Simulasi Perhitungan Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai

TUGAS AKHIR

SIMULASI PERHITUNGAN DISTRIBUSI TEGANGAN PADA ISOLATOR RANTAI

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada

Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh

KENTRICK PRANOTO

NIM : 090402037

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Isolator rantai digunakan sebagai isolasi yang memisahkan antara kawat

fasa yang bertegangan dengan menara. Karena adanya pengaruh kapasitansi maka

distribusi tegangan pada setiap rantai / piring isolator rantai menjadi tidak merata.

Hal ini memungkinkan adanya satu atau lebih piring isolator yang memikul

tegangan melebihi kemampuannya.

Tugas Akhir ini mengsimulasikan perhitungan distribusi tegangan dari

setiap rantai isolator yang ada dengan menggunakan metode hukum Kirchoff

untuk beberapa skenario. Dari simulasi, diperoleh bahwa distibusi tegangan pada

isolator rantai akan semakin baik jika kapasitansi sendiri (C1) semakin besar,

kapasitansi antara elektroda penghubung dengan menara / tanah (C2) semakin

kecil dan kapasitansi antara elektroda penghubung dengan kawat fasa (C3)

semakin besar. Flashover pada salah satu piring isolator rantai akan menyebabkan

tegangan pada setiap piring isolator lain naik

dan menyebabkan effisiensi

menurun dengan variasi 0,25% - 15%, sementara putusnya kawat pembumian

akan menyebabkan isolator yang terdekat ke kawat fasa memikul tegangan

terendah dan piring isolator yang terdekat ke menara akan memikul tegangan

tertinggi.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkah

dan rahmat-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan dengan

baik Tugas Akhir yang berjudul:

“SIMULASI PERHITUNGAN DISTRIBUSI TEGANGAN PADA

ISOLATOR RANTAI”

Penulisan Tugas Akhir ini adalah salah satu persyaratan yang wajib

dipenuhi setiap mahasiswa untuk memperoleh gelar sarjana teknik pada

departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orangtua yang telah

membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak terhingga yaitu Ayahanda

(Eddy Susanto) dan Ibunda (Elly) serta Adinda (Hendrick Pranoto) yang memberi

dukungan, semangat dan doanya.

Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis

mendapat dukungan, bimbingan, dan pertolongan dari berbagai pihak. Untuk itu,

dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1.

Bapak Ir. Syahrawardi sebagai Dosen Pembimbing tugas akhir saya yang

telah bersedia meluangkan waktu di sela-sela kesibukan beliau untuk

membimbing penulis mulai dari awal sampai selesainya Tugas Akhir ini.

2.

Bapak Ir. Riswan Dinzi, M.T., selaku dosen wali penulis yang banyak

memberikan masukan dan pengarahan selama penulis menempuh

perkuliahan.

3.

Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si., selaku Ketua Departemen Teknik

Elektro.

4.

Bapak Rachmad Fauzi, S.T., M.T., selaku Sekretaris Departemen Teknik

Elektro.

5.

Keluarga besar Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi yang telah banyak

membantu penulis dan tidak lupa kepada para asisten atas

masukan-masukannya.

6.

Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro, Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara.

7.

Sahabat-sahabat terbaik, Agung, Rizky, Dimas, Rizal, Tondy, Arfan, Rizi,

Nisa, Yuli, Lukman, Adly, Masykur, Afit, Adit, Faya, Asri, Leo, Doni,

Wangto, Rudy, Ahmad, Fahrul, Teguh, Reza, Budi, Arif dan seluruh

teman-teman elektro stambuk 2009 lainnya yang tak bisa saya sebutkan satu persatu.

8.

Tiffany, terima kasih banyak atas semua bantuan, motivasi dan dukungan

yang luar biasa serta doanya kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

9.

Senior-seniorku dan junior-juniorku yang telah membantu penulis selama

perkuliahan.

10.

Saudaraku yang telah menjadi bagian hidup penulis.

11.

Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah

memberikan kontribusinya kepada penulis, baik secara langsung maupun

tidak langsung, jasa kalian akan senantiasa penulis kenang dan sebagai acuan

untuk menempuh hari-hari ke depan dengan penuh semangat dan lebih baik

lagi .

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh

karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi

penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhirnya penulis berharap Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat bagi para pembaca, khususnya mahasiswa yang ingin lebih

mengetahui dan mendalami Tugas Akhir Penulis.

Medan, Januari 2014

Penulis

Kentrick Pranoto

NIM : 090402037

DAFTAR ISI

ABSTRAK ...

i

KATA PENGANTAR ...

ii

DAFTAR ISI ...

v

DAFTAR GAMBAR ... viii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...

1

1.2 Rumusan Masalah ...

2

1.3 Tujuan Penulisan ...

2

1.4 Manfaat Penulisan ...

2

1.5 Batasan Masalah...

3

1.6 Metoda Penulisan ...

4

1.7 Sistematika Penulisan...

4

BAB II DASAR TEORI

2.1 Isolator ... 6

2.1.1 Konstruksi Isolator ... 7

2.1.2 Bahan dielektrik Isolator ... 8

2.1.3 Jenis Isolator ... 11

2.2 Isolator Rantai ... 13

2.3 Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai ... 15

2.4 Metode Kirchoff ... 17

2.5 Flashover Pada Isolator Rantai ... 19

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 21

3.2 Metode Pengumpulan Data ... 21

3.3 Langkah-Langkah Penelitian ... 22

3.4 Analisa Data ... 24

3.5 Peralatan Yang Digunakan ... 24

3.6 Prosedur Pengujian ... 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Simulasi Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai ... 26

4.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal 28

4.2.1 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan

Normal dengan Variasi C1 ... 28

4.2.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan

Normal dengan Variasi C2 ... 29

4.2.3 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan

Normal dengan Variasi C3 ... 30

4.3 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Satu Isolator yang

Flashover ... 31

4.3.1 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Satu Isolator

yang Flashover ... 31

4.3.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Satu Isolator

yang Flashover dengan nilai C2 dan C3 yang Bervariasi . 33

4.4 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat Tahanan Pembumian

Putus ... 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 44

5.2 Saran ... 45

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN 1 DATA HASIL SIMULASI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kontruksi Isolator ...

7

Gambar 2.2 Isolator Porselen ...

9

Gambar 2.3 Isoaltor Gelas ... 10

Gambar 2.4 Isolator Komposit ... 11

Gambar 2.5 Isolator Pin, Isolator Post dan Isolator Pin-Post ... 12

Gambar 2.6 Pemasangan Vertikal dan Horizintal ... 12

Gambar 2.7 Isolator Piring dan Isolator Batang ... 13

Gambar 2.8 Isolator Rantai ... 15

Gambar 2.9 Isolator Piring yang Ekivalen dengan Kapasitor ... 15

Gambar 2.10 Rangkaian Ekivalen Isolator Rantai ... 16

Gambar 2.11 Rangkaian Ekivalen Isolator Rantai ... 17

Gambar 2.12 Flashover Pada Salah Satu Isolator Rantai ... 19

Gambar 2.13 Rangkaian Sebelum dan Sesudah Terjadinya Flashover ... 19

Gambar 2.14 Rangkaian Sebelum dan Sesudah Terjadi Putusnya Kawat

Pembumian ... 20

Gambar 3.1 Diagram Blok Simulasi ... 23

Gambar 4.1 Hasil Program Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai ... 26

Gambar 4.2 Penomoran Isolator Rantai ... 27

Gambar 4.3 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi Terhadap Perubahan Nilai

C1 ... 28

Gambar 4.4 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi Terhadap Perubahan Nilai

C2 ... 29

Gambar 4.5 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi Terhadap Perubahan Nilai

C3 ... 30

Gambar 4.6 Hasil Perhitungan Program ... 31

Gambar 4.7 Grafik Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai yang Flashover

... 31

Gambar 4.8 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-1 ... 33

Gambar 4.9 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-2 ... 34

Gambar 4.10 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-3 ... 34

Gambar 4.11 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-4 ... 35

Gambar 4.12 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-5 ... 35

Gambar 4.13 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-6 ... 36

Gambar 4.14 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-7 ... 36

Gambar 4.15 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-8 ... 37

Gambar 4.16 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Gambar 4.17 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-10 ... 38

Gambar 4.18 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-11 ... 38

Gambar 4.19 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-12 ... 39

Gambar 4.20 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-13 ... 39

Gambar 4.21 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-14 ... 40

Gambar 4.22 Grafik Perubahan Nilai Effisiensi pada Isolator Rantai yang

Flashover pada Isolator Ke-15 ... 41

Gambar 4.23 Hasil Perhitungan Program ... 42

Gambar 4.24 Grafik Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai yang Kawat

ABSTRAK

Isolator rantai digunakan sebagai isolasi yang memisahkan antara kawat

fasa yang bertegangan dengan menara. Karena adanya pengaruh kapasitansi maka

distribusi tegangan pada setiap rantai / piring isolator rantai menjadi tidak merata.

Hal ini memungkinkan adanya satu atau lebih piring isolator yang memikul

tegangan melebihi kemampuannya.

