,
1 729
, 1
729 ,
1 0925
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
pu Zp
Zp 8214
, 85
7713 ,
204 1
741 ,
147 1
1
3 3
= +
=
Universitas Sumatera Utara
Z beban 2, Zt trafo MK 130 terhubung seri. Zs5 = 1081,08 + 16 = 1097,08 pu.
Zs4 pararel terhadap Zs5
Zp4 seri terhadap Z kabel 8’-8” maka Zs6 = 79,600 + 0,0037 =79,637 pu.
- Trafo MK 131 = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA Zt = 12,7pu
Beban terpasang =105 x 315 = 330 KVA = 0,33 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
125 ,
303 10
6 ,
1 485
, 485
, 33
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Z beban 1, Zt trafo MK 131 terhubung seri. Zs7 = 303,125 + 12,7 = 315,825 pu.
Zs6 pararel terhadap Zs7
1097,08 pu 85,828 pu
8
Zk ab
el 8
- 8
79,600 pu Z1
Zt Trafo MK131
8
8 315,825 pu
79,673 pu pu
Zp Zp
600 ,
79 08
, 1097
1 828
, 85
1 1
4 4
= +
=
pu x
Zkabel 0037
, 4
0393 ,
0375 ,
8 8
= =
−
Universitas Sumatera Utara
8
6 6
,3 3
7 p
u
pu Zp
Zp 30
, 66
855 ,
315 1
673 ,
79 1
1
5 5
= +
=
pu x
Zkabel 0037
, 4
0393 ,
0375 ,
8 8
= =
−
Z total dari simpul 8 adalah : Zp5 + Z kabel 8-8’ = 66,33 + 0,0037 = 63,3037
pu x
Zkabel 0049
, 4
0393 ,
05 ,
9 8
= =
−
Simpul 9.
Gambar 4.7. Diagram Impedansi Simpul 9
pu x
Zkabel 0125
, 4
996 ,
05 ,
99 9
= =
−
- Trafo MK 485 = 160 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu
Zt Trafo
M K485
Zkabel 9-99
9
99
Zb eb
an 25 pu
0,0125 pu 9
812,5 pu
9
837,5125 pu
Universitas Sumatera Utara
Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 25 pu Beban terpasang =77 x 160 = 123,2 KVA = 0,1232 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
5 ,
812 10
6 ,
1 1298
. 298
, 1
1232 ,
4 ,
,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Z beban 1, Zt trafo MK 485 dan Z kabel 9-99 terhubung seri. Zseri = 812,5 + 25 + 0,0125 = 837,5125 pu.
pu x
Zkabel 0084
, 4
168 ,
2 ,
10 9
= =
−
Simpul 10.
Gambar 4.8. Diagram Impedansi Simpul 10
pu x
Zkabel 00625
, 4
125 ,
2 ,
99 10
= =
−
Zt Trafo
M K134
Z2 10
Zt Trafo MK132b
Z1 10
Z k
a b
el 10-
10
Z k
ab el
10- 99
10
734,2857 pu
5 8
9 ,9
8 7
p u
,0 6
2 5
p u
10
3 2
3 ,1
7 6
p u
Universitas Sumatera Utara
- Trafo MK 134 = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 12,7 pu
Beban terpasang = 55 x 315 = 173,25 KVA = 0,17325 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
2005 ,
577 10
6 ,
1 9235
. 9235
, 17325
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
Z beban 2, Zt trafo MK 134 dan Z kabel 10’-99 terhubung seri. Zs1 = 577,2005 + 12,7 + 0,00625 = 589,9067 pu.
- Trafo MK 132b = 200 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 20 pu
Beban terpasang = 70 x 200 = 140 KVA = 0,140 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
28 ,
714 10
6 ,
1 14285
, 1
14285 ,
1 140
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Z beban 1, Zt trafo MK 132b terhubung seri. Zs2 = 714,28 + 20 = 734,28 pu.
