61
Mahasiswa dapat memahami arus hubng singkat satu fasa dan tiga fasa
.
Tujuan Khusus:
Mahasiswa dapat mengenal jenis-jenis hubung
singkat
Mahasiswa dapat menentukan dan menghitung arus hubung singkat.
Mahasiswa dapat membuat diagram ekivalen
dari hubung singkat untuk masing-masing kondisi
A. Pendahuluan Bila hubungan singkat terjadi pada suatu sistem
tenaga, arus akan mengalir diberbagai bagian sistem. Besaran arus sesaat setelah terjadi
gangguan berbeda dengan besaran beberapa putaran cycle, yaitu pada saat pada saat
pemutusan terjadi. Kedua arus diatas jauh berbeda dengan arus yang akan mengalir setelah
keadaan mantap, yaitu bila gangguan tidak diisolasi dari sistem dengan bekerjanya pemutus-
pemutus tenaga. Pemilihan yang tepat dari pemutus tenaga yang akan dipakai tergantung
pada dua hal, besarnya arus sesaat setelah terjadinya hubungan singkat dan besarnya arus
yang harus diputuskan. Berdasarkan hal tersebut diatas, studi arus hubungan singkat ini bertujuan:
1. Menentukan besarnya
arus hubugan
singkat pada suatu titik dalam sistem tenaga,
dan berdasarkan
besar arus
tersebut akan ditentukan kapasitas alat pemutus tenaga yang akan dipergunakan
pada titik tersebut. 2. Menentukan besar aliran arus diberbagai
bagian sistem dan berdasarkan besaran
62
arus tersebut akan didapatkan penyetelan setting
dari rele-rele
yang mengatur
pemutus daya.
B. Representasi Sistem Tenaga Listrik untuk Studi Hubungan Singkat
Representasi sistem tenaga listrik telah dibahas pada BAB II.
C. Hubungan Singkat Generator Tanpa Beban Pada mesin sinkron terdapat tiga macam reaktans
dengan mengabaikan nilai tahanannya, kecuali dalam menentukan redaman atau konstanta
waktu. Rekatans-reaktans tersebut adalah:
q d
X dan
X rekatans sinkron, pada sumbu d dan
q
q d
X dan
X
reaktans peralihan pada sumbu d dan q
q d
X dan
X
reaktans peralihan pada sumbu d dan q
Kedua macam terakhir bukan reatans sebenarnya, tetapi reaktans hipotesis.
Pada umumnya hubungan singkat dalam keadaan mantap, rektans mesin sinkron terdiri dari
reaktans jangkar
a
X
dan reaktans bocor
1
X
. Sehingga reaktans sinkron sumbu d, dapat dilihat
pada gambar 5.1.a, dimana
1
X X
X
a d
5.1 Pada keadaan hubungan singkat yang ketiga
fasanya terjadi hubungan singkat arus komponen searah DC dengan besar yang berbeda-beda,
karena besar gelombang tegangan pada ketiga
63
fasanya tidak sama pada saat hubungan singkat itu terjadi. Komponen DC ini sulit menghitungnya
dan biasanya dipisahkan dari komponen AC. Untuk studi hubungan singkat kita hanya
mengkonsentrasikan perhatian pada komponen AC
atau arus
hubungan singkat
simetris, sedangkan
pengaruh komponen
DC dapat
dimasukan kemudian
dengan mengalikan
komponen AC tadi dengan suatu factor pengali multiplying factor.
Setelah hubungan singkat terjadi, arus hubungan singkat simetris itu hanya dibatasi oleh rektans
bocor mesin. Tetapi karena fluks udara tidak dapat berubah seketika instantaneously, sesuai dengan
teori fluks lingkup konstan,
untuk melawan demagnetisasi
dari arus
hubungan singkat
jangkar, maka arus kan timbul pada belitan penguat beltan eksitasi demikian juga pada
belitan peredam pada arah fluks utama. Arus-arus ini menurun sesuai dengan konstanta waktu
belitan-belitannya.
