BAB III SALURAN TRANSMISI ARUS BOLAK - BALIK TEGANGAN
TINGGI HANTARAN UDARA
III.1 Umum
Saluran transmisi merupakan sarana yang digunakan untuk menyalurkan daya listrik dari pusat – pusat pembangkit listrik ke gardu induk, kemudian baru
diteruskan kepada konsumen melalui gardu distribusi. Penyaluran daya tersebut dilakukan dengan menggunakan konduktor sebagai penghantar arus. Konduktor
direntang di udara dan ditopang oleh menara baja yang tinggi untuk keamanan terhadap objek yang ada di sekitar saluran transmisi. Konduktor yang digunakan
harus merupakan konduktor yang tahan dengan segala kondisi udara sekitar dan memiliki daya hantar arus yang baik.
III 2 Jenis-Jenis Penghantar
Jenis – jenis penghantar yang biasa digunakan pada saluran transmisi adalah tembaga dengan konduktivitas 100 , tembaga dengan konduktivitas 97,5 CU
97,5 atau aluminium dengan konduktivitas 61 Al 61 . Kawat – kawat penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis dengan lambang sebagai berikut:
AAC = ”All- Aluminium Conductor” yaitu kawat penghantar yang
seluruhnya terbuat dari aluminium AAAC
= ” All – Aluminium – Alloy Conductor”, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari campuran aluminium.
Universitas Sumatera Utara
ACSR = ” Aluminium Conductor Stell Reinforced ”, yaitu kawat penghantar
aluminium berinti kawat baja ACAR
= ” Aluminium Conductor, Alloy Reinforced ”, yaitu kawat penghantar aluminium yang diperkuat dengan logam campuran
Bahan konduktor yang dipergunakan untuk saluran energi listrik perlu memiliki sifat sifat sebagai berikut :
• konduktivitas tinggi.
• kekuatan tarik mekanikal tinggi
• titik berat
• biaya rendah
• tidak mudah patah
Konduktor jenis Tembaga BC : Bare copper merupakan penghantar yang baik karena memiliki konduktivitas tinggi dan kekuatan mekanikalnya cukup baik.
Namun karena harganya mahal maka konduktor jenis tembaga rawan pencurian. Aluminium harganya lebih rendah dan lebih ringan namun konduktivitas dan
kekuatan mekanikalnya lebih rendah dibanding tembaga. Pada umumnya SUTT Saluran Udara Tegangan Tinggi maupun SUTET
Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi menggunakan ACS. Bagian dalam kawat berupa steel yang mempunyai kuat mekanik tinggi, sedangkan bagian luarnya
mempunyai konduktifitas tinggi. Karena sifat elektron lebih menyukai bagian luar kawat daripada bagian sebelah dalam kawat maka ACSR cocok dipakai pada
SUTTSUTET. Untuk daerah yang udaranya mengandung kadar belerang tinggi dipakai jenis ACSRAS, yaitu kawat steelnya dilapisi dengan almunium.
Universitas Sumatera Utara
Pada saluran transmisi yang perlu dinaikkan kapasitas penyalurannya namun SUTT tersebut berada didaerah yang rawan longsor, maka dipasang konduktor jenis
TACSR Thermal Almunium Conductor Steel Reinforced yang mempunyai kapasitas besar tetapi berat kawat tidak mengalami perubahan yang banyak.
Konduktor pada SUTTSUTET merupakan kawat berkas stranded atau serabut yang dipilin, agar mempunyai kapasitas yang lebih besar dibanding kawat pejal.
III.3 Klasifikasi Saluran Transmisi
Secara umum saluran transmisi tenaga listrik dapat diklasifikasikan atas berdasarkan beberapa hal , yakni :
III.3.1. Berdasarkan Tegangan Kerja
Di Indonesia, sistem yang digunakan adalah sistem tegangan bolak – balik dengan standar tegangan transmisi adalah: 66, 150, 380, dan 500 kV. Tetapi di
negara – negara maju seperti Amerika Serikat, Rusia, dan Kanada , tegangan transmisi telah mencapai 1000 kV. Di negara – negara tersebut, klasifikasi tegangan
berdasarkan tegangan kerjanya dibagi atas : a.
Tegangan Tinggi High VoltageHV , sampai 138 kV. b.