Zs1 pararel Zs1
pu Zp
Zp 16974
, 323
28 ,
734 1
9067 ,
589 1
1
= +
=
Zp seri terhadap Z kabel 10 – 10’. Z = 323,9067 + 0,00625 = 323,176 pu
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zkabel 03125
, 4
125 ,
1
11 10
= =
−
pu x
Zkabel 015625
, 4
125 ,
5 ,
12 11
= =
−
Simpul 12.
Gambar 4.9. Diagram Impedansi Simpul 12
- Trafo MK 129 = 400KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 10 pu
Beban terpasang = 50 x 400 = 200KVA = 0,200 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
500 10
6 ,
1 8
, 8
, 200
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Z beban , Zt trafo MK 129 terhubung seri. Z = 500 +10 = 510 pu.
Zt MK 129
Zbeban 10 pu
500 pu 12
510 pu
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zkabel 01965
, 4
393 ,
2 ,
13 12
= =
−
Simpul 13.
Gambar 4.10. Diagram Impedansi Simpul 13
pu x
x Zkabel
b
00415 ,
4 996
, 05
, 3
,
33
= =
−
- Trafo MK 024 = 630 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 6,35 pu
Beban terpasang = 71 x 630 = 447,3 KVA = 0,4473 MVA
0,00415 pu
Z1
Zk abel
13-32
13
6,35pu
32
a
b
33
Zkabel 32-a
Zkabe l
a-b
Z kabel
b-33 Zt Trafo
MK457
Zt Trafo MK078
Zt Trafo MK025
Zt Trafo MK024
Zkabel32-99
Z4 Z3
Z2
0,00415 pu 0,0735
0,00415 pu 0,0344 pu
223,563 pu 10 pu
961,5384 pu 8 pu
833,3333 pu 12,7 pu
453,5147 pu
13
114,8336 pu
Universitas Sumatera Utara
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
563 ,
223 10
6 ,
1 3577
, 3577
, 4473
, 4
, ,
3 4
2 4
= =
= =
=
− −
Z beban 4 , Zt trafo MK 024, Zkabel b-33 terhubung seri. Zs1= 223,563 + 6,35 + 0,00415 = 229,955 pu.
- Trafo MK 025 = 400 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 10 pu
Beban terpasang = 26 x 400 = 104 KVA = 0,104 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
5384 ,
961 10
6 ,
1 5384
, 1
5384 ,
1 104
, 4
, ,
3 3
2 3
= =
= =
=
− −
Z beban 3 , Zt trafo MK 025 terhubung seri. Zs2= 961,5384 + 10 = 971,5384 pu.
Zs1 pararel Zs2 :
pu Zp
Zp 9436
, 185
5384 ,
971 1
955 ,
229 1
1
1 1
= +
=
pu x
x Zkabel
b a
00415 ,
4 996
, 05
, 3
, =
=
−
Zp1 seri dengan Z kabel a-b. Zs3 = 185,9436 + 0,00415 = 185,9478 pu.
Universitas Sumatera Utara
- Trafo MK 078 = 500 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 8 pu
Beban terpasang = 24 x 500 = 120 KVA = 0,120 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
3333 ,
833 10
6 ,
1 3333
, 1
3333 ,
1 120
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
Z beban 2 , Zt trafo MK 078 terhubung seri. Zs4= 833,3333 + 8 = 841,3333 pu.
Zs3 dan Zs4 pararel :
pu Zp
Zp 2894
, 152
3333 ,
841 1
9476 ,
185 1
1
2 2
= +
=
pu x
x Zkabel
a
00415 ,
4 996
, 05
, 3
,
32
= =
−
Zp2 seri Zkabel 32-a, Zs5 = 152,2894 + 0,00415 = 152,2936 pu.
pu x
Zkabel 0735
, 4
168 ,
75 ,
1
99 32
= =
−
- Trafo MK 457 = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 12,7 pu
Beban terpasang = 70 x 315 = 220,5 KVA = 0,2205 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
5147 ,
453 10
6 ,
1 7256
, 7256
, 2205
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Universitas Sumatera Utara
Z beban 1, Zt trafo MK 457, Z kabel 32-99 terhubung seri. Zs6 = 453,5147 + 12,7 + 0,0735 = 466, 2882 pu
Zs5 pararel Zs6 :
pu Zp
Zp 8336
, 114
2882 ,
466 1
2936 ,
152 1
1
3 3
= +
=
pu x
Zkabel 0344
, 4
393 ,
35 ,
32 13
= =
−
Zp3 seri terhadap Z kabel 13-32. Z = 114,7992 + 0,0344 = 114,8336
pu x
Zkabel 0344
, 4
393 ,
35 ,
14 13
= =
−
Simpul 14.