Konstanta waktu
belitan peredam yang mempunyai induktans bocor yang
rendah jauh lebih kecil dari konstanta waktu belitan penguat yang mempunyai induktans bocor
tinggi. Jadi selama beberapa saat dari waktu hubungan
singkat itu
pada belitan-belitan
peredam dan lilitan penguat timbul arus induksi, sehingga pada sirkuit ekivalen reaktans medan
penguat X
f
dan reatans belitan peredam
dw
X
kelihatannya terhubung parallel dengan reaktans jangkar
a
X
seperti terlihat pada gambar 5.1.b
64
1
X
a
X
d
X +
-
Gambar 5.1.a Sirkuit ekivalen mesin sinkron dalam keadaan mantap
+
_
1
X
a
X
dw
X
f
X
Gambar 5.1.b Sirkuit ekivalen mesin sinkron selama periode sub peralihan hubungan singkat
E
+ _
1
X
a
X
f
X
Gambar 5.1.c Rangkaian ekivalen mesin sinkron selama periode sub peralihan hubungan singkat
Setelah beberapa
saat kemudian,
karena konstanta waktu belitan peredam sangat kecil,
65
maka arus belitan peredam itu akan hilang dan sekarang mesin berada pada keadaan perali han.
Hal tersebut dapat digambarkan dengan membuka sirkuit peredam
dw
X
pada gambar 5.1.b menjadi gambar 5.1.c.
Reaktans yang dipresentasikan oleh mesin selama periode permulaan dari hubungan singkat itu
disebut reaktans sub perlihan mesin sinkron dengan persamaan sebagai berikut:
dw f
a d
X X
X X
X 1
1 1
1
1
5.2 sedangkan reaktans yang bekerja setelah arus
belitan peredam mati disebut reaktans peralihan dengan persamaan sebagai berikut:
f a
d
X X
X X
1 1
1
1
5.3
d d
d
X X
X
, maka reaktans mesin sinkron
berubah terhadap waktu dimulai dari
d
X sampai
d
X
. Sesuai dengan reaktans-reaktans diatas, maka aruspun ada tiga macam:
I = arus hubung singkat mantap, yaitu arus mantap setelah bagian peralihan hilang karena
redaman. I = arus hubung singkat peralihan, yaitu arus
selama keadaan peralihan , beberapa saat setelah hubung singkat terjadi, dan belum
termasuk arus komponen searah DC. I = arus sub peralihan, yaitu arus maksimum pada
saat terjadi hubung singkat, belum termasuk komponen DC.
66
Didalam anlisis sistem tenaga, pada umumnya mesin sinkron itu dianggap sebagai mesin non-
salient pole, sehingga reaktans pada sumbu d sama dengan reatans pada sumbu q dan reaktans
itu biasanya diberikan dengan notasi
, X X
atau
X
. Dengan kata lain pengaruh kutub menonjol itu diabaikan. Untuk generator tanpa beban yang
dihubung singkat,
tegangan dalam internal
voltage untuk ketiga macam keadaan mantap, peralihan, dan sub peralihan adalah sama, yaitu
E sehingga:
E E
E
maka arus-arus itu adalah lihat gambar 5.2 X
E O
I
a
2 2
X E
O I
b
2 X
E O
I
c
Seperti sudah disampaikan sebelumnya arus hubung singkat itu sebenarnya terdiri dari dua
komponen arus, komponen arus bolak-balik AC dan komponen arus searah DC. Komponen DC
itu tegantung dari besarnya sudut fasa, pada saat mana hubung singkat itu terjadi, sedang harga
maksimumnya sama dengan harga maksimum komponen AC.
Bila hubung singkat tiga fasa itu terjadi dalam keadaan tanpa beban, maka besar arus hubung
singkat itu dapat ditulis sebagai berikut:
67
λ
cos 1
1 1
1 1
2
t d
t d
m d
d m
d d
d a
e X
X e
X X
X E
i
2 cos
. 2
2 cos
. 2
2
λ λ
λ
t m
q d
q d
t m
q d
q d
a a
e X
X X
X E
e X
X X
X E
dimana:
ff f
d d
d
L R
X X
m .