Tegangan Ekstra Tinggi Extra High VoltageEHV , antara 220 kV sampai 765 kV.
c. Tegangan Ultra Tinggi Ultra High VoltageUHV , lebih dari 765 kV.
III.3.2. Berdasarkan Jenis Arusnya
Menurut jenis arusnya, jaringan transmisi dibagi atas: 1.
Arus Searah Direct Current DC
Universitas Sumatera Utara
2. Arus Bolak – Balik Alternating Current AC
Di dalam sistem arus bolak – balik, penaikan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator. Itulah sebabnya dewasa ini,
saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah saluran arus bolak – balik. Penyaluran sistem arus searah mempunyai keuntungan, misalnya : isolasinya
lebih sederhana, daya guna efisiensi yang lebih tinggi karena faktor dayanya satu, serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga memungkinkan penyaluran tenaga
listrik untuk jarak yang jauh. Penyaluran tenaga listrik dengan sistem arus searah baru dapat ekonomis dibandingkan dengan sistem arus bolak – balik jika jarak
saluran lebih jauh, antara 400 km sampai 600 km, atau untuk saluran bawah tanah lebih panjang daripada 50 km. Hal ini disebabkan karena biaya peralatan pengubah
dari arus bolak – balik ke searah demikian juga dari searah ke bolak – balik mahal.
III.3.3. Berdasarkan Keperluan Diagram Pengganti
Untuk keperluan analisis dan perhitungan , maka diagram pengganti biasanya dibagi dalam 3 kelas, yaitu :
a Kawat Pendek panjangnya dibawah 80 km Kualifikasi ini berdasarkan atas besar kecilnya kapasitansi ke tanah. Jadi,
saluran transmisi ini disebut kawat pendek karena nilai kapasitansinya kecil sehingga arus bocor ke tanah kecil bila dibandingkan dengan arus beban, sehingga
dalam hal ini kapasitansi ke tanah dapat diabaikan. b Kawat Menengah panjangnya mulai dari 80 sampai 250 km
Saluran transmisi ini disebut kawat menengah karena nilai kapasitansinya sudah mulai besar sehingga tidak dapat diabaikan, tetapi belum begitu besar sekali
Universitas Sumatera Utara
sehingga masih dapat dianggap seperti kapasitansi terpusat lumped capacitance. c Kawat Panjang panjangnya lebih dari 250 km
Saluran transmisi ini disebut kawat panjang karena nilai kapasitansinya besar sekali sehingga tidak dapat mungkin dianggap lagi sebagai kapasitansi
terpusat , dan harus dianggap terbagi rata sepanjang saluran.
III.3.4. Berdasarkan Fungsinya Dalam Operasi
Berdasarkan fungsinya dalam operasi, saluran transmisi sering diberi nama: a.
Transmisi : yang menyalurkan daya besar dari pusat – pusat pembangkit ke daerah beban , atau antara dua atau lebih sistem.
b. Sub-transmisi : sub transmisi ini biasanya adalah percabangan dari saluran
yang kapasitas tegangannya tinggi ke saluran yang kapasitas tegangannya lebih rendah
c. Distribusi : di Indonesia telah ditetapkan bahwa tegangan distribusi adalah
20 kV
III.4 Konfigurasi Dan Bentuk Menara Transmisi
Pada suatu transmisi, penghantar ditopang oleh menara – menara yang bentuknya sesuai dengan model konfigurasi penghantar tersebut. Konstruksi menara
transmisi disesuaikan dengan kondisi lapangan dimana menara tersebut akan digunakan. Menara transmisi dapat berupa menara baja, tiang beton bertulang, atau
tiang kayu. Tiang baja, tiang beton bertulang, atau tiang kayu biasanya digunakan pada saluran yang tegangannya relatif rendah, yaitu dibawah 70 kV, sedangkan untuk
saluran tegangan tinggi atau ekstra tinggi digunakan menara baja. Pada Gambar 3.1
Universitas Sumatera Utara
ditunjukkan beberapa bentuk menara baja dan konfigurasi penghantar saluran transmisi.