Tugas Akhir ini mengsimulasikan perhitungan distribusi tegangan dari

setiap rantai isolator yang ada dengan menggunakan metode hukum Kirchoff

untuk beberapa skenario. Dari simulasi, diperoleh bahwa distibusi tegangan pada

isolator rantai akan semakin baik jika kapasitansi sendiri (C1) semakin besar,

kapasitansi antara elektroda penghubung dengan menara / tanah (C2) semakin

kecil dan kapasitansi antara elektroda penghubung dengan kawat fasa (C3)

semakin besar. Flashover pada salah satu piring isolator rantai akan menyebabkan

tegangan pada setiap piring isolator lain naik

dan menyebabkan effisiensi

menurun dengan variasi 0,25% - 15%, sementara putusnya kawat pembumian

akan menyebabkan isolator yang terdekat ke kawat fasa memikul tegangan

terendah dan piring isolator yang terdekat ke menara akan memikul tegangan

tertinggi.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Isolator rantai adalah isolator yang terdiri dari beberapa isolator piring

yang dirangkai menjadi rantai yang dipasang secara menggantung pada menara

transmisi. Oleh karena itu akan timbul kapasitansi antara isolator rantai dengan

menara transmisi/tanah dan kapasitansi antara jepitan isolator dengan kawat

transmisi. Hal ini menyebabkan distribusi tegangan pada setiap isolator piring

menjadi berbeda-beda. Jika tegangan yang dipikul oleh salah satu isolator piring

melebihi dari kemampuan isolator piring tersebut, maka isolator tersebut dapat

retak bahkan pecah. Jika hal ini sampai terjadi maka tegangan yang dipikul oleh

isolator rantai akan naik dan satu persatu isolator rantai lainnya akan pecah. Oleh

karena hal itu tegangan pada masing-masing isolator harus diperhitungkan.

Ada beberapa cara untuk menghitung distribusi tegangan pada isolator

rantai. Namun perhitungan yang telah ada membutuhkan jalan perhitungan yang

cukup panjang dan cukup rumit untuk dilakukan dengan hand calculation. Jika

kita ingin melakukan penambahan terhadap isolator piring pada suatu isolator

rantai. Maka kita harus kembali menghitung distribusi tegangan dari awal lagi.

Dan tidak dapat dilanjutkan dari perhitungan yang sebelumnya.

Mengingat sedikitnya tulisan yang berhubungan dengan distribusi

tegangan pada isolator rantai ini. Maka penulis tertarik untuk membahas tentang

masalah ini. Pada Tugas Akhir ini, penulis memilih untuk melakukan simulasi

perhitungan dalam menghitung distribusi tegangan pada isolator rantai.

1.2

Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1.

Bagaimana pengaruh nilai kapasitansi sendiri (C1), kapasitansi antara

elektroda penghubung dengan menara / tanah (C2) dan kapasitansi antara

elektroda penghubung dengan kawat fasa (C3) terhadap distribusi tegangan

pada isolator rantai.

2.

Bagaimana pengaruh Flashover pada salah satu isolator piring terhadap

distribusi tegangan pada isolator rantai.

3.

Bagaimana pengaruh putusnya kawat pembumian terhadap distribusi

tegangan pada isolator rantai.

1.3

Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk membuat

simulasi dari perhitungan distribusi tegangan pada isolator rantai dengan

menggunakan metode hukum kirchhoff.

1.4

Manfaat Penulisan

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah memberikan informasi

kepada penulis dan pembaca yang lain agar dapat menghitung distribusi tegangan

pada isolator rantai dengan lebih mudah. Selain itu juga untuk mengetahui

karakteristik distribusi tegangan pada isolator rantai.

1.5

Batasan Masalah

Untuk memudahkan pembahasan dalam tulisan ini, maka dibuat

pembatasan masalah sebagai berikut :

1.

Tidak memperhitungkan perataan distribusi tegangan pada isolator rantai.

2.

Hanya membahas simulasi perhitungan distribusi tegangan pada isolator

rantai.

3.

Membahas penentuan distribusi tegangan pada isolator rantai dari lima

hingga lima belas isolator.

4.

Dalam pembahasan memperhitungkan distribusi tegangan pada isolator

rantai dengan memperhitungkan nilai C1, C2 dan C3. Dimana nilai C1, C2

dan C3 dianggap sama untuk setiap rantai isolator rantai.

5.

Dalam pembahasan hanya membahas skenario simulasi keadaan dianggap

normal, ada satu isolator yang flashover, dan tahanan pembumian putus.

6.

Semua isolator piring dianggap bersih atau tidak kotor.

7.

Dalam pembahasan memperhitungkan distribusi tegangan pada isolator rantai

dengan mengabaikan tahanan pembumian menara.

8.

Dalam pembahasan skenario simulasi dalam keadaan ada isolator yang

flashover tahanan permukaan isolator saat flashover diabaikan. Sehingga

isolator yang mengalami flashover diasumsikan sebagai rangkaian short

circuit.

1.6

Metode Penulisan

Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan

beberapa metode studi diantaranya :

1.

Studi literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan

dengan topik tugas akhir ini dari buku-buku referensi baik yang

dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari

artikel-artikel, jurnal, internet dan lain-lain.

2.

Studi bimbingan yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik

tugas akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh

pihak departemen Teknik Elektro USU, dengan dosen-dosen

bidang Teknik Tegangan Tinggi, asisten Laboratorium Teknik

Tegangan Tinggi dan teman-teman sesama mahasiswa.

1.7

Sistematika Penulisan

Tugas akhir ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar

belakang masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan

masalah, metode dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini membahas tentang isolator rantai, jenis-jenis isolator,

bahan-bahan isolator, isolator rantai, distribusi tegangan pada

isolator flahover pada isolator rantai dan putusnya kawat

pembumian pada isolator.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini membahas tentang cara yang harus ditempuh dalam

kegiatan penelitian agar pengetahuan yang akan dicapai dari

suatu penelitian dapat memenuhi harga ilmiah.

BAB IV SIMULASI PERHITUNGAN DISTRIBUSI TEGANGAN

PADA ISOLATOR RANTAI

Bab ini membahas tentang simulasi distribusi tegangan pada

isolator rantai yang dilakukan dengan menggunakan komputer

sehingga didapat karakteristik distribusi tegangan pada isolator

rantai.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini membahas tentang hal-hal yang dianggap penting

didalam tulisan yang dirangkum sebagai kesimpulan dan saran

dari hasil analisa data-data yang telah diperoleh.

BAB II

DASAR TEORI

2.1

Isolator

Pada suatu sistem tenaga listrik terdapat berbagai bagian yang memiliki

tegangan dan juga tidak bertegangan. Sehingga bagian yang tidak bertegangan ini

harus dipisahkan dari bagian-bagian yang tidak bertegangan. Hal ini dilakukan

agar tidak terjadi aliran arus yang tidak semestinya ada antara satu bagian dengan

yang lainnya. Misalnya pada suatu jaringan transmisi, antara suatu konduktor

penghantar dengan konduktor lainnya dipisahkan oleh udara. Namun konduktor

ini harus digantungkan pada tower penopang sehingga dibutuhkan suatu isolator

yang cukup kuat untuk menopang konduktor ini sekaligus mengisolasi antara

konduktor dengan menara yang terhubung ke tanah agar tidak terjadi hubung

singkat ke tanah.

[1,2,4]

Isolator dapat ditemui pada setiap bagian sistem tenaga listrik. Selain pada

transmisi, isolator juga dapat ditemui pada jaringan distribusi hantaran udara,

gardu induk dan panel pembagi daya. Pada jaringan distribusi hantaran udara

isolator digunakan sebagai penggantung atau penopang konduktor. Pada gardu

induk isolator digunakan sebagai pendukung sakelar pemisah, pendukung

konduktor penghubung dan penggantung rel dengan kerangka pendukung

pemisah.

[1,2]

2.1.1 Konstruksi isolator

Isolator pada umumnya memiliki tiga bagian utama yaitu bahan dielektrik,

kap dan fitting. Selain itu juga terdapat semen yang berfungsi sebagai bahan

perekat yang merekatkan ketiga bagian ini.

[1]

Gambar 2.1 konstruksi isolator piring

[3]

Adapun persyaratan umum yang harus dipenuhi dalam merancang suatu

isolator adalah sebagai berikut:

[1,4]

1.

Isolator harus memiliki kekuatan mekanis yang kuat untuk menahan beban

konduktor , terpaan angin dan lain-lain.

2.

Isolator harus menggunakan bahan dengan resistansi yang tinggi agar

tidak terjadi arus bocor yang besar ke tanah.

3.

Isolator harus memiliki kekuatan permitivitas yang tinggi agar dapat

memiliki kemampuan dielektrik yang baik.

4.

Isolator harus padat dan tidak memiliki celah udara karena dapat

menimbulkan peluahan sebagian.

5.

Isolator dapat menahan flashover.

6.

Setiap lubang pada bahan isolator harus memiliki sumbu yang sejajar

dengan sumbu tegak isolator. Dan lubang dibuat pada temperatur

penampaan isolator.

7.

Tidak memiliki lekukan runcing agar pada isolator tidak terjadi medan

elektrik yang tinggi.

8.

Permukaan isolator harus licin dan bebas partikel runcing.

9.

Tidak ada resiko meledak atu pecah.

10.

Jarak rambat isolator harus diperbesar jika isolator ditempatkan pada

kawasan yang dihuni banyak burung.