Ztotal kanan 14
Zkab el
14 -99
Zt Trafo MK075
Zt Trafo MK076
Zkabe l 14
-1. 99
Z beban 1
Z beban 2 Ztotal kiri
F1 F2
Gambar 4.11. Diagram Impedansi Simpul 14
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zkabel 0249
, 4
996 ,
1 ,
99 14
= =
−
Trafo MK 075 = 400 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 10 pu
Beban terpasang = 77 x 400 = 308 KVA = 0,380 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
6753 ,
324 10
6 ,
1 5194
, 5194
, 308
, 4
, ,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Z beban 1, Zt trafo MK 075, Z kabel 14 - 99 terhubung seri. Z total sisi atas simpul 14 adalah 324,6753 + 10 + 0,0249 = 334,700 pu.
pu x
Zkabel 03735
, 4
996 ,
15 ,
99 .
1 14
= =
−
- Trafo MK 076 = 400 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA maka Zt = 10 pu
Beban terpasang = 79 x 400 = 316 KVA = 0,316 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
4556 ,
316 10
6 ,
1 5063
, 5063
, 316
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
Universitas Sumatera Utara
Z total kiri dari simpul 1 ke simpul 14
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13
Gambar 4.12. Diagram Impedansi dari Simpul 1- 14
Simpul 3-4 ditransformasikan dari Delta ke bintang
Simpul 5-6 ditransformasikan dari Delta ke bintang.
3 4
o1
o1
0,01965 pu
4040,1245 pu 275,099
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
O O
O O
56 ,
257 01965
, 1245
, 4040
099 ,
275 1245
, 4040
099 ,
275 0184
, 01965
, 1245
, 4040
099 ,
275 1245
, 4040
01965 ,
00125 ,
01965 ,
1245 ,
4040 099
, 275
099 ,
275 01965
,
1 1
1 4
1 3
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
5 6
O2
O2
0,00985 pu
199,853 pu 541,806 pu
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
O O
O O
9972 ,
145 00985
, 853
, 199
806 ,
541 853
, 199
806 ,
541 0026
, 00985
, 853
, 199
806 ,
541 853
, 199
00985 ,
0072 ,
00985 ,
853 ,
199 806
, 541
806 ,
541 00985
,
2 2
2 6
2 5
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
Universitas Sumatera Utara
Simpul 7 - 8 ditransformasikan dari Delta ke bintang
Simpul 9 -10 ditransformasikan dari Delta ke bintang.
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
O O
O O
078 ,
59 3037
, 66
32 ,
542 0245
, 3037
, 66
32 ,
542 00267
, 3037
, 66
32 ,
542 0245
, 3037
, 66
0245 ,
0218 ,
3037 ,
66 32
, 542
0245 ,
32 ,
542 0245
,
3 3
3 8
3 7
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
7 8
03
03
0,0245 pu
66,3037 pu 542,32 pu
9 10
04
04
0,0084 pu
323,176 pu 837,5125
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
O O
O O
191 ,
233 5125
, 837
176 ,
323 0084
, 176
, 323
5125 ,
837 0023
, 5125
, 837
176 ,
323 0084
, 176
, 323
0084 ,
0061 ,
5125 ,
837 176
, 323
0084 ,
525 ,
837 0084
,
4 4
4 10
4 9
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
Universitas Sumatera Utara
Simpul 12 -13 ditransformasikan dari Delta ke bintang.