= factor redaman peralihan pada sumbu d
. 2
q d
q d
a
X X
X X
w m
= factor redaman belitan
jangkar
d d
d d
d d
d d
d
L R
X X
X X
X X
m
11 11
.
= factor redaman sub peralihan pada sumbu d
Rumus diatas diperoleh secara pendekatan dengan menggunakan teorema Fluksi Lingkup Konstan .
Dari persamaan 5.5 terlihat bahwa arus hubung singkat terdiri dari tiga komponen, yaitu:
a. Komponen bolak-balik dari frekuensi dasar b. Komponen searah DC
c. Komponen bolak-balik
dari frekuensi
harmonis kedua Tetapi bila pengaruh kutub menonjol itu diabaikan
maka
X X
X
q d
, maka komponen bolak-balik dari frekuensi harmonis kedua itu hilang. Nilai
efektif komponen bolak-balik sebagai funsi waktu,
68
1 1
1 1
1
t d
t d
m m
AC
e X
X e
X X
X E
I
5.6 nilai efektif komponennya adalah:
t a
m DC
e X
E I
cos .
2 λ
5.7
pada saat t = 0 X
E I
AC
cos
. 2
λ X
E I
DC
dan harga efektif total arus hubung singkat itu,
2 2
DC AC
DC
I I
I
5.8 Arus maksimum komponen searah diperoleh bila
λ , maka
. 2
X E
I
DC
dan
X E
I
Jadi arus maksimum total, pada t = 0, dan
λ ,
2 2
2
X
E X
E I
maks
X E
X E
I
maks
732 ,
1 3
5.9 Pada umumnya untuk menghitung arus awal atau
arus seketika yang mengalir pada saat terjadi hubung singkat digunakan reaktans sub peralihan
baik untuk generator maupun untuk motor. Dengan demikian untuk menentukan kapasitas
seketika dari alat-alat pemutus daya digunakan
69
reaktans sub peralihan bagi generator dan motor. Untuk
menentukan kapasitas
pemutusan instantaneous capacity dari pemutus-pemutus
daya digunakan reaktans sub peralihan untuk generator dan reaktans peralihan untuk motor.
Contoh 5.1. Suatu generator 13,2 kV, 30 MVA, 50 Hz
mempunyai reaktans-reaktans X = 0,2 pu dan X = 0,3 pu. Generator itu bekerja pada beban nol
ketika terjadi hubung singkat tiga fasa pada jepitan-jepitan. Hitunglah arus maksimum total
pada t = 0 dan
λ = 0
,30
,45
, dan 60
.
Jawab: Misalkan tegangan dalam generator pada saat
terjadinya hubung singkat 13,2 kV atau sama dengan 1 pu. Daya dasar dipilih 30 MVA sebagai
rating generator tersebut. Arus komponen AC tidak dipengaruhi oleh sudut pemutusan
o
λ ,maka
pu X
E I
AC
5 2
, 1
komponen arus DC tergantung dari sudut
pemutusan λ
a.
λ ,
pu E
E E
1
pu X
E I
DC
707 ,
1 .
2 ,
1 2
cos .
. 2
λ jadi
pu I
maks
66 ,
8 07
, 7
5
2 2
70
Amp 364
, 11
2 ,
13 .
3 000
. 30
66 ,
8
b.