R S
T
R S
T
R S
T
R T
S
R S
T
R T1
S S1
T R1
T1 S1
R1
a Konfigurasi Horizontal b Konfigurasi Delta
c Sirkuit Ganda
Gambar 3.1 Bentuk Menara Dan Konfigurasi Penghantar Transmisi Hantaran Udara
III.5 Reaktansi Induktif Saluran Transmisi Tegangan Bolak- balik Yang Menggunakan Konduktor Tunggal
III.5.1 Reaktansi Induktif pada Kawat Tunggal Satu Fasa
d
12
r
1
r
2
i
1
i
2
Gambar 3.2 Penghantar Tunggal
Induktansi per penghantar : L
1
=
7 1
10 ln
2 2
1
−
×
+ r
D
Hm
Universitas Sumatera Utara
L
1
=
+
− 1
7
ln 4
1 10
2 r
D x
Hm
L
1
=
+ +
− 12
1 7
ln 4
1 1
ln 10
2 d
r x
Hm 3.1
Dalam Persamaan 3.1 terdapat tiga suku. Suku pertama dan kedua tergantung dari sifat- sifat penghantar, sedangkan suku ketiga tergantung dari pada jarak – jarak
penghantar. Maka kita dapat membagi Persamaan 3.1 yakni bagian pertama disebut “komponen penghantar” GMR = Geometric Mean Radius, komponen kedua
“komponen jarak” GMD = Geometric Mean Distance. Bila panjang penghantar 1 km = 1000 m, radius penghantar dan jarak
penghantar dalam meter, dan ln diganti dengan log, jadi : Ln = 2.3026 Log
Bila harga – harga diatas disubtitusikan ke Persamaan 3.1 maka diperoleh L
1
= 0.4605 x 10
-3
+ +
12 1
log 10857
. 1
log d
r
Henrikm 3.2
L
1
= La +Ld Dimana La : komponen penghantar dan Ld : komponen jarak
L
a
= 0.4605 x 10
-3
+ 10857 .
1 log
1
r
Henrikm , dan
L
d
= 0.4605 x 10
-3 12
log d Henrikm
3.3 Bila induktansi gelombang arus dan tegangan sinusoidal, adalah lebih
berguna mengubah induktansi menjadi reaktansi sesuai dengan relasi : X = 2
π f L
Universitas Sumatera Utara
Jadi, X
1
= 2.8934 x 10
-3
f
+ +
12 1
log 10857
. 1
log d
r
Ohmkm
X
a
= 2.8934 x 10
-3
f
+ 10857 .
1 log
1
r
Ohmkm
X
d
= 2.8934 x 10
-3
f
12
log d Ohmkm
3.4 Bila f = 50 Hz
X
1
= 0.14467x
+ +
12 1
log 10857
. 1
log d
r
Ohmkm
X
a
= 0.14467x
+ 10857 .
1 log
1
r
Ohmkm
X
d
= 0.14467x
12
log d Ohmkm
3.5
III.5.2 Reaktansi Induktif pada Penghantar Tiga Fasa
i
1
,r
1
i
2
,r
2
i
3
,r
3
d
12
d
13
d
23
Gambar 3.3 Penghantar Tiga Fasa Dengan Jarak Per Fasa Sama
Analisa rangkaian fasa – tiga sama dengan analisa rangkaian fasa tunggal yang terdiri dari dua kawat yang paralel. Pandanglah kawat pertama saja dengan arus i
1
dan jalan balik arus terletak di tak terhingga. Fluks lingkup pada kawat 1 karena arus i
1
saja i
2
= i
3
= 0
Universitas Sumatera Utara
+ ×
× ×
=
−
4 1
ln 10
2
1 1
1 7
11
r D
i
ψ Lilitan – weber
Bila arus pada kawat 2 = i
2
, dan i
1
dan i
3
= 0, maka fluks lingkup pada kawat 1 karena arus pada kawat 2,
× ×
× =
− 12
2 2
7 12
ln 10
2 d
D i
ψ Lilitan – weber demikian juga dengan i
3,
× ×
× =
− 31
3 3
7 13
ln 10
2 d
D i
ψ Lilitan – weber
Bila arus – arus i
1
, i
2
dan i
3
ada bersama – sama maka jumlah fluks lingkup pada kawat 1 :
13 12
11 1
ψ ψ
ψ ψ
+ +
=
+ +
+ ×
=
− 31
3 3
12 2
2 1
1 1
7 1
ln ln
4 1
ln 10
2 d
D i
d D
i r
D i
ψ
atau, +
− −
+ ×
=
− 31
3 12
2 1
1 7
1
ln ln
4 1
1 ln
10 2
d i
d i
r i
ψ
[ ]
3 3
2 2
1 1
7
ln ln
ln 10
2 D
i D
i D
i +
+ ×
−
3.6
Bila arus – arus fungsi sinus dan simetris sebagaimana umumnya, i
1
= θ