Z total kiri dari simpul 1 ke simpul 14 dapat digambarkan menjadi :
1
1 3
4 5
13 14
2
1 2
3 4
5
257,56 pu 59,078 pu
145,9972 pu 233,191 pu
93,726 pu
Dimana nilai nilai impedansinya adalah :
pu Z
Z Z
Z Z
37725 ,
001125 ,
0245 ,
3515 ,
01 1
01 3
3 2
2 1
01 1
= +
+ =
+ +
=
− −
− −
−
pu Z
Z Z
Z Z
04525 ,
0072 ,
01965 ,
0184 ,
02 01
02 5
5 4
4 01
02 01
= +
+ =
+ +
=
− −
− −
−
pu Z
Z Z
Z Z
03425 ,
0218 ,
00985 ,
0026 ,
03 02
03 7
7 6
6 02
03 02
= +
+ =
+ +
=
− −
− −
−
12 13
05
05
0,01965
114,8336 510
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
O O
O O
726 ,
93 8336
, 114
510 01965
, 510
8336 ,
114 0036
, 8336
, 114
510 01965
, 8336
, 114
01965 ,
016 ,
8336 ,
114 510
01965 ,
510 01965
,
5 5
5 13
5 12
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
Universitas Sumatera Utara
pu Z
Z Z
Z Z
01368 ,
0061 ,
00491 ,
00267 ,
04 03
04 9
8 8
03 04
03
= +
+ =
+ +
=
− −
− −
−
pu Z
Z Z
Z Z
Z 06518
, 016
, 015625
, 03125
, 0023
,
05 04
05 12
12 11
11 10
10 04
05 04
= +
+ +
= +
+ +
=
− −
− −
− −
pu Z
Z Z
Z 03798
, 03438
, 0036
,
14 05
14 3
13 05
14 05
= +
= +
=
− −
− −
Simpul 01- 02 ditransformasikan dari Delta ke bintang.
01 02
0a
0a’
0,04525 pu
145,9972 pu 257,56 pu
Simpul 03 - 04 ditransformasikan dari Delta ke bintang.
03 04
0b
0b’
0,01368 pu
233,191 pu 59,078 pu
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
a a
a a
726 ,
93 56
, 257
9972 ,
145 04525
, 9972
, 145
56 ,
257 01636
, 56
, 257
9972 ,
145 04525
, 9972
, 145
04525 ,
02887 ,
56 ,
257 9972
, 145
04525 ,
56 ,
257 04525
,
02 01
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
b b
b b
134 ,
47 078
, 59
191 ,
233 01368
, 191
, 233
078 ,
59 01636
, 078
, 59
191 ,
233 01368
, 191
, 233
01368 ,
02276 ,
078 ,
59 191
, 233
01368 ,
078 ,
59 01368
,
04 03
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
Universitas Sumatera Utara
Rangkaian Z total kiri 1 - 14 menjadi :
1
1 a
b 5
14
a’ 3
b 5
93,1685 pu 93,726 pu
2
47,134 pu
pu Z
Z Z
Z Z
b a
b a
b a
05337 ,
00276 ,
03425 ,
01636 ,
03 03
02 02
= +
+ =
+ +
=
− −
− −
−
Simpul 0a- 0b ditransformasikan dari Delta ke bintang.
Rangkaian Ztotal kiri 1-14 menjadi :
1
a x
5
14
b
31,288 pu 93,726 pu
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
x x
x b
x a
288 ,
31 005337
, 134
, 47
1685 ,
93 134
, 47
1685 ,
93 01792
, 005337
, 134
, 47
1685 ,
93 134
, 47
05337 ,
03543 ,
005337 ,
134 ,
47 1685
, 93
1685 ,
93 05337
,
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
0a 0b
0x
0x’
47,134 pu 93,1685 pu
0,05337 pu
Universitas Sumatera Utara
pu Z
z Z
Z Z
x b
b x
x
09401 ,
06518 ,
01091 ,
01792 ,
05 05
04 04
05
= +
+ =
+ +
=
− −
− −
−
Simpul 0x - 05 ditransformasikan dari Delta ke bintang.