11.

Bahan perekat harus memiliki kekuatan adhesi yang tinggi.

12.

Bentuk dan dimensi sirip harus dibuat sedemikian rupa agar dapat dengan

mudah dibersihkan.

2.1.2 Bahan dielektrik isolator

Karakteristik dari suatu isolator baik mekanis maupun elektriknya

dipengaruhi oleh konstruksi dan bahan yang digunakan. Dimana pada suatu

isolator bahan yang paling utama adalah bahan dielektriknya. Bahan dielektrik

dari suatu isolator harus memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi serta tidak

dipengaruhi oleh kondisi udara sekitarnya.

[1]

Ada tiga jenis bahan dielektrik isolator yang paling sering digunakan pada

isolator :

[1,3]

1.

Porselen

Porselen merupakan bahan dielektrik yang paling sering digunakan

pada isolator. Hal ini terjadi karena porselen memiliki kekuatan dielektrik

yang tinggi dan tidak dipengaruhi oleh perubahan kondisi udara

disekitarnya.

Kekuatan mekanik porselin bergnatung pada cara pembuatannya.

Kemampuan mekanis suatu porselen standar dengan diameter 2-3 cm

adalah 45.000 kg/cm2 untuk beban tekan; 700kg/cm2 untuk beban tekuk

dan 300 kg/cm2 untuk beban tarik. Sehingga dapat disimpulkan bahwa

porselen adalah bahan yang memiliki kemampuan mekanik yang sangat

baik pada beban tekan. Kekuatan mekanik dari porselen akan berkurang

jika dilakukan penambahan luas penampang porselen.

Gambar 2.2 isolator porselen

[1]

Suatu dielektrik porselen dengan tebal 1,5 mm memiliki kekuatan

dielektrik sebesar 22-28 kVrms/mm. Jika tebal dielektrik bertambah maka

kemampuan dielektrik bahan berkurang. Hal ini terjadi karena medan

elektriknya tidak seragam. Bila tebal bertambah dari 10 mm menjadi 30

mm kekuatan dielektrik berkurang dari 80 kVrms/mm menjadi 55

kVrms/mm. Kekuatan dielektrik porselen pada tegangan impuls adalah

50-70 % lebih tinggi daripada kekuatan dielektrik pada frekuensi daya.

2.

Gelas

Isolator gelas lebih murah daripada porselen, sedangkan

karakteristik mekaniknya tidak jauh berbeda dari isolator porselen.

Karakteristik elektrik dan mekanik dari isolator gelas bergantung pada

kandungan alkali pada isolator tersebut. Semakin tinggi kandungan

alkalinya maka kemampuan dielektrik isolator akan semakin menurun hal

ini dikarenakan isolator memiliki konduktivitas lebih tinggi. Kekuatan

dielektrik gelas alkali tinggi adalah 17,9 kVrms/mm sedangkan

kemampuan dielektrik gelas alkali rendah adalah 48 kVrms/mm.

Jika isolator gelas dipasangkan pada suatu sistem tegangan arus

searah. Maka dapat menimbulkan penguaian kimiawi gelas sehingga akan

meningkatkan kandungan alkalinya. Dimana hal ini akan menyebabkan

penurunan

kemampuan

isolasi

dari

gelas.

Berdasarkan

proses

pembuatannya isolator gelas dibagi menjadi 2 yaitu gelas yang dikuatkan

(annealed glass) dan gelas yang dikeraskan (hardened glass)

Gambar 2.3 Isolator gelas

[1]

3.

Bahan komposit

Isolator komposit adalah isolator yang dikembangkan untuk

mengatasi kekurangan-kekurangan dari isolator porselen dan gelas. Bahan

komposit tertua yang dikembangkan adalah isolator kertas. namun,

akhir-akhir ini bahan isolator yang paling banyak diminati adalah karet silikion

Struktur suatu isolator komposit diperlihatkan pada gambar

berikut:

Gambar 2.4 isolator komposit

[1]

Seperti yang terlihat pada gambar diatas, isolator komposit

memiliki beberapa bagian utama yaitu : inti berbentuk batang (rod) yang

terbuat dari bahan komposit, fitting yang terbuat dari bahan logam dan

bahan antar muka (interface).

2.1.3 Jenis Isolator

Berdasarkan fungsinya didalam suatu sistem tenaga listrik isolator dapat

dibagi menjadi :

[1,3]

1.

Isolator pendukung

Isolator pendukung ini dibuat untuk menopang batang-batang konduktor

yang ditempatkan baik di dalam maupun luar ruangan. Isoaltor dipakai

karena bagian konduktor yang bertegangan harus dipisahkan dari tiang

penopang yang terhubung ke tanah. Pada setiap bagian atas dari isolator ini

terdapat lekukan yang dipakai untuk menopang konduktor penghantar.

Isolator pendukung ini biasanaya hanya dioperasikan pada tegangan kerja

isolator dibawah 33kV. Hal ini dikarenakan jika isolator dioperasiakan pada

tegangan diatas 33kV, maka besar isolator menjadi tidak efisien lagi. Hal ini

disebabkan ukuran isolator akan bertambah seiring dengan pertambahan

tegangan kerja. Isolator pendukung terbagi atas tiga jenis yaitu : isolator pin,

isolator post, dan isolator pin-post.

Gambar 2.5 Gambar Isolator Pin, Isolator Post dan Isolator Pin-Post

[1]

2.

Isolator Gantung

Isolator gantung digunakan pada tiang maupun tower transmisi untuk

menggantung konduktor hantaran udara baik secara vertikal maupun

horizontal (gambar).

Gambar 2.6 pemasangan vertikal dan horizontal

[4]

Isolator gantung digunakan pada sistem dengan tegangan kerja

melebihi 33 kV. Isolator gantung ini terdiri dari dua jenis yaitu isolator

piring dan isolator batang tonggak. Untuk transmisi tegangan tinggi, isolator

piring dirangkai berbentuk rantai. Isolator rantai ini juga biasanya dilengkapi

dengan arcing horn (busur tanduk). Hal ini dilakukan untuk melindungi

isolator rantai dari bahaya tegangan lebih yang dapat menyebabkan isolator

rantai pecah.

Gambar 2.7 gambar isolator piring dan isolator batang

[1]

2.2

Isolator rantai

Isolator rantai adalah merupakan kumpulan dari beberapa isolator piring

yang disusun secara berantai sehingga menjadi satu kesatuan isolator. Isolator

rantai seperti gambar 2.8 biasanya digunakan untuk menggantung penghantar

transmisi tegangan tinggi pada menara-menara transmisi. Penghantar ini

digantung dengan menggunakan isolator agar penghantar ini tidak menyentuh

badan menara yang dibumikan. Isolator jenis ini banyak digunakan karena pada

sistem transmisi tegangan tinggi isolator ini dianggap paling effisien untuk

mengisolasi antara konduktor dengan tiang menara.

Adapun keuntungan menggunakan isolator rantai adalah:

[3]

1.

Biaya instalasi isolator rantai cenderung lebih murah dari isolator pin

untuk sistem dengan tegangan lebih dari 33kV.

2.

Setiap unit isolator piring dirancang untuk bekerja pada tegangan rendah.

Sehingga dapat disusun agar dapat mengisolir tegangan kerja.

3.

Jika salah satu isolator piring pada suatu renteng isolator rantai rusak.

Maka kita hanya perlu mengganti isolator piring tersebut dengan isolator

yang baru.

4.

Karna tersusun dari beberapa isolator piring maka isolator rantai memiliki

tingkat fleksibel yang tinggi sehingga dapat mengayun mengikutikabel

transmisi.

5.

Dengan bertambahnya permintaan akan jaringan transmisi, akan lebih

menguntungkan jika menigkatkan suplai daya dengan menaikkan tegangan

transmisi. Karena tegangan transmisi naik maka isolator pendukung yang

ada juga harus disesuaikan. Dimana isolator rantai dapat dengan mudah

dinaikkan kapasitasnya dengan menambahkan jumlah isolator piringnya.

6.

Isolator rantai biasanya dipasangkan pada tower besi. Dimana isolator

rantai berada dibawah crossarm sehingga secara tidak langsung kabel

transmisi mendapatkan proteksi terhadap petir.

Gambar 2.8 Isolator Rantai

[1]

2.3

Distribusi Tegangan pada isolator rantai

Isolator rantai terdiri dari beberapa buat isolator piring yang disusun

menjadi suatu rentengan. Dimana setiap unit isolator piring membentuk suatu

susunan “konduktor-dielektrik-konduktor”.

Gambar 2.9 isolator piring yang ekivalen dengan kapasitor

[1]

Oleh karena itu suatu isolator dapat juga dianggap sebagai suatu

kapasitor(gambar 4.4). Dan jika permukaan isolator kotor, maka akan muncul

suatu resistansi yang paralel dengan kapasitansi isolator. Jika beberapa isolator

piring disusun menjadi isolator rantai (gambar), maka akan dijumpai tiga

kelompok susunan “konduktor-dielektrik-konduktor”, masing-masing dibentuk

oleh :

a.

Kap isolator-dielektrik-fitting. Susunan ini membentuk kapasitansi sendiri

isolator (C1).

b.

Kap isolator-udara-menara. Susunan ini membentuk kapasitansi kap

isolator dengan menara yang dibumikan (C2) yang disebut kapasitansi

tegangan rendah.

c.