sin 2 I
i
2
= 120
sin 2
+ θ
I i
3
= 240
sin 2
+ θ
I
Universitas Sumatera Utara
maka : i
1
+ i
2
+ i
3
= 0, bila arus total jalan balik yang terletak di tak terhingga itu sama dengan nol. Subtitusi i
1
= - i
2
– i
3
, dan d = d
12
dan d
31
dalam Persamaan 3.6 diperoleh :
atau,
+ +
× =
−
d r
i ln
1 ln
10 2
1 1
7 1
ψ +
+ ×
− 1
3 3
1 2
2 7
ln ln
10 2
D D
i D
D i
3.7 Dan karena
1 3
1 2
D D
D D =
mendekati 1 maka persamaan 3.7 menjadi
+ ×
=
−
d r
i ln
1 ln
10 2
1 1
7 1
ψ
1 d
a
L L
+ =
ψ i
1 1
1 1
d a
L L
i L
+ =
= ⇒
ψ dan X
1
= X
a
+ X
d
3.8 maka reaktansi induktif penghantar tiga fasa adalah
X
L
= 0.14467x
GMR
GMD log
Ohmkm 3.9
=
3 3
2 1
3 23
13 12
log 14467
, r
r r
d d
d x
Ohmkm 3.10
Dimana : d
12
= d
13
= d
23
dan r’
1
= r’
2
= r’
3
=
1 12
log 14467
, r
d x
3.11 dimana
d
12
= jarak antar fasa GMD r’ = jari – jari konduktor ekivalen GMR
III.5.3 Reaktansi Induktif Saluran Ganda Fasa Tiga Dengan Konduktor Tunggal
Suatau saluran ganda fasa-tiga mempunyai dua buah kondukor paralel perfasa dan arus terbagi rata antara kedua konduktor, baik karena susunan konduktor yang
simetris maupun karena transposisi. Pada Gambar 3.4 diberikan potongan dari
Universitas Sumatera Utara
saluran ganda fasa-tiga. Konduktor-konduktor a dan d dihubungkan paralel,demikian juga konduktor –konduktor b dengan e dan konduktor-konduktor c dengan f.
d12
d12 d12
d12
d12 d12
1 = a
2 = b
4 = d 6 = f
5 = e
3 = c Sal. 1
Sal. 2
Gambar 3.4. Susunan Penghantar Suatu Saluran Ganda Fasa Tiga
Pada umumnya semua konduktor adalah identik dengan radius r
1,
jadi I
a
= I
d
I
b
= I
e
I
c
= I
f
Bila saluran 1 jauh dari saluran 2 maka induktansi bersama antara konduktor- konduktor dapat diabaikan. Tetapi pada umumnya kedua saluran itu ditopang pada
satu menara, jadi jarak-jarak antara konduktor tidak besar, sehingga induktansi bersama tidak dapat diabaikan
Universitas Sumatera Utara
Sekalipun demikian dalam praktek, sering dijumpai impedansi dari saluran ganda itu sama dengan separuh dari impedansi dari saluran, dengan kata lain
pengaruh dari impedansi bersama itu diabaikan. Untuk memperoleh hasil yang lebih teliti sebaiknya pengaruh dari induktansi
bersama itu diperhitungkan. Untuk menghitung reaktansi saluran ganda tesebut dapat juga digunakan metode GMR dan GMD ynag telah dibicarakan sebelumnya. Jadi:
X
1
= 0.14467 log
GMR GMD
Ohmkmkonduktor 3.12
Dimana
GMD =
12 56
46 45
35 34
26 24
23 16
15 13
12
d d
d d
d d
d d
d d
d d
meter 3.13
GMD =
6 36
25 14
3 1
d d
d r
meter 3.14
III.6 Reaktansi Induktif Saluran Transmisi Tegangan Bolak- balik Yang Menggunakan Konduktor Berkas
Konduktor berkas adalah konduktor yang terdiri dari 2, 3 dan 4 atau lebih sub konduktor perfasanya, biasanya digunakan untuk saluran transmisi dengan tegangan
diatas 230 kV. Konduktor berkas mempunyai keuntungan diantaranya : •
memperkecil reaktansi induktif •
memperkecil medan listrik pada permukaan konduktor •
memperbesar tegangan kritis dari korona, sehingga mengurangi rugi – rugi daya karena korona, mengurangi radio interferensi.
• daya yang disalurkan lebih besar
Universitas Sumatera Utara
Disamping keuntungan, penggunaan konduktor berkas juga memiliki kerugian antara lain:
• menambah cost
• struktur tower yang digunakan lebih besar
• memperbesar KVAR charging
• beban mekanis karena angin dan es bertambah luar negeri
III.6.1 Induktansi Sendiri dari Konduktor Berkas
Misalkan jumlah konduktor per fasa n, dan dimisalkan tiap konduktor dilalui arus yang sama i
A
n karena konduktor- konduktor itu dianggap ditransposisi sempurna
i
A
= arus fasa A i
1
= i
2
= i
3
…= i
n
=
n i
A
Fluks lingkup pada satu konduktor karena arusnya sendiri telah diberikan dalam Persaman 3.15
4 ln
2
1 1
1 11
i e
v
u r
D u
i h
u +
= π ψ
3.15
Karena i
1
=
n i
A
:
K h
u
v
=
π
2
u
e
= 1 ; u
i
= 1 maka,
4 ln
1 1
11 i
A
u r
D n
i K
+ =
ψ 3.16
Fluks total pada konduktor no.1 karena arus i
A
pada fasa A,
Universitas Sumatera Utara
n 1
13 12
11 1
... ψ
ψ ψ
ψ ψ
+ +
+ +
=
=
+ +
+ +
n n
i A
d D
d D
u r
D n
i K
1 12
2 1
1
ln ...
ln 4
ln
3.17
Karena, D
1
,…,D
n
d
ij,
, maka
A n
D D
D D
≈ ≈
≈ ≈
...
2 1
Jadi,
1
ψ
=
+ +
+ +
+ +
n A
A
d d
d D
n r
n i
K
1 13
12 1
1 ln
... 1
ln 1
ln ln
4 1
1 ln
3.18
=
+ +
+ +
+ +
A n
A
D n
d d
d r
Ki ln
1 ln
... 1
ln 1
ln 4
1 1
ln
1 13
12 1
3.19
Atau L
1
eq = reaktansi induktif dari konduktor berkas yang terdiri dari n sub- konduktor
L
1
=
A
i
1
ψ =
+ +
+ +
+ +
A n
D n
d d
d r
K ln
1 ln
... 1
ln 1
ln 4
1 1
ln
1 13
12 1
= K
+
A n
n
D d
d r
ln ...
1 ln
1 12
1
3.20
III.6.2 Reaktansi Induktif Saluran Tunggal Tiga Fasa dengan Konduktor Berkas yang Ditransposisi
Fluks lingkup pada fasa A karena arus pada fasa B,
AB B
B
d D
Ki ln
11
= ψ
lilitan-weber 3.21
Universitas Sumatera Utara
dimana, d
AB
= jarak dari pusat konduktor berkas fasa A ke pusat konduktor berkas fasa B
D
A
= jarak dari pusat konduktor berkas B ke titik yang sangat jauh. Demikian juga, fluks lingkup pada fasa A karena arus pada fasa C
AC C
C AC
d D
Ki ln =
ψ lilitan-weber
3.22 Fluks lingkup total fasa A :
+ +
+ +
+ +
+ +
=
AC C
C AB
B B
A n
A A
d D
i d
D i
D n
d d
d r
i K
ln ln
ln 1
ln ...
1 ln
1 ln
4 1
1 ln
1 13
12 1
ψ
atau
+ +
+ +
+ +
+ =
AC C
AB B
n A
A
d i
d i
n d
d d
r i
K 1
ln 1
ln 1
ln ...
1 ln
1 ln
4 1
1 ln
1 13
12 1
ψ
C C
B B
A A
D i
D i
D i
ln ln
ln +
+ +
3.23
Karena i
A
= i
B
= i
C
= 0, dan
C B
A
D D
D .