Rangkaian Ztotal kiri 1-14 menjadi :
pu Z
Z Z
Z
a a
a
40612 ,
02887 ,
37725 ,
1 01
01 1
1
= +
= +
=
− −
− −
pu Z
b
46506 ,
02351 ,
03543 ,
40612 ,
1
= +
+ =
−
pu Z
b
10841 ,
03798 ,
07043 ,
14
= +
=
−
Z system dari Psc Di TI 3 = 0,18518 pu
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
y y
y y
x
4397 ,
23 288
, 31
726 ,
93 09401
, 726
, 93
288 ,
31 07043
, 288
, 31
726 ,
93 09401
, 134
, 47
09401 ,
02351 ,
288 ,
31 726
, 93
09401 ,
288 ,
31 09401
,
05
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
0x 05
0y
0y’
0,09401 pu
93,726 pu 31,288 pu
1
a x
5
14
b
2 3
,4 3
9 7
p u
0,40612 pu 0,03543 pu
0,02351 pu 0,07043 pu
0,03798 pu
Universitas Sumatera Utara
Rangkaian impedansi menjadi :
Ztotal kiri =
pu x
7411 ,
10841 ,
4397 ,
23 46506
, 18518
, 4397
, 23
46506 ,
18518 ,
= +
+ +
+
Simpul 15.
15
99
Zbe b
an 0,00525 pu
15 15
Zkabel 15-99
ZtrafoMK BNI
12,7 pu
396,825 pu 409,528 pu
Gambar 4.13. Diagram Impedansi Simpul 15
pu x
Zkabel 0147
, 4
393 ,
15 ,
15 14
= =
−
14
0,7411 pu Ztotal kiri
14
0,18518 pu
0y
0,46506 pu
2 3
,4 3
9 7
p u
0,10841 pu Ztotal kiri
Universitas Sumatera Utara
pu x
Zkabel 00252
, 4
168 ,
06 ,
99 15
= =
−
- Trafo MK BNI = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA = 12,7 pu
Beban terpasang = 80 x 315 = 252 KVA = 0,252 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
825 ,
396 10
6 ,
1 93492
, 63492
, 252
, 4
, ,
3 2
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK BNI, Z beban dan Z kabel 15-99 terhubung seri. Z =12,7 + 396,825 + 000525 = 409,528 pu
pu x
Zkabel 0098
, 4
393 ,
1 ,
16 15
= =
−
Simpul 16.
16
Zbe b
an
16 16
ZtrafoMK 074
12,7 pu
473,8213 pu 486,5213 pu
Gambar 4.14. Diagram Impedansi Simpul 16
- Trafo MK 074 = 315 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA = 12,7 pu
Universitas Sumatera Utara
Beban terpasang = 67 x 315 = 211,05 KVA = 0,21105 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
8213 ,
473 10
6 ,
1 7581
, 7581
, 21105
, 4
, ,
3 2
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK 074, Z beban terhubung seri. Z =12,7 + 473,8213 = 486,5213 pu
pu x
Zkabel 00975
, 4
13 ,
3 ,
17 116
= =
−
Simpul 17.
17 17
Zkabel17-a 187,585
a
b Zkabela-b
Zt trafo MK 476
Zt trafo MK 073
Zbeban 2 Zbeban 1
17
0,0168 pu a
b 0,034 pu
25 pu
10 pu
223,2143 pu 932,836 pu
Gambar 4.15. Diagram Impedansi Simpul 17
pu x
x Zkabel
b a
034 ,
4 583
, 35
, 66
, =
=
−
- Trafo MK 073 = 400 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA = 10 pu
Universitas Sumatera Utara
Beban terpasang = 112 x 400 = 448 KVA = 0,448 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
2143 ,
223 10
6 ,
1 35714
, 35714
, 448
, 4
, ,
3 2
2 2
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK 073, Z beban 2 dan Z kabel a-b seri. Zs1 = 223,2143 + 10 = 233,2143 pu