Kap isolator-udara-konduktor transmisi. Susunan ini membentuk

kapasitansi kap isolator dengan konduktor tegangan tinggi (C3) yang

disebut kapasitansi tegangan tinggi.

Sehingga jika isolator dianggap bersih maka akan didapatkan suatu

rangkaian kapasitansi sebagai berikut

Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen isolator rantai

[1]

Seperti yang terlihat pada gambar 2.9 karena timbulnya C2 dan C3 maka

tegangan pada setiap unti isolator yang seharusnya sama menjadi berbeda-beda

dimana dapat dilihat bahwa unit isolator rantai yang paling dekat dengan kawat

penghantar adalah unit yang menerima tegangan paling besar dibandingkan

dengan unit lain. Dan tegangan akan semakin kecil untuk unit yang semakin jauh

dari konduktor penghantar.

2.4

Metode kirchoff

Metode pendekatan kirchoff adalah salah satu cara yang dapat digunakan

untuk menghitung distribusi tegangan pada isolator rantai. Hal ini dapat dilakukan

dengan membuat suatu rangkaian ekivalen isolator rantai untuk menghitung

distribusi tegangan pada isolator rantai seperti gambar 2.11

[1,3]

Gambar 2.11 rangkaian ekivalen isolator rantai

Dimana :

C1 = kapasitansi sendiri (self capacitance)

C2 = kapasitansi antara jepitan isolator dengan menara / tanah

C3 = kapasitansi antara jepitan isolator dengan konduktor transmisi

Dimana jika tegangan pada suatu kapasitor adalah V. Maka

=

Hukum kirchoff pada titik (1) adalah sebagi berikut :

+

=

+

Dengan demikian maka

+

(

− ) =

+

+ (

− ) =

+

Hukum kirchoff pada titik (2) adalah sebagi berikut :

+

=

+

+

(

−

− ) =

( + ) +

Hukum kirchoff pada titik (n-1) adalah sebagai berikut :

(

)

+

(

)

=

(

)

+

(

)

+

−

−

− ⋯ −

(

)

=

−

− ⋯ −

(

)

+

Jika jumlah isolator piring adalah n, maka hukum kirchoff akan memberikan (n-1)

persamaan. Di samping (n-1) persamaanitu ada satu persamaan tegangan yaitu:

=

+

+

… +

Sehingga ada n persamaan dengan n tegangan yang tidak diketahui. Dengan

demikian semua V dapat dihitung. Baik dengan metode eliminasi maupun

substitusi.

2.5 Flashover pada Isolator Rantai

Flashover pada isolator rantai dapat terjadi jika tegangan yang dipikul oleh

suatu isolator piring melebihi dari kemampuan isolator tersebut. Atau dapat juga

terjadi karena kotornya isolator piring sehingga tahanan permukaan dari isolator

menjadi lebih rendah dari yang seharusnya. Flashover dapat didefinisikan sebagai

kegagalan isolasi udara yang menyebabkan mengalirnya arus pada permukaan

isolator.

[5]

Gambar 2.12 Flashover pada salah satu piring isolator rantai

Sehingga rangkaian pengganti isolator rantai akan menjadi :

C 1

C 1

C 1

C 1

C !

C 1

C 2 C 3

C 2 C 3

C 2 C 3

C 2 C3

C 2 C 3

C 1

C 1

C 1

C !

C 1

C 2 C3

C 2 C3

C 2 C3

C 2 C 3

C 2 C3

flashover

2.6 Putusnya Kawat Pembumian pada Isolator Rantai

Pembumian adalah salah satu hal yang sangat penting dalam suatu sistem

kelistrikan. Distribusi tegangan pada isolator rantai akan terganggu jika kawat

pembumian pada menara putus. Karena jarak dari jepitan isolator dengan tanah

menjadi sangat besar sehingga nilai kapasitansi C2 (kapasitansi antara jepitan

isolator dengan menara/tanah) akan menjadi sangat kecil bahkan dapat diabaikan.

Dan dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.14 Rangkaian sebelum dan sesudah terjadi putusnya kawat

pembumian

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1

Tempat dan Waktu Penelitian

Pengambilan data dalam penelitian tugas Akhir ini dilakukan di

Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi FT-USU.

3.2

Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data dalam suatu penelitian akan sangat menentukan

keberhasilan penelitian, oleh karena itu perlu direncanakan dengan tepat dalam

memilih metode untuk pengumpulan data. Sedangkan metode-metode tersebut

adalah sebagai berikut :

1.

Metode Dokumentasi

Yang dimaksud metode dokumentasi adalah cara memperoleh data melalui

hal-hal atau variabel yang berupa catatan, transkrip, buku, surat kabar, majalah

dan lain-lain. Adapun dokumentasi yang akan peneliti gunakan adalah data-data

yang berhubungan dengan tegangan pada isolator piring.

2.

Metode Simulasi

Pengumpulan data dengan melakukan pemodelan simulasi terhadap

peralatan sesungguhnya. Dalam hal ini penulis memodelkan simulasi dengan

menggunakan komputer sehingga didapatkan hal-hal yang perlu dicatat sebagai

data dalam penelitian.

3.3

Langkah- Langkah Penelitian

Langkah-langkah penelitian yang ditempuh dalam penelitian ini meliputi :

1.

Tahap Persiapan

Tujuan dari tahap persiapan ini adalah untuk mempersiapkan

semua peralatan dan bahan yang dibutuhkan untuk mendukung kelancaran

penelitian ini.

2.

Tahap Pemodelan

Tujuan dari tahap ini adalah untuk memodelkan peralatan nyata.

Sehingga dapat diteliti model simulasi yang dapat digunakan untuk

melakukan pengambilan data untuk penelitian. Dimana model simulasi

dibuat dalam tiga macam skenario yaitu:

a.

Normal

Dalam skenario ini mengsimulasikan 15 buah isolator rantai

dimana dilakukan pengambilan data untuk 50 data untuk

masing-masing variasi dari nilai C1, C2 dan C3.

b.

Salah Satu Isolator Flashover

Dalam skenario ini mengsimulasikan 15 buah isolator dimana

dilakukan pengambilan data untuk setiap isolator yang

flashover diambil 50 buah data yang bervariasi berdasarkan

kenaikan nilai kapasitansi C2 dan C3.

c.

Tahanan Pembumian Putus

Dalam skenario ini mengsimulasikan 15 buah isolator dimana

tahanan pembumian dari menara isolator tersebut terputus.

3.

Tahap Pengambilan Data

Tujuan dari tahap ini untuk memperoleh data penelitian yang

meliputi hubungan kapasitansi terhadap distribusi tegangan pada isolator

rantai.

3.4

Analisis Data

Analisis data merupakan bagian penting dalam penelitian, karena dengan

analisis data yang diperoleh mampu memberikan arti dan makna untuk

memecahkan masalah dan mengambil kesimpulan penelitian. Dalam penelitian ini

teknik analisis data yang digunakan adalah analisis matematis yang dimodelkan

dalam sebuah simulasi. Analisis ini adalah mengadakan perhitungan-perhitungan

berdasarkan rumus yang berlaku di dalam perhitungan distribusi tegangan pada

isolator rantai untuk mendapatkan hubungan antara kapasitansi dengan distribusi

tegangan. Parameter penentu kinerja isolator adalah effisiensi isolator yang

dirumuskan sebagai berikut:

=

×

3.5

Peralatan Yang Digunakan

Penelitian mengenai simulasi distribusi tegangan pada isolator rantai ini

dilakukan pada Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi FT-USU.

Peralatan-peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.

Laptop

2.

Kalkulator

3.

Matlab

4.

Microsoft office Word

5.

Microsoft office Excel

3.6

Prosedur Penelitian

Prosedur pengujian dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.

Melakukan persiapan peralatan dan bahan

2.

Melakukan pemodelan isolator rantai dalam keadaan normal dan terhadap

gangguan yang ada

3.

Memprogram model isolator rantai yang telah ada

4.

Melakukan penelitian dengan menggunakan variabel acak

5.

Mencatat data hasil simulasi

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Simulasi Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai

Pada tugas akhir ini distribusi tegangan pada isolator rantai dihitung

dengan menggunakan pemodelan simulasi dengan menggunakan Matlab. Adapun

hasil program dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 4.1 Hasil Program Distribusi Tegangan Pada Isolator rantai

Penomoran isolator pada simulasi ini dimulai dari nomor isolator terkecil

yang berada paling dekat dengan kawat penghantar.

Gambar 4.2 Penomoran isolator rantai

Pada pembahasan selanjutnya akan dilakukan sampling dengan

menggunakan isolator rantai yang terdiri dari 15 buah isolator piring. Hal ini

dilakukan karena pada isolator jenis inilah akan nampak distribusi tegangan pada

setiap isolator rantai yang berubah berdasarkan perubahan dari kapasitansi baik

C1, C2 maupun C3. Dan juga distribusi tegangan saat terjadi flashover pada salah

satu isolator rantai dan tahanan pembumian yang putus. Dimana tegangan line-

4.2

Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal

4.2.1 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal

dengan Variasi C1 yang Meningkat

Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada

isolator rantai dengan parameter C2 = 4 , C3 = 1 , V = 1000 dianggap konstan dan

nilai C1 yang dibuat bervariasi antara 50 sampai 70. Hasil dari simulasi ini dapat

dilihat pada Lampiran.