30
λ
30 cos
. 5
. 2
DC
I
pu I
maks
9055 ,
7 12
, 6
5
2 2
amp I
maks
374 ,
10
©. 45
λ
45 cos
. 5
. 2
DC
I
pu I
maks
071 ,
7 5
5
2 2
amp I
maks
279 ,
9
d. 60
λ
60 cos
. 5
. 2
DC
I
pu I
maks
124 ,
6 5355
, 3
5
2 2
amp I
maks
036 ,
3
d. Hubung Singkat Generator Sinkron dalam Keadaan Berbeban
a. Beban Statik Bila sebelum gangguan telah ada arus, yaitu
arus beban, arus total generator, termasuk arus beban dapat diperoleh dengan dua cara;
a. Dengan Theorema Thevenin b. Dengan menggunakan tegangan dalam sub
peralihan generator
b. Dengan Theorema Thevenin
71
Dalam ganbar
5.3.a diberikan
sebuah generator sinkron dengan beban Z
L
. Arus hubung singkat adalah arus beban I
L
E
g
jX
t
V
e
Z
L
Z
f
V
p
S +
-
Gambar 5.3.a Hubung singkat generator sinkron sebelum gangguan dalam keadaan berbeban
g
jX
f
V
e
Z
p
L
Z
g
I
f
I
+ -
Gambar 5.3.b Hubung singkat generator sinkron selama gangguan dalam keadaan berbeban
Hubung singkat dilakukan dengan menutup sakelar S, dan dengan teori Thevenin, arus
yang timbul karena hubung singkat itu adalah
th f
f
Z V
I
5.10
72
g e
L g
e L
th
jX Z
Z jX
Z Z
Z
Arus hubung singkat generator, tidak termasuk arus beban I
L
, .
f L
e g
L g
I Z
Z jX
Z I
Jadi arus total generator termasuk arus beban
I
L
L g
g
I I
tot I
5.11 dengan
L f
L
Z V
I
b.Menggunakan Tegangan
Dalam Sub
Peralihan Generator
Arus total generator yaitu arus karena hubung singkat dan arus beban, dapat diperoleh
dengan menggunakan tegangan dalam sub peralihan generator. Tegangan
dalam sub peralihan generator adalah sebagai berikut:
e g
L f
g
Z jX
I V
E
5.12 jadi
e g
g tot
g
Z jX
E I
5.13
Contoh 5.2. Sebuah generator 30 MVA, 13,2 kV, 50 Hz,
mencatu daya pada beban static sebesar 20 MW
73
pada factor daya tertinggal 0,8 dan tegangan 12,8 kV. Generator itu mempunyai reaktans 0,1 pu
pada dasar rating generator. Bila terjadi hubung singkat tiga fasa pada jepitan beban, hitung
jumlah arus seketika rms simetris, termasuk arus beban dengan menggunakan
a. Teorema Thevenin b. Menggunakan tegangan dalam sub peralihan
Jawab: a. Menggunakan teorema Thevenin
th f
f
Z V
I
pu V
f
97 ,
2 ,
13 8
, 12
L e
g L
e g
th
Z Z
jX Z
Z jX
Z
pu j
jX
g
2 ,
pu
j Z
e
1 ,
L f
L
I V
Z
f L
L
V S
I 87
, 36
pu
x S
L
833 ,
8 ,
30 20
pu I
L
87 ,
36 859
, 87
, 36
97 ,
833 ,
74 pu
Z
L
87 ,
37 1292
, 1
87 ,
36 859
, 97
,
pu j
6775 ,
9033 ,
Z
L
dapat juga dicari:
pu S
V Z
L f
L 2
2
87 ,
36 833
, 97
,
87 ,
36 1292
, 1
pu jadi
6775 ,
9033 ,
1 ,
2 ,
6775 ,
9033 ,
1 ,
2 ,
j j
j j
Z
th
pu 62
, 79
2545 ,
maka
pu I
f
62 ,
79 8114
, 3
62 ,
79 2545
, 97
,
Arus hubung singkat generator:
f L
e g
L g
I x
Z Z
X j
Z I
=
62 ,
79 8114
, 3
26 ,
47 331
, 1
87 ,
36 1292
, 1
x pu
90 2335
, 3
pu j
2335 ,
3
Arus total generator:
L g
tot g
I I
I
87
, 36
859 ,
2335 ,
3
j
5154 ,
6872 ,
2335 ,
3 j
j
75
7489 ,
3 6672
, j
pu 61
, 79
8114 ,
3
c. Dengan Menggunakan Tegangan Dalam Sub Peralihan Generator
Tegangan dalam sub peralihan generator:
e g
L f
g
Z jX
I V
E
90 3
, 87
, 36
859 ,
97 ,
x
pu j
2062 ,
97 ,
pu 39
, 10
1433 ,
1
90
3 ,
39 ,
10 1433
, 1
tot g
I pu
61 ,
79 811
, 3
a. Beban Motor Sinkron
g
jX
g
E
e
Z
L
I
f
V
m
X j
m
E
g
jX
g
E
e
Z
L
I
g
I
f
I
L
I
m
I
m
jX
a. Sebelum Gangguan b.