≈ ≈
Maka fluks total pada fasa A untuk daerah I, yaitu untuk h3
+ +
+ +
+ +
+ =
13 12
1 13
12 1
ln 1
ln 1
ln ...
1 ln
1 ln
4 1
1 ln
3
AC C
C AB
B n
A A
d D
i d
i n
d d
d r
i K
I
ψ
Universitas Sumatera Utara
Untuk daerah II,
+ +
+ +
+ +
+ +
=
23 13
1 13
12 1
ln 1
ln ln
1 ln
... 1
ln 1
ln 4
1 1
ln 3
AC C
C AB
B n
A A
d D
i d
i D
n d
d d
r i
K II
ψ
Untuk daerah III,
+ +
+ +
+ +
+ =
12 23
1 13
12 1
ln 1
ln 1
ln ...
1 ln
1 ln
4 1
1 ln
3
AC C
C AB
B n
A A
d D
i d
i n
d d
d r
i K
III ψ
3.24
Jadi, fluks lingkup total pada fasa A :
3
11 III
A II
A I
A
ψ ψ
ψ ψ
+ +
=
+ +
+ +
+ =
n d
d d
r i
K
n A
A 1
13 12
1
1 ln
... 1
ln 1
ln 4
1 1
ln 3
3
ψ +
+ +
+
13 23
12
1 ln
1 ln
1 ln
AB AB
AB B
d d
d i
+ +
13 23
12
1 ln
1 ln
1 ln
AC AC
AC C
d d
d i
−
+ +
+ +
+ =
n d
d d
r K
i
n A
A 1
13 12
1
1 ln
... 1
ln 1
ln 4
1 1
ln 3
3
ψ
+ +
13 23
12
1 ln
1 ln
1 ln
AB AB
AB
d d
d 3.25
Universitas Sumatera Utara
Jadi, induktansi konduktor berkas per fasa adalah :
L
A
= =
A A
i ψ
+ +
+ +
+ +
GMD n
d d
d r
K
n
ln 1
ln ...
1 ln
1 ln
4 1
1 ln
1 13
12 1
3.26
GMD =
3 BC
AC AB
d d
d
A
C B
1
3 n
2
1 2
n 3
1 3
2 n
dAC dAB
dBC
Gambar 3.5 Saluran Tiga Fasa Dengan Konduktor Berkas
Reaktansi Induktif X
A
= 2 πfL
A
X
1
= X
A
= X
aeq
+ X
d
3.27 Dimana,
X
aeq
=
n X
X X
X
n d
d d
a 1
13 12
... −
− −
−
Universitas Sumatera Utara
X
a
= K
+ 4
1 1
ln
1
r
= 2.8934 x 10
-3
f
+ 10857 .
1 log
1
r
Ohm km pada jarak 1 meter
X
dij
= K ln d
ij
= 2.8934 x 10
-3
f log d
ij
Ohm km d
ij
= jarak-jarak dari sub-konduktor dalam meter Jadi, bila kawat terdiri dari n sub-konduktor dengan d
AB
, d
BC,
d
AC
merupakan jarak- jarak dari titik pusat kawat- kawat berkas fasa A, B dan C,maka :
X
aeq
=
n X
X X
X
n d
d d
a 1
13 12
... −
− −
−
=
− −
− −
n
d d
d r
n
1 13
12 1
-3
log ...
log log
1 log
f 10
x 2.8934
=
n
d d
d r
n
1 13
12 1
... 1
log 14467
.
50 Hz
= 0.14467 log
n
d d
d r
n
1 13
12 1
... 1
Ohmkm 3.28
Dan X
d
= 0.14467 log
AC BC
AB
d d
d 3
Ohmkm 3.29
Dengan demikian reaktansi induktif saluran dinyatakan oleh: X
1
= 0.14467 log
n AC
BC AB
d d
d r
n d
d d
1 13
12 1
... 3
Ohmkm 3.30
= 0.14467 log
GMR GMD
Ohmkm
Universitas Sumatera Utara
Dimana GMD =
AC BC
AB
d d
d 3
meter GMR =
n n
d d
d r
1 13
12 1
... meter
III.6.3 Reaktansi Induktif untuk Saluran Ganda dengan Konduktor Berkas
Untuk menghitung reaktansi induktif transmisi saluran ganda yang menggunakan penghantar berkas agar reaktansi induktif tiap fasa sama maka fasa
harus ditransposisi biasanya dilakukan ditower transposisi atau gardu hubung. Menghitung reaktansi induktif pada saluran ganda dengan konduktor berkas hampir
sama dengan menghitung reaktansi induktif saluran ganda fasa tunggal yang dibicarakan sebelumnya.