Gambar 4.3 Grafik perubahan nilai effisiensi terhadap perubahan nilai C1

Dari data diatas dapat terlihat bahwa semakin besar nilai C1 maka akan

semakin baik pula effisiensi dari isolator rantai tersebut. Hal ini juga

menunjukkan bahwa semakin besar nilai C1 maka akan semakin merata pula

distribusi tegangan pada isolator rantai.

0.280

0.290

0.300

0.310

0.320

0.330

0.340

0.350

0.360

50.00

52.86

55.71

58.57

61.43

64.29

67.14

70.00

E

F

F

IS

IE

N

S

I

4.2.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal

dengan Variasi C2

Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada

isolator rantai dengan parameter C1 = 50 , C3 = 1 , V = 1000 dianggap konstan

dan nilai C2 yang dibuat bervariasi antara 4 - 6. Hasil dari simulasi ini dapat

dilihat pada tabel 4.2.

Gambar 4. 4 Grafik perubahan nilai effisiensi terhadap perubahan nilai C2

Dari data diatas dapat terlihat bahwa semakin besar nilai C2 maka akan

semakin buruk effisiensi dari isolator rantai tersebut. Hal ini juga menunjukkan

bahwa semakin kecil nilai C2 maka akan semakin merata pula distribusi tegangan

pada isolator rantai. Serta dengan bertambahnya C2 maka distribusi tegangan

isolator rantai akan cenderung membesar pada ujung isolator rantai yang dekat

dengan kawat transmisi.

0.250

0.260

0.270

0.280

0.290

0.300

0.310

4.000

4.143

4.286

4.429

4.571

4.714

4.857

5.000

E

F

F

IS

IE

N

S

I

4.2.3 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal

dengan Variasi C3

Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada

isolator rantai dengan parameter C1 = 50 , C2 = 4 , V = 1000 dianggap konstan

dan nilai C3 yang dibuat bervariasi yaitu 0,5 - 1. Hasil dari simulasi ini dapat

dilihat pada Lampiran.

Gambar 4.5 Grafik perubahan nilai effisiensi terhadap perubahan nilai C3

Dari data diatas dapat terlihat bahwa semakin besar nilai C3 maka akan

semakin baik pula effisiensi dari isolator rantai tersebut. Hal ini juga

menunjukkan bahwa semakin besar nilai C3 maka akan semakin merata pula

distribusi tegangan pada isolator rantai. Serta dengan bertambahnya C3 maka

distribusi tegangan isolator rantai akan cenderung membesar pada ujung isolator

rantai yang dekat dengan menara.

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

0.500

0.571

0.643

0.714

0.786

0.857

0.929

1.000

E

F

F

IS

IE

N

S

I

4.3

Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Satu Isolator yang

Flashover

4.3.1 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Satu Isolator yang

Flashover

Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada

isolator rantai yang mengalami flashover pada isolator nomor 1 ,2 dan 3. Dimana

nilai C2 dan C3 dari isolator yang mengalami flashover dianggap nol. Dengan

nilai C1 = 50, C2 = 4, C3 = 1, dan V = 1000. Hasil dari simulasi ini dapat dilihat

pada Lampiran.

Gambar 4.6 Hasil Perhitungan Program

Gambar 4.7 Grafik Distribusi Tegangan pada isolator rantai yang flashover

0

50

100

150

200

250

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15

T

e

g

an

g

an

(

V

)

Nomor Isolator

Isolator ke-1

Isolator ke-2

Isolator ke-3

Effisiensi Normal

×

,

,

Effisiensi Flashover

×

,

,

Dari data diatas dapat dilihat bahwa jika terjadi flashover pada salah satu

piring isolator rantai maka akan terjadi penurunan effisien. Namun penurunan

effisiensi ini tidak signifikan dan cenderung kecil. Namun tegangan pada setiap

isolator yang tidak flashover akan naik.

4.3.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Salah Satu

Isolator yang Flashover dengan Nilai C2 dan C3 yang bervariasi

Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada

isolator rantai yang mengalami flashover pada salah satu isolatornya. Dimana

nilai C2 dan C3 dari isolator yang mengalami flashover dianggap naik menjadi

1-2 kali nilai awal. Dengan nilai C1 = 50, C1-2 = 4, C3 = 1, dan V = 1000. Hasil dari

simulasi ini dapat dilihat pada Lampiran.

Gambar 4.8 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-1

Dari Gambar 4.8 dapat dilihat bahwa nilai effisiensi turun secara konstan

dan tidak dipengaruhi oleh variasi nilai C2 dan C3. Ini dapat terjadi karena saat

isolator ke-1 flashover, tidak ada C2 dan C3 yang terpengaruh oleh kejadian ini.

Sehingga keadaan ini dapat juga digambarkan sebagai hilangnya salah satu

isolator dari isolator rantai.

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.9 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-2

Gambar 4.10 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-3

0.23

0.24

0.25

0.26

0.27

0.28

0.29

0.3

0.31

0.32

1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

0.265

0.27

0.275

0.28

0.285

0.29

0.295

0.3

0.305

0.31

1

4

7

10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.11 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-4

Gambar 4.12 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-5

0.285

0.29

0.295

0.3

0.305

0.31

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

0.294

0.296

0.298

0.3

0.302

0.304

0.306

0.308

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.13 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-6

Gambar 4.14 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-7

0.3

0.301

0.302

0.303

0.304

0.305

0.306

0.307

0.308

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

0.3025

0.303

0.3035

0.304

0.3045

0.305

0.3055

0.306

0.3065

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.15 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-8

Gambar 4.16 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-9

0.3045

0.305

0.3055

0.306

0.3065

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

0.3052

0.3054

0.3056

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.17 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-10

Gambar 4.18 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-11

0.3056

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.19 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-12

Gambar 4.20 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-13

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.21 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-14

Dari Gambar 4.9 hingga Gambar 21 dapat dilihat bahwa nilai effisiensi

turun secara bervariasi. Dimana nilai variasi semakin menurun dari isolator ke-2

hingga isolator ke-10 dan kembali naik pada isolator ke-11 hingga isolator ke-14.

Hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh dari nilai C2 dan C3 yang bervariasi

saat terjadinya flashover.

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

Gambar 4.22 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover

pada isolator ke-15

Dari Gambar 4.22 dapat dilihat bahwa nilai effisiensi turun secara konstan

dan tidak dipengaruhi oleh variasi nilai C2 dan C3. Ini dapat terjadi karena saat

isolator ke-15 flashover, tidak ada C2 dan C3 yang terpengaruh oleh kejadian ini.

Sehingga keadaan ini dapat juga digambarkan sebagai hilangnya salah satu

isolator dari isolator rantai.

Dari Gambar 4.8 hingga Gambar 4.22 dapat kita lihat bahwa effisiensi

isolator rantai yang mengalami flashover lebih rendah daripada effisiensi isolator

rantai pada keadaan normal. Dimana penurunan nilai ini berkisar antara 0,25 –

15%.

0.3058

0.306

0.3062

0.3064

0.3066

0.3068

0.307

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

E

ff

is

ie

n

si

Urutan Percobaan

Normal

Flashover

4.4

Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat Tahanan Pembumian

Putus.

Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada

isolator rantai yang tahanan pembumiannya putus. Dengan parameter simulasi C1

= 50, C2 = 4, C3 = 1 dan V = 1000. Hasil dari simulasi ini dapat dilihat pada

Lampiran.

Gambar 4.23 Hasil Perhitungan Program

Gambar 4.24 Grafik Distribusi Tegangan pada isolator rantai yang kawat

pembumiannya putus

0.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

Dari data diatas dapat dilihat bahwa distribusi tegangan menjadi terbalik

saat kawat pembumian putus. Dimana isolator terdekat ke kawat fasa yang

seharusnya memikul tegangan tertinggi menjadi memikul tegangan terendah. Dan

isolator yang paling jauh dari kawat fasa yang seharusnya memikul tegangan

terrendah akan memikul tegangan tertinggi.

BAB V

PENUTUP

5.1

Kesimpulan

Berdasarkan uraian dan penelitian yang dilakukan, maka dapat diperoleh

kesimpulan sebagai berikut:

1.

Dari hasil simulasi didapatkan bahwa semakin besar nilai C1 maka

effisiensi dan distribusi tegangan dari isolator rantai akan semakin

merata. Nilai C1 dapat diperbesar dengan mengganti isolator piring yang

ada dengan isolator piring yang lebih besar.

2.

Dari hasil simulasi didapatkan bahwa semakin kecil nilai C2 maka

effisiensi dan distribusi tegangan dari isolator rantai akan semakin

merata. Nilai C2 dapat diperkecil dengan memperbesar jarak antara

isolator rantai dengan menara yaitu dengan memperpanjang lengan

menara.

3.

Dari hasil simulasi didapatkan bahwa semakin besar nilai C3 maka

effisiensi dan distribusi tegangan dari isolator rantai akan semakin

merata. Nilai C3 dapat diperbesar dengan menggunakan cincin perata

yang memperkecil jarak antara konduktor dengan jepitan isolator.

4.

