BAB III ANALISA GANGGUAN HUBUNGAN SINGKAT
DAN RELE DIFFERENSIAL
3.1. Sistem Per-unit
Sistem per-unit didefenisikan sebagai perbandingan harga sebenarnya dengan harga dasar dalam satuan yang sama. Harga dasar ini dapat dipilih
sembarang. Jadi bila besaran listrik dinyatakan dalam per-unit pu, maka untuk besaran arus, tegangan, daya dan impedansi diperoleh sebagai berikut :
I
pu
= ampere
dasar arus
ampere sebenarnya
arus …………………………...3.1
V
pu
= volt
dasar tegangan
volt sebenarnya
tegangan ………………………….3.2
S
pu
= MVA
dasar daya
MVA sebenarnya
daya ……………………………..3.3
Z
pu
= ohm
dasar impedansi
ohm sebenarnya
impedansi ………………………...3.4
3.2. Impedansi Urutan Transformator
Pada transformator tiga fasa, impedansi transformator untuk urutan positif, urutan negatif dan urutan nol mempunyai nilai yang identik. Karena impedansi
rangkaian tidak bergantung pada urutan fasanya asalkan tegangan yang digunakan seimbang.
Z = Z
1
= Z
2
= Z
t
……………………………………….3.5
Universitas Sumatera Utara
Arus urutan nol akan hanya mengalir jika terdapat arus kembali yang membentuk rangkaian lengkap, maka Z
adalah terbatas. Rangkaian ekivalen urutan nol pada transformator tiga fasa dengan bermacam hubungan belitan dapat dilihat pada
Gambar 3.1. di bawah ini.
Gambar 3.1. Rangkaian ekivalen urutan nol pada transformator 3Ø
Pada Gambar 3.1. diatas huruf P dan Q memberikan titik yang bersesuaian
pada diagram hubungan dan rangkaian ekivalen. Hubungan antara belitan primer dan sekunder pada Gambar diatas menyatakan hubungan rangkaian ekivalen urutan nol.
Hubungan tersebut adalah sebagai berikut : 1.
Hubungan Y-Y, dengan netral belitan primer satu ditanahkan. Jika ada satu dari netral hubung Y-Y tidak dihubung tanah, maka arus urutan nol tidak akan
mengalir pada kedua belitan. Jadi tidak ada arus urutan nol karena terdapat rangkaian terbuka antara kedua belitan pada transformator.
Universitas Sumatera Utara
2. Hubungan Y-Y, dengan kedua netralnya ditanahkan.
Bila kedua netralnya ditanahkan akan terjadi jalur lewat arus urutan nol pada transformator melalui kedua gulungan. Dalam jaringan urutan nol, titik-titik pada
kedua sisi transformator dihubungkan oleh impedansi urutan nol transformator dengan cara yang sama seperti pada jaringan urutan positif dan negatifnya.
3. Hubungan Y- Δ, dengan Y ditanahkan.
Bila titik netral dari belitan Y ditanahkan, maka arus urutan nol akan mengalir ketanah melalui Y karena arus imbasnya yang bersesuaian dapat beredar didalam
Δ, arus yang beredar didalam Δ untuk mengimbangi arus urutan nol di dalam Y tidak dapat mengalir pada saluran yang terhubung ke
Δ. Rangkaian ekivalennya harus menyediakan jalur dari saluran pada sisi Y
melalui resistansi dan reaktansi bocor ekivalen transformator ke rel pedoman. Jika hubungan antara netral dan tanah mengandung impedansi
Z
n,
maka rangkaian ekivalen urutan nolnya mempunyai empedansi sebesar 3Z
n
. 4. Hubungan Y-
Δ, dengan Y tidak ditanahkan Bila belitan Y tidak ditanahkan sama halnya dengan keadaan dimana
impedansi Z
n
diantara netral dan tanah adalah tak terhingga, sehingga arus urutan nol tidak dapat mengalir pada gulungan transformator.
5. Hubungan Δ- Δ.
Karena rangkaian Δ tidak menyediakan jalur kembali untuk arus urutan
nol, arus urutan nol tidak dapat mengalir kedalam rangkaian pada hubungan
Δ- Δ, meskipun arus tersebut dapat beredar didalam hubungan Δ-nya.
Universitas Sumatera Utara
3.3. Sintesis Phasor Tak Simetris Dari Komponen-komponen Simetris
Kategori