Selama Gangguan
Gambar 5.4 Hubungan singkat generator
sinkron dengan beban motor sinkron
76
b. Dengan Teorema Thevenin Arus hubung singkat simetris pada titik
hubung singkat,
th f
f
Z V
I
e m
g m
e g
th
Z X
X j
X j
Z jX
Z
Arus hubung singkat generator;
.
f e
m g
m g
I Z
X X
j X
j I
Arus hubung singkat motor,
.
f e
m g
e g
m
I Z
X X
j Z
X j
I
Arus beban,
pu V
S I
f L
L
Jadi arus total generator dan motor:
L g
tot g
I I
I
L m
tot m
I I
I
5.14
d. Dengan Menggunakan Tegangan Dalam Sub Peralihan Generator dan Motor
Generator:
e g
L f
g
Z X
j I
V E
Motor:
m L
f m
X j
I V
E
77
Jadi arus total generator dan motor:
e g
g tot
g
Z X
j E
I
Contoh 5.3. Generator pada contoh 5.2. dibebani dengan
sebuah motor sinkron yang mempunyai rating yang sama dengan generator. Reaktansi sub
peralihan motor X = 0,2 pu. Mptpr itu menarik daya sebesar 20 MW pada factor daya tertinggal
0,8 dan pada tegangan 12,6 kV. Hitunglah besar arus seketika rms simetris, termasuk
arus beban dengan menggunakan teorema:
a. Teorema thevenin b.Menggunakan
tegangan dalam
sub peralihan
Jawab a. Dengan teorema thevenin
th f
f
Z V
I
pu j
j j
j Z
th
12 ,
5 ,
2 ,
1 ,
2 ,
pu V
f
97 ,
Jadi
pu j
I
f
0833 ,
8 90
12 ,
97 ,
Arus hubung singkat generator dan motor:
78 .
f m
e g
m g
I X
j Z
X j
X j
I
pu j
j 233
, 3
0833 ,
8 .
5 ,
2 ,
pu j
j I
m
850 ,
4 0833
, 8
. 5
, 3
,
pu
I
L
87 ,
36 859
,
pu j
5154 ,
6872 ,
Jadi arus total:
L g
tot g
I I
I
5154 ,
6870 ,
233 ,
3 j
j
pu j
7484 ,
3 6872
,
L m
tot m
I I
I
5154 ,
6872 ,
850 ,
4 j
j
3654 ,
5 6872
, j
pu 3
, 97
409 ,
5
e. Dengan Menggunakan Tegangan Dalam Sub Peralihan
e g
L f
g
Z X
j I
V E
90
3 ,
. 87
, 36
859 ,
97 ,
pu 39
, 10
1433 ,
1
m L
f
X j
I V
E
m
90 2
, 87
, 36
859 ,
97 ,
x
1374 ,
073 ,
1 j
pu 3
, 7
0818 ,
1
79
Jadi
e g
g tot
g
Z jX
E I
90 3
, 39
, 10
1433 ,
1
pu 61
, 79
811 ,
3
m m
tot m
jX E
I
90 2
, 3
, 7
0818 ,
1
pu
3 ,
97 409
, 5
e. Perhitungan Arus Hubung Singkat a. Dengan Tangan
Untuk menghitung arus hubung singkat dengan tangan digunakan metode reduksi jala-
jala. Bila tegangan pada titik hubung singkat sebelum
hubung singkat
terjadi tidak
diketahui, maka biasanya diambil sebesar 1 pu. Pada
perhitungan arus
hubung singkat
biasanya arus beban diabaikan. Ini berarti bahwa semua titik dalam sistem mempunyai
tegangan yang sama.