Dari hasil simulasi didapatkan bahwa flashover akan menyebabkan

tegangan pada masing-masing isolator piring akan naik dimana kenaikan

terbesar terjadi pada isolator yang terdekat ke isolator yang mengalami

flashover. Flashover menyebabkan effisiensi menurun dengan variasi

0,25% - 15%.

5.

Dari hasil simulasi didapatkan bahwa putusnya kawat pembumian akan

menyebabkan isolator yang paling dekat ke menara memikul tegangan

terbesar dan isolator yang paling dekat ke kawat fasa memikul tegangan

paling kecil.

5.2 Saran

Adapun beberapa saran yang bisa diberikan dari hasil tugas akhir ini

adalah;

1.

Disarankan agar melakukan percobaan distribusi tegangan secara

langsung.

2.

Disarankan agar dapat melakukan percobaan distribusi tegangan dalam

keadaan terpolusi.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Tobing, B. L. 2012. Peralatan Tegangan Tinggi. Edisi Kedua. Jakarta :

Erlangga.

[2] Haddad, A. & Warne, D. Advances in High Voltage Engineering.

London : The Institute of Engineering and Technology, 2004

[3] Holtzhausen, J. P., High Voltage Insulators. IDC Technologies.

[4] Mehta, V.K. 2003. Principles of Power System. India : S.Chand & Company

LTD, 2003

[5] Arismunandar, Artono. 1984. Teknik Tegangan Tinggi. Edisi Kelima. Jakarta :

Pradya Paramita

LAMPIRAN 1

Data distribusi tegangan pada isolator rantai dengan variasi C1

C1 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 Effisiensi

50.000 217.303 159.033 116.667 85.967 63.864 48.147 37.245 30.068 25.897 24.316 25.166 28.534 34.754 44.450 58.591 0.307 50.408 216.581 158.711 116.584 86.022 63.991 48.308 37.417 30.237 26.056 24.460 25.290 28.628 34.806 44.436 58.474 0.308 50.816 215.867 158.392 116.502 86.075 64.117 48.467 37.587 30.404 26.214 24.603 25.412 28.722 34.858 44.423 58.360 0.309 51.224 215.161 158.075 116.419 86.126 64.240 48.624 37.755 30.571 26.371 24.744 25.534 28.815 34.909 44.411 58.247 0.310 51.633 214.462 157.760 116.335 86.176 64.361 48.779 37.921 30.736 26.526 24.885 25.654 28.908 34.961 44.399 58.137 0.311 52.041 213.772 157.448 116.251 86.224 64.481 48.933 38.086 30.899 26.680 25.025 25.774 29.000 35.012 44.388 58.028 0.312 52.449 213.088 157.137 116.167 86.270 64.598 49.084 38.249 31.061 26.833 25.164 25.894 29.092 35.063 44.377 57.921 0.313 52.857 212.412 156.830 116.082 86.315 64.714 49.234 38.411 31.221 26.985 25.302 26.012 29.183 35.114 44.367 57.817 0.314 53.265 211.743 156.524 115.997 86.359 64.828 49.381 38.571 31.381 27.136 25.439 26.130 29.274 35.165 44.358 57.714 0.315 53.673 211.082 156.220 115.912 86.401 64.940 49.528 38.729 31.539 27.286 25.575 26.247 29.364 35.216 44.349 57.613 0.316 54.082 210.427 155.919 115.826 86.442 65.050 49.672 38.886 31.695 27.435 25.710 26.363 29.454 35.267 44.341 57.514 0.317 54.490 209.779 155.620 115.741 86.482 65.159 49.814 39.041 31.850 27.582 25.845 26.479 29.543 35.317 44.333 57.416 0.318 54.898 209.137 155.323 115.654 86.520 65.265 49.955 39.195 32.004 27.728 25.978 26.594 29.631 35.368 44.326 57.321 0.319 55.306 208.503 155.028 115.568 86.557 65.371 50.094 39.347 32.157 27.874 26.110 26.708 29.720 35.419 44.319 57.227 0.320 55.714 207.874 154.735 115.482 86.592 65.474 50.232 39.498 32.308 28.018 26.242 26.821 29.808 35.469 44.313 57.135 0.321 56.122 207.252 154.444 115.395 86.627 65.576 50.368 39.647 32.458 28.161 26.373 26.934 29.895 35.519 44.308 57.044 0.322 56.531 206.637 154.155 115.308 86.660 65.677 50.502 39.795 32.607 28.303 26.502 27.046 29.982 35.569 44.303 56.955 0.323 56.939 206.027 153.868 115.221 86.692 65.775 50.635 39.941 32.754 28.444 26.631 27.157 30.068 35.619 44.298 56.867 0.324 57.347 205.424 153.584 115.134 86.723 65.873 50.766 40.086 32.901 28.584 26.759 27.268 30.154 35.669 44.294 56.781 0.325 57.755 204.826 153.301 115.047 86.753 65.969 50.896 40.230 33.046 28.723 26.887 27.378 30.240 35.719 44.291 56.697 0.325 58.163 204.235 153.020 114.959 86.781 66.063 51.024 40.372 33.190 28.861 27.013 27.487 30.325 35.769 44.288 56.614 0.326 58.571 203.649 152.741 114.872 86.809 66.156 51.151 40.513 33.332 28.998 27.139 27.596 30.409 35.818 44.285 56.532 0.327 58.980 203.069 152.464 114.784 86.835 66.248 51.276 40.652 33.474 29.134 27.263 27.704 30.493 35.868 44.283 56.452 0.328 59.388 202.494 152.189 114.696 86.861 66.338 51.400 40.790 33.614 29.269 27.387 27.811 30.577 35.917 44.281 56.374 0.329 59.796 201.925 151.916 114.609 86.885 66.427 51.523 40.927 33.754 29.403 27.510 27.918 30.661 35.967 44.280 56.296 0.330 60.204 201.362 151.644 114.521 86.909 66.514 51.644 41.063 33.892 29.536 27.633 28.024 30.743 36.016 44.279 56.220 0.331 60.612 200.803 151.375 114.433 86.931 66.601 51.764 41.197 34.029 29.668 27.754 28.130 30.826 36.065 44.279 56.146 0.332 61.020 200.250 151.107 114.345 86.953 66.685 51.882 41.330 34.165 29.799 27.875 28.235 30.908 36.114 44.279 56.073 0.333 61.429 199.702 150.841 114.257 86.974 66.769 51.999 41.462 34.300 29.929 27.995 28.339 30.990 36.163 44.280 56.001 0.334 61.837 199.160 150.577 114.169 86.993 66.852 52.115 41.593 34.434 30.058 28.114 28.443 31.071 36.212 44.281 55.930 0.335 62.245 198.622 150.314 114.081 87.012 66.933 52.230 41.722 34.566 30.187 28.232 28.546 31.152 36.260 44.282 55.860 0.336 62.653 198.089 150.054 113.993 87.030 67.013 52.343 41.851 34.698 30.314 28.350 28.648 31.232 36.309 44.284 55.792 0.337 63.061 197.561 149.795 113.906 87.048 67.092 52.455 41.978 34.829 30.441 28.467 28.750 31.312 36.358 44.286 55.725 0.337 63.469 197.038 149.538 113.818 87.064 67.169 52.566 42.104 34.958 30.567 28.583 28.851 31.392 36.406 44.288 55.659 0.338 63.878 196.519 149.282 113.730 87.080 67.246 52.676 42.228 35.087 30.691 28.698 28.952 31.471 36.454 44.291 55.594 0.339 64.286 196.006 149.028 113.642 87.095 67.321 52.784 42.352 35.214 30.815 28.813 29.052 31.550 36.503 44.294 55.531 0.340 64.694 195.496 148.776 113.554 87.109 67.396 52.891 42.475 35.341 30.938 28.927 29.151 31.629 36.551 44.298 55.468 0.341 65.102 194.992 148.526 113.467 87.122 67.469 52.997 42.596 35.466 31.061 29.040 29.250 31.707 36.599 44.301 55.407 0.342 65.510 194.492 148.277 113.379 87.135 67.541 53.102 42.716 35.591 31.182 29.153 29.349 31.785 36.647 44.306 55.346 0.343 65.918 193.996 148.029 113.291 87.147 67.612 53.206 42.836 35.715 31.303 29.265 29.447 31.862 36.695 44.310 55.287 0.344 66.327 193.504 147.784 113.204 87.158 67.682 53.309 42.954 35.837 31.422 29.376 29.544 31.939 36.742 44.315 55.229 0.345 66.735 193.017 147.540 113.116 87.168 67.751 53.410 43.071 35.959 31.541 29.486 29.641 32.016 36.790 44.320 55.171 0.345 67.143 192.534 147.297 113.029 87.178 67.819 53.511 43.187 36.080 31.659 29.596 29.737 32.092 36.838 44.326 55.115 0.346 67.551 192.055 147.056 112.942 87.188 67.887 53.611 43.303 36.200 31.777 29.705 29.833 32.168 36.885 44.332 55.060 0.347 67.959 191.580 146.817 112.855 87.196 67.953 53.709 43.417 36.319 31.893 29.814 29.928 32.244 36.932 44.338 55.006 0.348 68.367 191.109 146.579 112.768 87.204 68.018 53.806 43.530 36.437 32.009 29.922 30.023 32.319 36.980 44.344 54.952 0.349 68.776 190.643 146.342 112.681 87.211 68.082 53.903 43.642 36.554 32.124 30.029 30.117 32.394 37.027 44.351 54.900 0.350 69.184 190.180 146.107 112.594 87.218 68.146 53.998 43.753 36.670 32.238 30.135 30.210 32.469 37.074 44.358 54.849 0.351 69.592 189.721 145.874 112.507 87.224 68.208 54.093 43.864 36.786 32.351 30.241 30.303 32.543 37.121 44.366 54.798 0.351 70.000 189.266 145.642 112.421 87.230 68.270 54.186 43.973 36.901 32.464 30.346 30.396 32.617 37.168 44.373 54.748 0.352