- Trafo MK 476 = 160 KVA, Zt = 4 = 0,04 pu Nilai Zt dikonversikan dalam base 100 MVA = 25 pu
Beban terpasang = 67 x 160 = 107,2KVA = 0,1072 MVA
pu x
Z ohm
MVAbeban KV
tegangan Z
L L
836 ,
932 10
6 ,
1 35714
, 4925
, 1
1072 ,
4 ,
,
3 1
2 1
= =
= =
=
− −
Zt trafo MK 476, Z beban 1 dan seri. Zs2 = 932,836 + 25 = 957,836 pu
Zs1 pararel Zs2 :
pu Zp
Zp 568
, 187
836 ,
957 1
243 ,
233 1
1
= +
=
pu x
x Zkabel
a
0168 ,
4 583
, 35
, 33
,
17
= =
−
Z =187,568 + 0,0168 = 187,585 pu
Universitas Sumatera Utara
Rangkaian Ztotal kanan 14-17 menjadi :
16
473,8213 pu 409,528 pu
0,0975 pu
187,585 pu 0,0147 pu
17 15
14 0,0098 pu
Gambar 4.16. Diagram Impedansi Simpul 14 -17
Simpul 15-16 ditransformasikan dari Delta ke bintang
15 16
0z
0z’ 0,0098 pu
409,528 pu 473,8213 pu
Rangkaian menjadi :
Arus
222,3558 pu 0,0048 pu
0z 187,585 pu
0,00975 pu 0,00532 pu
14 0,0147 pu
pu x
Z pu
x Z
pu x
Z
Z Z
z z
3558 ,
222 528
, 409
8213 ,
473 0098
, 8213
, 473
528 ,
409 00532
, 528
, 409
8213 ,
473 0098
, 8213
, 473
0098 ,
00448 ,
528 ,
409 8213
, 473
0098 ,
528 ,
409 0098
,
16 15
= +
+ =
= +
+ =
= +
+ =
− −
−
Universitas Sumatera Utara
14 Arus
2 2
2 ,3
5 5
8 p
u
0,01918 pu 0z
187,6
pu Zp
Zp 7523
, 101
3885 ,
222 1
600 ,
187 1
1
= +
=
Ztotal kiri = 101,7523 + 0,01918 = 101,7715 pu.
One line diagram dapat disederhanakan seperti gambar 4.17.
334,7002 pu 14
10 pu
316,4556 pu
F 1
F 2 101,7715 pu
0,7411 pu
0,03735 pu
Ztotal kiri Ztotal kanan
Ztotal atas
Gambar 4.17. Diagram Titik Gangguan F1 dan F2
Universitas Sumatera Utara
Dengan menggunakan methode thevenin imperdansi gangguan adalah : 1.
Apabila gangguan di titik F1, impedansi gangguan adalah nilai Z total kiri, Ztotal kanan, Z total atas dipararelkan. Nilai Z pararel ini di serikan terhadap
Z kabel 14 -1.99. Nilai Z seri ini di pararelkan terhadap Z seri trafo 076 dan Z beban 2.
2. Apabila gangguan di titik F2, impedansi gangguan adalah nilai Z total kiri, Z
total kanan, Z total atas dipararelkan. Nilai Z pararel ini di serikan terhadap Z kabel 14 -1.99 dan Z trafo 076. Nilai Z seri ini di pararelkan terhadap Z
beban 2.
IV.5.2. Gangguan di titik F1 Sisi Primer Trafo Distribusi
pu Zp
Zp 734128
, 7715
, 101
1 702
, 334
1 7411
, 1
1 =
+ +
=
Zp seri dengan Z kabel 1-1.99 Zs1 = 0,734128 + 0,03735 = 0,771478 pu
Ztrafo seri dengan Z beban. Zs2 = 10 + 316, 4556 pu
Rangkaian theveninnya dapat digambarkan seperti gambar 4.18.
0,771478 pu Vth
326,4556 pu
Zp +Zkabel 14 -1.99 Zt+Zbeban
Ith
Gambar 4.18. Rangkaian Thevenin Gangguan F1
Universitas Sumatera Utara
pu Zth
Zth 76966
, 771478
, 1
4556 ,
326 1
1
= +
=
pu Zth
Vth Ith
29927 ,
1 76966
, 1
= =
=
Maka besar arus gangguan tiga fasa maksimum di titik F1 adalah : Ith x I base = 1,29927 x 2886,75 =3753,28 Ampere.