Dengan demikian reaktansi induktif saluran ganda dinyatakan dengan :
GMR GMD
xLog X
L
14467 ,
=
Ohmkm dimana :
• Radius Rata-rata Geometris Geometric Mean Radius GMR per fasa
GMR =
3 3
2 1
GMR GMR
GMR ×
× Atau D
S
=
3 3
2 1
S S
S
D D
D GMR
1
= D
S1
=
4
d D
d D
Sb Sb
× ×
×
=
4 2
2
d D
Sb
×
= d
D
Sb
× GMR
2
= D
S2
=
4
e D
e D
Sb Sb
× ×
×
Universitas Sumatera Utara
=
4 2
2
e D
Sb
× =
e D
Sb
×
R
S
T R’
S’ T’
y
y
d a
b
c e
f 1
2
x
1
Gambar 3.6 Saluran Ganda Tiga Fasa Dengan Konduktor Berkas
GMR
3
= D
S3
=
4
f D
f D
Sb Sb
× ×
×
=
4 2
2
f D
Sb
× =
f D
Sb
× GMR = D
S
= GMR dari konduktor fasa m D
sb
= GMR dari konduktor berkas m r’
= GMR dari konduktor sub-konduktor berkas m d
= jarak antar sub-konduktor berkas m Dsb tergantung pada jumlah penghantar per konduktor berkas
1. 2 sub-konduktor
Universitas Sumatera Utara
D
sb
=
4 21
22 12
11
d d
d d
dimana d
12
=d
21
=
4 12
12
d r
d r
× ×
×
=
4 2
12 2
d r
×
=
12
d r
×
2. 3 sub-konduktor
D
sb
=
9 33
32 31
23 22
21 13
12 11
d d
d d
d d
d d
d =
9 6
12 3
d r
× dimana : d
11
= d
22
= d
33
d
12
= d
21
= d
13
= d
31
= d
23
= d
32
= r’
13
d
12 23
3. 4 sub-konduktor
D
sb
=
16 44
43 42
41 34
33 32
31 24
23 22
21 14
13 12
11
d d
d d
d d
d d
d d
d d
d d
d d
=
16 4
13 8
12 4
d d
r ×
× dimana : d
11
= d
22
= d
33
= d
44
d
12
= d
21
= d
23
= d
32
= d
34
= d
43
= d
41
= d
41
d
31
= d
31
= d
24
= d
42
=
16 4
12 8
12 4
2 d
d r
× ×
= r’
14
d
12 1216
2
18
= r’
14.
d
12 34
.1.0905
Universitas Sumatera Utara
4. Bila jumlah sub- konduktor n maka diperoleh bentuk umum :
GMR = D
sb
=
n n
i
d r
∏
2 1
i = 2,3,4,… 3.22
Dimana n = jumlah subkonduktor dalam konduktor berkas
r’= D
s
= GMR dari sub-konduktor dalam konduktor berkas
2 sub – konduktor berkas 3 sub – konduktor berkas
4 sub – konduktor berkas
d
12
1 2
3 4
1 2
2 3
1
d
12
d
13
d
23
d
12
d
14
d
34
d
23
Gambar 3.7 Susunan Penghantar Berkas
• Jarak Rata-rata Geometris Geometric Mean DistanceGMD Saluran
GMD =
3 TR
ST RS
GMD GMD
GMD ×
× dimana :
GMD
RS
=
4 S
R S
R RS
RS
D D
D D
GMD
ST
=
4 T
S T
S ST
ST
D D
D D
GMD
TR
=
4 R
T R
T TR
TR
D D
D D
Universitas Sumatera Utara
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c D
RS
D
RS’
D
R’S
D
R’S’
Gambar 3.8 GMD Saluran Ganda Dengan Mengunakan Konduktor Berkas
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PERHITUNGAN REAKTANSI INDUKTIF SALURAN TRANSMISI