KV13 =-(P13(1,14))/P13(1,13);

KV12 =(-((KV13*P12(1,13))+ P12(1,14)))/P12(1,12);

KV11 =(-((KV12*P11(1,12))+(KV13*P11(1,13))+ P11(1,14)))/P11(1,11);

KV10 =(-((KV11*P10(1,11))+(KV12*P10(1,12))+(KV13*P10(1,13))+ P10(1,14))/P10(1,10)); KV9 =(-((KV10*P9(1,10))+(KV11*P9(1,11))+(KV12*P9(1,12))+(KV13*P9(1,13))+

P9(1,14))/P9(1,9)); KV8

=(-((KV9*P8(1,9))+(KV10*P8(1,10))+(KV11*P8(1,11))+(KV12*P8(1,12)+(KV13*P8(1,13))+ P8(1,14)))/P8(1,8));

KV7

=(-((KV8*P7(1,8))+(KV9*P7(1,9))+(KV10*P7(1,10))+(KV11*P7(1,11)+(KV12*P7(1,12)+(KV13 *P7(1,13))+ P7(1,14))))/P7(1,7));

KV6

=(-((KV7*P6(1,7))+(KV8*P6(1,8))+(KV9*P6(1,9))+(KV10*P6(1,10)+(KV11*P6(1,11)+(KV12*P 6(1,12))+(KV13*P6(1,13))+ P6(1,14))))/P6(1,6));

KV5

=(-((KV6*P5(1,6))+(KV7*P5(1,7))+(KV8*P5(1,8))+(KV9*P5(1,9)+(KV10*P5(1,10)+(KV11*P5(1 ,11))+(KV12*P5(1,12))+(KV13*P5(1,13))+ P5(1,14))))/P5(1,5));

KV4

=(-((KV5*P4(1,5))+(KV6*P4(1,6))+(KV7*P4(1,7))+(KV8*P4(1,8)+(KV9*P4(1,9)+(KV10*P4(1,1 0))+(KV11*P4(1,11))+(KV12*P4(1,12))+(KV13*P4(1,13))+ P4(1,14))))/P4(1,4));

KV3

=(-((KV4*P3(1,4))+(KV5*P3(1,5))+(KV6*P3(1,6))+(KV7*P3(1,7)+(KV8*P3(1,8)+(KV9*P3(1,9)) +(KV10*P3(1,10))+(KV11*P3(1,11))+(KV12*P3(1,12))+(KV13*P3(1,13))+

P3(1,14))))/P3(1,3)); KV2

=(-((KV3*P2(1,3))+(KV4*P2(1,4))+(KV5*P2(1,5))+(KV6*P2(1,6)+(KV7*P2(1,7)+(KV8*P2(1,8)) +(KV9*P2(1,9))+(KV10*P2(1,10))+(KV11*P2(1,11))+(KV12*P2(1,12))+(KV13*P2(1,13))+ P2(1,14))))/P2(1,2));

KV1

=(-((KV2*P1(1,2))+(KV3*P1(1,3))+(KV4*P1(1,4))+(KV5*P1(1,5)+(KV6*P1(1,6)+(KV7*P1(1,7)) +(KV8*P1(1,8))+(KV9*P1(1,9))+(KV10*P1(1,10))+(KV11*P1(1,11))+(KV12*P1(1,12))+(KV1 3*P1(1,13))+ P1(1,14))))/P1(1,1));

V14 = v/ (KV1+KV2+KV3+KV4+KV5+KV6+KV7+KV8+KV9+KV10+KV11+KV12+KV13+1); V1 = KV1*V14;

V2 = KV2*V14; V3 = KV3*V14; V4 = KV4*V14; V5 = KV5*V14; V6 = KV6*V14; V7 = KV7*V14; V8 = KV8*V14; V9 = KV9*V14; V10 = KV10*V14; V11 = KV11*V14; V12 = KV12*V14; V13 = KV13*V14;

B = [V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14]; for k=1:1:14,

fprintf('%f \n' , B(1,k)); end

elseif (scenario == 2),

f = input('Nomor isolator terganggu (1-15)= ');

[x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13,x14] = deal(x); basic = [(x1+z) -(x2+y) -y -y -y -y -y -y -y -y -y -y -y -y;

z (x2+z) -(x3+y) -y -y -y -y -y -y -y -y -y -y -y; z z (x3+z) -(x4+y) -y -y -y -y -y -y -y -y -y -y; z z z (x4+z) -(x5+y) -y -y -y -y -y -y -y -y -y; z z z z (x5+z) -(x6+y) -y -y -y -y -y -y -y -y; z z z z z (x6+z) -(x7+y) -y -y -y -y -y -y -y; z z z z z z (x7+z) -(x8+y) -y -y -y -y -y -y; z z z z z z z (x8+z) -(x9+y) -y -y -y -y -y; z z z z z z z z (x9+z) -(x10+y) -y -y -y -y; z z z z z z z z z (x10+z) -(x11+y) -y -y -y; z z z z z z z z z z (x11+z) -(x12+y) -y -y; z z z z z z z z z z z (x12+z) -(x13+y) -y; z z z z z z z z z z z z (x13+z) -(x14+y)]; disp(basic);

for j=2:13, for i=j:13,

basic(i,:) = basic(i,:) - basic(j-1,:)*basic(i,j-1)/basic(j-1,j-1); end

end

disp(basic); P1 = basic(1,:); P2 = basic(2,:); P3 = basic(3,:); P4 = basic(4,:); P5 = basic(5,:); P6 = basic(6,:); P7 = basic(7,:); P8 = basic(8,:); P9 = basic(9,:); P10 = basic(10,:); P11 = basic(11,:); P12 = basic(12,:); P13 = basic(13,:);

KV13 =-(P13(1,14))/P13(1,13);

KV12 =(-((KV13*P12(1,13))+ P12(1,14)))/P12(1,12);

KV11 =(-((KV12*P11(1,12))+(KV13*P11(1,13))+ P11(1,14)))/P11(1,11);

KV10 =(-((KV11*P10(1,11))+(KV12*P10(1,12))+(KV13*P10(1,13))+ P10(1,14))/P10(1,10)); KV9 =(-((KV10*P9(1,10))+(KV11*P9(1,11))+(KV12*P9(1,12))+(KV13*P9(1,13))+

P9(1,14))/P9(1,9)); KV8

=(-((KV9*P8(1,9))+(KV10*P8(1,10))+(KV11*P8(1,11))+(KV12*P8(1,12)+(KV13*P8(1,13))+ P8(1,14)))/P8(1,8));

KV7

=(-(KV8*P7(1,8))+(KV9*P7(1,9))+(KV10*P7(1,10))+(KV11*P7(1,11)+(KV12*P7(1,12)+(KV13* P7(1,13))+ P7(1,14))))/P7(1,7));

KV6

=(-((KV7*P6(1,7))+(KV8*P6(1,8))+(KV9*P6(1,9))+(KV10*P6(1,10)+(KV11*P6(1,11)+(KV12*P 6(1,12))+(KV13*P6(1,13))+ P6(1,14))))/P6(1,6));

KV5

=(-((KV6*P5(1,6))+(KV7*P5(1,7))+(KV8*P5(1,8))+(KV9*P5(1,9)+(KV10*P5(1,10)+(KV11*P5(1 ,11))+(KV12*P5(1,12))+(KV13*P5(1,13))+ P5(1,14))))/P5(1,5));

KV4

=(-((KV5*P4(1,5))+(KV6*P4(1,6))+(KV7*P4(1,7))+(KV8*P4(1,8)+(KV9*P4(1,9)+(KV10*P4(1,1 0))+(KV11*P4(1,11))+(KV12*P4(1,12))+(KV13*P4(1,13))+ P4(1,14))))/P4(1,4));

KV3

=(-((KV4*P3(1,4))+(KV5*P3(1,5))+(KV6*P3(1,6))+(KV7*P3(1,7)+(KV8*P3(1,8)+(KV9*P3(1,9)) +(KV10*P3(1,10))+(KV11*P3(1,11))+(KV12*P3(1,12))+(KV13*P3(1,13))+

P3(1,14))))/P3(1,3)); KV2

=(-((KV3*P2(1,3))+(KV4*P2(1,4))+(KV5*P2(1,5))+(KV6*P2(1,6)+(KV7*P2(1,7)+(KV8*P2(1,8)) +(KV9*P2(1,9))+(KV10*P2(1,10))+(KV11*P2(1,11))+(KV12*P2(1,12))+(KV13*P2(1,13))+ P2(1,14))))/P2(1,2));

KV1

=(-((KV2*P1(1,2))+(KV3*P1(1,3))+(KV4*P1(1,4))+(KV5*P1(1,5)+(KV6*P1(1,6)+(KV7*P1(1,7)) +(KV8*P1(1,8))+(KV9*P1(1,9))+(KV10*P1(1,10))+(KV11*P1(1,11))+(KV12*P1(1,12))+(KV1 3*P1(1,13))+ P1(1,14))))/P1(1,1));

V14 = v/ (KV1+KV2+KV3+KV4+KV5+KV6+KV7+KV8+KV9+KV10+KV11+KV12+KV13+1); V1 = KV1*V14;

V2 = KV2*V14; V3 = KV3*V14; V4 = KV4*V14; V5 = KV5*V14; V6 = KV6*V14; V7 = KV7*V14; V8 = KV8*V14; V9 = KV9*V14; V10 = KV10*V14; V11 = KV11*V14; V12 = KV12*V14; V13 = KV13*V14;

B = [V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14]; for k=1:1:15,

if k < f,

fprintf('\n V%d = ' , k); fprintf('%f KV\n' , B(1,k)); elseif k == f,

fprintf('\n V%d = 0 \n' , k); elseif k > f,

fprintf('\n V%d = ' , k); fprintf('%f KV\n' , B(1,k-1)); end

end else

fprintf('\n error'); end

SOURCE CODE FO_15_VARIASI.m

x = input('Masukkan nilai C1(F) = ');

y = input('Masukkan nilai C2(F) = '); z = input('Masukkan nilai C3(F) = '); v = input('Masukkan nilai Vln(KV) = ');

f = input('Nomor isolator terganggu (1-5) = ');

[x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12,x13,x14] = deal(x); [y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7,y8,y9,y10,y11,y12,y13] = deal(y); [z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7,z8,z9,z10,z11,z12,z13] = deal(z);

mp = r(u,1); if f == 2, y1 = mp * y1; z1 = mp * z1; elseif f == 3, y2 = mp * y2; z2 = mp * z2; elseif f == 4, y3 = mp * y3; z3 = mp * z3; elseif f == 5, y4 = mp * y4; z4 = mp * z4; elseif f == 6, y5 = mp * y5; z5 = mp * z5; elseif f == 7, y6 = mp * y6; z6 = mp * z6; elseif f == 8, y7 = mp * y7; z7 = mp * z7; elseif f == 9, y8 = mp * y8; z8 = mp * z8; elseif f == 10; y9 = mp * y9; z9 = mp * z9; elseif f == 11; y10 = mp * y10; z10 = mp * z10; elseif f == 12; y11 = mp * y11; z11 = mp * z11; elseif f == 13; y12 = mp * y12; z12 = mp * z12; elseif f == 14; y13 = mp * y13;

z13 = mp * z13; end

basic = [(x1+z1) -(x2+y1) -y1 -y1 -y1 -y1 -y1 -y1 -y1 -y1 -y1 -y1 -y1 -y1; z2 (x2+z2) -(x3+y2) -y2 -y2 -y2 -y2 -y2 -y2 -y2 -y2 -y2 -y2 -y2; z3 z3 (x3+z3) -(x4+y3) -y3 -y3 -y3 -y3 -y3 -y3 -y3 -y3 -y3 -y3; z4 z4 z4 (x4+z4) -(x5+y4) -y4 -y4 -y4 -y4 -y4 -y4 -y4 -y4 -y4; z5 z5 z5 z5 (x5+z5) -(x6+y5) -y5 -y5 -y5 -y5 -y5 -y5 -y5 -y5; z6 z6 z6 z6 z6 (x6+z6) -(x7+y6) -y6 -y6 -y6 -y6 -y6 -y6 -y6; z7 z7 z7 z7 z7 z7 (x7+z7) -(x8+y7) -y7 -y7 -y7 -y7 -y7 -y7; z8 z8 z8 z8 z8 z8 z8 (x8+z8) -(x9+y8) -y8 -y8 -y8 -y8 -y8; z9 z9 z9 z9 z9 z9 z9 z9 (x9+z9) -(x10+y9) -y9 -y9 -y9 -y9;

z10 z10 z10 z10 z10 z10 z10 z10 z10 (x10+z10) -(x11+y10) -y10 -y10 -y10; z11 z11 z11 z11 z11 z11 z11 z11 z11 z11 (x11+z11) -(x12+y11) -y11 -y11; z12 z12 z12 z12 z12 z12 z12 z12 z12 z12 z12 (x12+z12) -(x13+y12) -y12; z13 z13 z13 z13 z13 z13 z13 z13 z13 z13 z13 z13 (x13+z13) -(x14+y13)];

for j=2:13, for i=j:13,

basic(i,:) = basic(i,:) - basic(j-1,:)*basic(i,j-1)/basic(j-1,j-1); end

end

P1 = basic(1,:); P2 = basic(2,:); P3 = basic(3,:); P4 = basic(4,:); P5 = basic(5,:); P6 = basic(6,:); P7 = basic(7,:); P8 = basic(8,:); P9 = basic(9,:); P10 = basic(10,:); P11 = basic(11,:); P12 = basic(12,:); P13 = basic(13,:);

KV13 =-(P13(1,14))/P13(1,13);

KV12 =(-((KV13*P12(1,13))+ P12(1,14)))/P12(1,12);

KV11 =(-((KV12*P11(1,12))+(KV13*P11(1,13))+ P11(1,14)))/P11(1,11);

KV10 =(-((KV11*P10(1,11))+(KV12*P10(1,12))+(KV13*P10(1,13))+ P10(1,14))/P10(1,10)); KV9 =(-((KV10*P9(1,10))+(KV11*P9(1,11))+(KV12*P9(1,12))+(KV13*P9(1,13))+

P9(1,14))/P9(1,9)); KV8

=(-((KV9*P8(1,9))+(KV10*P8(1,10))+(KV11*P8(1,11))+(KV12*P8(1,12)+(KV13*P8(1,13))+ P8(1,14)))/P8(1,8));

KV7

=(-((KV8*P7(1,8))+(KV9*P7(1,9))+(KV10*P7(1,10))+(KV11*P7(1,11)+(KV12*P7(1,12)+(KV13 *P7(1,13))+ P7(1,14))))/P7(1,7));

KV6

=(-((KV7*P6(1,7))+(KV8*P6(1,8))+(KV9*P6(1,9))+(KV10*P6(1,10)+(KV11*P6(1,11)+(KV12*P 6(1,12))+(KV13*P6(1,13))+ P6(1,14))))/P6(1,6));

KV5

=(-((KV6*P5(1,6))+(KV7*P5(1,7))+(KV8*P5(1,8))+(KV9*P5(1,9)+(KV10*P5(1,10)+(KV11*P5(1 ,11))+(KV12*P5(1,12))+(KV13*P5(1,13))+ P5(1,14))))/P5(1,5));

KV4

=(-((KV5*P4(1,5))+(KV6*P4(1,6))+(KV7*P4(1,7))+(KV8*P4(1,8)+(KV9*P4(1,9)+(KV10*P4(1,1 0))+(KV11*P4(1,11))+(KV12*P4(1,12))+(KV13*P4(1,13))+ P4(1,14))))/P4(1,4));

KV3

=(-((KV4*P3(1,4))+(KV5*P3(1,5))+(KV6*P3(1,6))+(KV7*P3(1,7)+(KV8*P3(1,8)+(KV9*P3(1,9)) +(KV10*P3(1,10))+(KV11*P3(1,11))+(KV12*P3(1,12))+(KV13*P3(1,13))+

P3(1,14))))/P3(1,3)); KV2

=(-((KV3*P2(1,3))+(KV4*P2(1,4))+(KV5*P2(1,5))+(KV6*P2(1,6)+(KV7*P2(1,7)+(KV8*P2(1,8)) +(KV9*P2(1,9))+(KV10*P2(1,10))+(KV11*P2(1,11))+(KV12*P2(1,12))+(KV13*P2(1,13))+ P2(1,14))))/P2(1,2));

KV1

=(-((KV2*P1(1,2))+(KV3*P1(1,3))+(KV4*P1(1,4))+(KV5*P1(1,5)+(KV6*P1(1,6)+(KV7*P1(1,7)) +(KV8*P1(1,8))+(KV9*P1(1,9))+(KV10*P1(1,10))+(KV11*P1(1,11))+(KV12*P1(1,12))+(KV1 3*P1(1,13))+ P1(1,14))))/P1(1,1));

V14 = v/ (KV1+KV2+KV3+KV4+KV5+KV6+KV7+KV8+KV9+KV10+KV11+KV12+KV13+1); V1 = KV1*V14;

V2 = KV2*V14; V3 = KV3*V14; V4 = KV4*V14; V5 = KV5*V14; V6 = KV6*V14; V7 = KV7*V14; V8 = KV8*V14; V9 = KV9*V14; V10 = KV10*V14; V11 = KV11*V14; V12 = KV12*V14; V13 = KV13*V14;

B = [V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 mp]; for k=1:1:15,

if k < f,

fprintf('\n V%d = ' , k); fprintf('%f KV\n' , B(1,k)); elseif k == f,

fprintf('\n V%d = 0 \n' , k); elseif k > f,

fprintf('\n V%d = ' , k); fprintf('%f KV\n' , B(1,k-1)); end