b. Komputer Digital Dengan
komputer digital
banyak model
matematis yang dapat digunakan, anatara lain:
Model iterasi admitans rel
Metode impedans hubung singkat
80
c. Metode Admitans Rel Metode ini sama dengan metode iterasi dalam
studi aliran beban, persamaan arus sebagai berikut:
n n
E Y
E Y
E Y
E Y
I
1 3
13 2
12 1
11 1
.. ..........
n nn
n n
n n
E Y
E Y
E Y
E Y
I .
..........
3 3
2 2
1 1
n n
n kn
k
E Y
I
1
n = jumlah simpul rel Bila arus beban diabaikan semua tegangan dalam
sama, dengan demikian dapat diganti oleh satu gambat tegangan. Tegangan pada rel yang
dihubung singkat adalah nol dan tegangan dalam dihitung dari studi aliran beban , atau dimisalkan
sama dengan
f
V bila arus beban tidak diabaikan.
Jadi persamaan yang dibutuhkan hanya untuk simpul-simpul dimana arus-arus yang masuk
jaringan nol, yaitu rel-rel dimana tegangan tidak diketahui. Persamaan umum diatas dapat ditulis
sebagai berikut:
k n
E Y
E Y
n n
n kn
k kk
1
karena
k
I
Jadi diperoleh satu set persamaan yaitu untuk rel-rel dimana tengangan tidak diketahui.
Mtode ini
tidak praktis
karena untuk
menghitung arus hubung singkat pada tiap rel seluruh proses iterasi itu harus diabaikan.
81
a. Metode Impedans Hubung Singkat Metode ini membutuhkan perhitungan matrik
impedas dari seluruh jaringan. Perhitungan ini sangat panjang, bila ada perubahan pada
jaringan,
misalnya penambahan
atau pengurangan saluran dan penambahan atau
pengurangan pembangkit,
tidak perlu
membantuk matrik impedans itu elemen demi elemen seperti pada pembentukan matrik asal.
Soal Latihan
1. Diketahui diagram segaris pada gambar 5.5 a dengan reaktansi-reaktansi dalam persen
pada dasar yang sama, sedangkan tahanan- tahanan diabaikan, bila terjadi hubung
singkat pada rel 4: a. Hitung besar arus hubung singkat
simetris pada rel itu b. Hitung aliran arus pada saluran-saluran
yang terhubung pada rel 4 itu
82
10
10 10
20 10
10
1 2
3
Gambar 5.5 a Diagram segaris sistem
BAB VI
83
STUDI KESTABILAN PERALIHAN
Tujuan Umum:
Mahasiswa dapat memahami kestabilan dari suatu sistem tenaga listrik
Tujuan Khusus:
Mahasiswa dapat mengenal kestabilan dan
ketidakstabilan pada sistem tenaga listrik
Mahasiswa dapat menentukan dan menghitung daya keluaran generator pada keadaan mantap
steady state
Mahasiswa dapat menetukan persamaan ayunan dan mempresentasikan dalam sistem
A. Pendahuluan Kestabilan dari suatu sistem tenaga listrik adalah
kemampuan dari sistem itu untuk kembali bekerja normal
setelah mengalami
suatu macam
gangguan. Sebaliknya, ketidakstabilan berarti kehilangan kestabilan dalam sistem loss of
synchronism.
Suatu sistem tiga fasa yang terdiri dari suatu generator sinkron mencatu daya pada suatu motor
sinkron melalui saluran dengan reaktans X
L
, seperti gambar berikut:
84
G M
E
M
E
G
X
G
X
L
X
M
Gambar 6.1. Sistem tenaga yang terdiri dari dua mesin
X j
E E
I
M G
dimana
L M
G
X X
X X
misalkan
M M
E E
δ
G G
E E
Daya keluar generator sama dengan daya masuk motor karena tanahan-tahanan diabaikan.
