I
a1
, I
a2
,I
a0
= komponen urutan positif, negatif dan nol dari Ia V
a1
,V
a2
,V
a0
= komponen urutan positif, negatif dan nol dari Va a
= bilangan kompleks yang besarnya 1 dan sudutnya 120
o
2.4.3 Prinsip dasar Perhitungan Arus hubung Singkat 20 KV
Gangguan hubung singkat yang mungkin terjadi di dalam jaringan system kelistrikan ada 3, yaitu:
1. Gangguan hubung singkat 3 fasa 2. Gangguan hubung singkat 2 fasa, dan
3. Gangguan hubung singkat 1 fasa ke tanah
Dari ketiga macam gangguan hubung singkat, hanya dibahas gangguan hubung singkat 3 fasa. Arus gangguannya dihitung dengan rumus :
1. Gangguan Hubung Singkat 3 fasa a. Gangguan hubung singkat 150 KV
..................................................................................2.15 b. Gangguan hubung singkat 20 KV
........................................................................................2.16
Keterangan : I3Ø150
: Arus hubung singkat tiga fasa di sisi 150 kV I3Ø20
: Arus hubung singkat tiga fasa di sisi 20 kV Vp
: Tegangan pada sisi primer Vs
: Tegangan pada sisi sekunder Zhs
: Impedansi sumber Ztr
: Impedansi trafo
2.5 Impedansi Z
Dalam menghitung impdansi dikenal tiga macam urutan yaitu : a.
Impedansi urutan positif Z
1
, yaitu impedansi yang hanya dirasakan oleh arus urutan positif.
b. Impedansi urutan negatif Z
2
, yaitu impedansi yang hanya dirasakan oleh arus negatif.
c. Impedansi urutan nol Z
, yaitu impedansi yang hanya dirasakan oleh arus urutan nol.
Sebelum melakukan perhitungan arus hubung singkat, maka kita harus memulai perhitungan pada rel daya tegangan primer di gardu induk untuk
berbagai jenis gangguan, kemudian menghitung pada titik – titik lainnya yang
letaknya semakin jauh dari gardu induk tersebut. Untuk itu diperlukan pengetahuan mengenai dasar impedansi urutan rel daya tegangan tinggi atau bisa
juga disebut sebagai impedansi sumber, impedansi transformator, dan impedansi penyulang.
Namun pada tugas akhir ini yang di bahas hanya impedansi penyulang karena berdasarkan ruang lingkup pembahasan diatas yang dibahas hanya pada
penyulangnya saja.
2.5.1 Menghitung Impedansi Penyulang
Untuk perhitungan impedansi penyulang, perhitungannya tergantung dari besarnya impedansi per km dari penyulang yang akan dihitung, dimana besar
nilainya tergantung pada jenis penghantarnya, yaitu dari bahan apa penghantar tersebut dibuat dan juga tergantung dari besar kecilnya penampang dan panjang
penghantarnya
Budi Utomo, 2004
. Besar nilai impedansi Penyulang bergantung pada besar nilai impedansi
per meter Penyulang. Nilai impedansi didapat berdasarkan konfigurasi tiang pada jaringan SUTM atau dari jenis kabel tanah untuk jaringan SKTM. Nilai impedansi
Penyulang dapat diperoleh dengan persamaan 2.15: Z = R + jX ....................................................................................... 2.17
Dimana : Z
= Impedansi R
= reaktansi hambatan Ω
Nilai impedansi Penyulang akan berpengaruh terhadap besar nilai arus hubung singkat yang terjadi pada sistem tersebut.
2.5.2 Menghitung Impedansi Ekivalen Jaringan
Perhitungan yang dilakukan merupakan perhitungan besar nilai impedansi positif Z
1
eq , negatif Z
2
eq , dan nol Z eq dari titik gangguan sampai ke
sumber sesuai dengan urutan. Pada sumber ke titik gangguan impedansi yang terbentuk adalah tersambung seri, maka perhitungan Z
1
eq dan Z
2
eq diperoleh langsung dengan menjumlahkan impedansi-impedansi tersebut. Sedangkan untuk
perhitungan Z eq dimulai dari titik gangguan sampai ke trafo tenaga yang
netralnya ditanahkan Sehingga untuk impedansi ekivalen jaringan dapat dihitung dengan
menggunakan rumus a.
Urutan positif dan urutan negatif Z
1
eq = Z
2
eq Z
1
eq = Z
2
eq = Z
s1
+ Z
t1
+ Z
1
Penyulang ………….……..……. 2.18 Dimana :
Z
1eq
= Impedansi ekivalen jaringan urutan positif ohm Z
2eq
= Impedansi ekivalen jaringan urutan negatif ohm Z
s1
= Impedansi sumber sisi 20 KV ohm Z
t1
= Impedansi trafo tenaga urutan dan negatif ohm Z
1
= Impedansi urutan positif dan negatif ohm b.
Urutan nol Z
0eq
= Z
t0
+ 3R
N
+ Z Penyulang ……………………………..… 2.19
Dimana : Z
0eq
= Impedansi ekivalen jaringan nol ohm Z
t0
= Impedansi trafo tenaga urutan nol ohm R
N
= Tambahan tanah trafo tenaga ohm Z
= Impedansi urutan nol ohm Setelah mendapatkan impedansi ekivalen sesuai dengan lokasi gangguan,
selanjutnya arus gangguan hubung singkat dapat dihitung dengan menggunakan rumus dasar seperti dijelaskan sebelumnya, hanya saja impedansi ekivalen mana
yang dimasukkan ke dalam rumus dasar tersebut adalah tergantung dari hubung singkat 3 fasa, 2 fasa atau 1 fasa ke tanah.