IV.5.3. Gangguan di titik F2 Sisi Sekunder Trafo Distribusi
pu Zp
Zp 734128
, 7715
, 101
1 702
, 334
1 7411
, 1
1
= +
+ =
Zp seri dengan Z kabel 1 - 1.99 dan Z trafo. Zs1 = 0,734128 + 0,03735 + 10 = 10,771478 pu
Zs2 = Z beban trafo = 316, 4556 pu Rangkaian theveninnya dapat digambarkan seperti gambar 4.19.
10,771478 pu
Vth
316,4556 pu Zp + Zkabel 14 -1.99 + Ztrafo
Zbeban Ith
Gambar 4.19. Rangkaian Thevenin Gangguan F2
Universitas Sumatera Utara
pu Zth
Zth 147
, 10
771478 ,
10 1
4556 ,
316 1
1
= +
=
pu Zth
Vth Ith
0956 ,
147 ,
10 1
= =
=
Maka besar arus gangguan maksimum tiga fasa di titik F2 adalah : Ith x I base = 0,0956 x 144337,567 = 13798,67 Ampere
Dengan melihat kurva ketahanan trafo terhadap hubung singkat yaitu 1250
.
2
= t
I dimana
nom I
an arusganggu
IF I
= dapar diperoleh waktu pemutusan maksimum
apabila terjadi hubung singkat pada sisi sekunder JTR :
5 ,
577 67
, 13798
67 ,
13798 =
=
I If
If = 24 x I nominal
ik t
t t
I
det 17
, 2
24 1250
1250 .
2 2
= =
=
Universitas Sumatera Utara
IV.6. Analisa Arus Yang Menyebabkan Fuse Bekerja Saat Terjadi Gangguan
Dalam hal ini gangguan FI dan F2 di sisi primer 20 KV dan F3 dan F4 di sisi 400 KV. Hal ini dilakukan agar dapat diketahui arus yang melewati fuse tersebut
apabila terjadi gangguan hubung singkat.
IV.6.1. Saat Terjadi Hubung Singkat di titik F1
316,4556 pu
FCO
if
1 0,771478 pu
NT fuse
F1
Trafo
Gambar 4.20. Arah Arus Yang Melewati Fuse Saat Terjadi Gangguan F1 Saat terjadi hubung singkat di titik F1 arus yang melalui Fuse CO adalah arus If
1.
Dimana pu
x If
3 1
10 06
, 3
10 4556
, 316
1
−
= +
=
- Besar arus yang melalui Fuse CO adalah 0,00306 x 2886,75 = 8,84 Ampere.
- Arus pengenal pelebur primer 15A lebih besar dari arus gangguan yang
melewati fuse maka fuse tidak bekerja. -
Besar arus yang melalui pelebur sekunder NT Fuse adalah 0,00306 x 144337,5673 = 442,14 A
- Arus pengenal pelebur sekunder NT Fuse lebih besar dari arus gangguan
yang melewati NT fuse maka fuse tidak bekerja.
Universitas Sumatera Utara
IV.6.2. Saat Terjadi Hubung Singkat di titik F2
316,4556 pu
FCO
if2a 0,771478 pu
NT fuse
F2
Trafo
if2b
Gambar 4.21. Arah Arus Yang Melewati Fuse Saat Terjadi Gangguan F2
1. Saat terjadi hubung singkat di titik F2 arus yang melalui Fuse CO adalah arus
If2a
.
Dimana pu
If
a
2962 ,
1 771478
, 1
2
= =
- Besar arus yang melalui Fuse CO adalah 1,2962 x 2886,75 = 3741,84
Ampere. -
Arus pengenal pelebur lebih primer lebih kecil dari arus gangguan yang melewati Fuse CO maka fuse bekerja.
2. Arus yang melalui NT Fuse adalah arus If2b
.
Dimana pu
x If
b 3
2
10 06
, 3
10 4556
, 316
1
−
= +
=
- Besar arus yang melalui NT fuse adalah 0,00306 x 144337,5673 = 442,14 A
- Arus pengenal pelebur sekunder lebih besar dari arus gangguan yang
melewati NT fuse maka fuse tidak bekerja.