Re I
E P
G
90
Re X
E E
E
M G
G
δ δ
δ
90
cos X
E E
M G
δ sin
X E
E
M G
85
Dalam keadaan mantap steady state daya maksimum yang dapat disalurkan diperoleh bila
90
δ .
X E
E P
M G
m
Nilai P
m
dapat diperbesar bila salah satu
M G
E atau
E
diperbesar, atau bila nilai reaktans X
L
diperkecil saluran parallel. Bila penambahan beban itu dilakukan secara tiba-
tiba dan cukup besar, motor itu kemungkinan akan keluar dari keadaan sinkron walaupun beban
belum mencapai limit kestabilan manatap P
m
. Kestabilan ini dapat dijelaskan sebagai berikut;
Apabila penambahan beban motor dilakukan tiba- tiba dan cukup besar, daya keluar mekanis motor
akan jauh melampaui daya masuk elektris motor dan kekurangan ini dicatu dengan berkurangnya
energi kinetis motor. Jadi motor berputar lebih lambat susut daya bertambah besar dan daya
masuk motor juga bertambah.
Bila penambahan beban tiba-tiba itu melampaui harga tertentu motor akan keluar dari keadaan
sinkron, tetapi bila penambahan tiba-tiba itu masih dibawah harga tertentu, motor masih bias
kembali bekerja normal pada keadaan beban baru. Harga tertentu tadi disebut limit kestabilan
transients stability limit.
Sesuai dengan penjelasan diatas, persoalan kestabilan pada sistem tenaga dibagi dalam tiga
bagian: kestabilan mantap steady state stability, kestabilan
dinamik dynamic
stability, dan
kestabilan peralihan transients stability.
86
Studi kestabilan mantap adalah studi yang menentukan limit atas dari pembebanan mesin
sebelum mesin tersebut kehilangan keadaan sinkron bila penambahan beban dilakukan secara
perlahan-lahan
gradually. Dalam
keadaan sebenarnya
gangguan-gangguan disturbances
pada sistem tenaga terjadi terus menerus karena beban itu sendiri berubah terus menerus dan juga
karena perubahan perputaran turbin dan lain-lain. Tetapi perubahan ini biasanya kecil sekali
sehingga tidak sampai menyebabkan sistem kehilangan keserempakannya. Jadi dalam keadaan
ini sistem itu disebut secara dinamis dynamically stable. Tetapi bila gangguan-gangguan itu cukup
besar dan amplitudo osilasi besar dan bertahan lama redaman tidak ada atau sangat kecil maka
kestaqbilan yang demikian akan menimbulkan ancaman yang berbahaya bagi sistem dan akan
menimbulkan operasi yang sangat sulit. Studi kestabilan dinamik ini biasanya harus dilakukan
dalam waktu 5 sampai 10 detik dan kadang- kadang sampai 30 detik. Oleh karena itu waktu
studi cukup lama, pengaruh-pengaruh governor dan pengatur tegangan otomatik AVR biasanya
harus diikutsertakan.
Dalam studi kestabilan peralihan waktu yang dipandang
hanya kira-kira 1 detik, dengan demikian cukup singkat sehingga pengaruh-
pengaruh dari governor dan AVR biasanya diabaikan, karena dalam waktu singkat tersebut
kedua peralatan tersebut masih dapat dianggap belum bekerja.
Hubung singkat merupakan gangguan yang paling berbahaya.
Selama hubung
singkat, daya
generator-generator yang dekat dengan gangguan
87
akan berkurang secara mendadak, sedangkan daya generator yang jauh dari titik gangguan tidak
begitu terpengaruh. Apakah sistem tetap stabil setelah terjadi gangguan tidak hanya tergantung
dari
type gangguan,
lokasi gangguan
dan kecepatan pengisolasian gangguan fault clearing.
B. Representasi Sistem Dalam studi kestabilan peralihan sering diambil