Universitas Sumatera Utara
IV.6.3.Saat Terjadi Hubung Singkat di titik F3
316,4556 pu
FCO
if3b 0,771478 pu
NT fuse
F3
Trafo
if3a
Gambar 4.22. Arah Arus Yang Melewati Fuse Saat Terjadi Gangguan F3
1. Saat terjadi hubung singkat di titik F3 arus yang melalui fuse FCO adalah arus
If3a
.
Dimana pu
If
a
09283 ,
771478 ,
10 1
3
= =
- Besar arus yang melalui Fuse FCO adalah 0,09283 x 2886,75 = 268 Ampere.
- Arus pengenal pelebur lebih kecil dari arus gangguan yang melewatinya
maka Fuse CO bekerja.
2. Arus yang melalui NT Fuse adalah arus If3b
.
Dimana pu
x If
b 3
3
10 16
, 3
4556 ,
316 1
−
= =
- Besar arus yang melalui NT Fuse adalah 0,00316 x 144337,5673 = 456,10 A
- Arus pengenal pelebur sekunder lebih besar dari arus gangguan maka NT
Fuse tidak bekerja.
Universitas Sumatera Utara
IV.6.4.Saat Terjadi Hubung Singkat di titik F4
316,4556 pu
FCO
if4b 0,771478 pu
NT fuse
F4
Trafo
if4a
Gambar 4.23. Arah Arus Yang Melewati Fuse Saat Terjadi Gangguan F4
Saat terjadi hubung singkat di titik F4 arus yang melalui Fuse CO adalah arus If4a
.
Dimaan pu
If
a
09283 ,
771478 ,
10 1
4
= =
- Besar arus yang melalui Fuse FCO adalah 0,09283 x 2886,75 = 268 Ampere.
- Arus pengenal pelebur primer lebih kecil dari arus gangguan yang
melewatinya maka Fuse CO bekerja. -
Besar arus yang melalui NT adalah If4a sebesar 0,09283 x 144337,5673 = 13398,86 Ampere
- Arus pengenal pelebur sekunder lebih kecil dari arus gangguan maka NT
fuse bekerja. Akan tetapi pengaman yang lebih duluan bekerja adalah pengaman yang lebih dekat ke titik gangguan. Maka NT fuse akan bekerja
duluan. Dan apabila terjadi kegagalan proteksi NT fuse tidak melebur maka FCO akan bekerja.
Universitas Sumatera Utara
IV.7. Pemilihan Rating Fuse yang Digunakan pada Trafo Distribusi
Selain mempertimbangkan tundaaan waktu 0.5 detik untuk fuse primer karena adanya arus inrush 15xInominalnya pemilihan rating fuse perlu diperhatikan.
Dari nilai arus maksimum pada sisi primer 12,65 A dan sisi sekunder trafo 635A, maka pada sisi primer seharusnya menggunakan fuse dengan rating
≤12,65A, dan pada sisi sekunder ≤ 635,14. Maka kita dapat memilih fuse 13 A disisi primer dan 630 A di sisi sekunder.
Akan tetapi karena rating yang banyak tersedia unutk fuse di sisi primer adalah 3,5,6,8,10,15,20 A, maka rating fuse untuk 400 KVA yang dipakai pada sisi primer
adalah 15 Ampere. Dari standar IEC no 282-2-1974, perbandingan ratio pelebur pada sisi
primer untuk trafo 400 kVA adalah minimum 12,5 T dan maksimum 16 T. Dan yang digunakan PLN :
untuk primer
3 ,
1 5
, 11
15 ,
, =
=
trafo pelebur
Inom Inom
T fuse yang dipilih tipe lambat
Di sisi sekunder rating fuse yang digunakan PLN adalah : 577,4
≤ I rating Fuse ≤ 635,14A. Dalam hal ini arus pengenal Fuse di sisi sekunder yang dipilih adalah 630
Dan ratio pelebur untuk sisi sekunder disini adalah :
1 ,
1 577
630 ,
, =
=
trafo pelebur
Inom Inom
T fuse yang dipilih tipe lambat
Untuk kemampuan pemutusan disesuaikan dengan nilai besar arus hubung singkat terbesar yang mampu diputuskan pelebur.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan