BAB IV PERHITUNGAN REAKTANSI INDUKTIF SALURAN TRANSMISI
275 KV GALANG – BINJAI
IV.1 Umum
Dalam rangka meningkatkan kehandalan sistem kelistrikan nasional, maka pemerintah PLN mencanangkan program 10.000 MW yang meliputi pembangunan
pembangkit, saluran transmisi, gardu induk, dan saluran distribusi baru, serta peningkatan kapasitas sistem yang sudah ada. Salah satu bagian dari program 10.000
MW di luar sistem Jawa-Bali adalah pembangunan sistem interkoneksi Sumatera yang bertegangan 275 kV. Pembangunan sistem interkoneksi Sumatera ini selain
bertujuan untuk meningkatkan kehandalan sistem kelistrikan di Sumatera, juga untuk mendukung pembangunan proyek interkoneksi Jawa-Sumatera dan interkoneksi
Indonesia-Malaysia. Transmisi 275 kV Galang-Binjai merupakan bagian dari sistem interkoneksi Sumatera. Transmisi ini berjarak 61,15 km dan ditopang oleh menara
sebanyak 155 unit dengan daya yang disalurkan pada keadaan stabil adalah 45,1
MW.
IV.2 Perhitungan Reaktansi Induktif dari Saluran Transmisi
Sebelum menghitung reaktansi induktif pada transmisi 275 kV Galang-Binjai, perlu diketahui terlebih dahulu beberapa informasi antara lain:
1. Konstruksi menara
• Tipe menara
: saluran ganda
Universitas Sumatera Utara
• Panjang bottom cross arm
: 14,3 m •
Panjang middle cross arm : 13,8 m
• Panjang upper cross arm
: 13,4 m •
Ketinggian bottom cross arm : 46,5 m •
Jarak antar cross arm : 7,45 m
2. Isolator
• Panjang rantai isolator: 3,95 m
3. Kawat penghantar
Pemilihan Kawat penghantar berdasarkan daya yang disalurkan oleh Transmisi Galang - Binjai dimana tiap konduktor berkas dapat menghantarkan arus ± 2000
Ampere atau perfasa dapat menghantarkan arus ± 4000 Ampere 4 kA Gambar konstruksi menara lengkap beserta ukuran-ukurannya diberikan pada
Lampiran A. Jika dimisalkan fasa yang terletak pada upper cross arm adalah fasa R, pada middle cross arm adalah fasa S, pada bottom cross arm adalah fasa T maka
reaktansi induktif saluran dapat dihitung.
IV.2.1 Perhitungan Reaktansi Induktif pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Dua Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran Transmisi Vertikal
1. Menghitung GMR Geometric Mean Radius tiap fasa
Dalam menghitung GMR dari suatu saluran transmisi yang ditinjau adalah satu fasa. Karena dalam sistem tiga fasa GMR tiap fasa dianggap sama jika fasa
ditransposisi agar reaktansi induktif tiap fasa seimbang.
Universitas Sumatera Utara
R
S
T R’
S’ T’
y
y
d a
b
c e
f 1
2
x
1
Gambar 4.1 GMR Fasa R Konduktor Berkas Dengan Dua Sub-Konduktor
Kawat penghantar yang direncanakan untuk Transmisi Galang - Binjai •
Tipe : Zebra
• Diameter
: 28,8 mm •
Jari –jari r : 14,3 mm = 0,0144 m
• Susunan
: dua berkas 2xZebra twin Zebra GMR Konduktor Berkas :
D
sb
=
4 21
22 12
11
d d
d d
Dimana : d
11
= d
22
d
12
= d
21
D
sb
=
4 2
12 2
d r
× =
12
d r
×
GMR
1
= D
S1
= d
D
Sb
×
= d
d r
× ×
2 1
12
Universitas Sumatera Utara
=
2 1
4 1
12
d d
r ×
× = r’
14
x d
12 14
x d
12
d =
2 2
1
2 y
x +
=
[ ]
2 2
12 12
9 .
14 2
1 15
. 7
2 1
7 .
6 +
− +
+ d
d =
2 2
9 .
14 85
. 13
+ = 20.343 m
r’ = GMR konduktor tipe zebra
GMR
2
= D
S2
= e
D
Sb
×
= e
d r
× ×
2 1
12
=
2 1
4 1
12
e d
r ×
× = r’
14
x d
12 14
x e
12
e = b = 13.8 m
GMR
3
= D
S3
= f
D
Sb
×
= f
d r
× ×
2 1
12
=
2 1
4 1
12
f d
r ×
× = r’
14
x d
12 14
x f
12
f =
2 2
1
2 y
x +
=
[ ]
2 2
12 12
9 .
14 2
1 15
. 7
2 1
7 .
6 +
− +
+ d
d =
2 2
9 .
14 85
. 13
+ = 20.343 m
Maka GMR fasa R adalah : GMR =
3 3
2 1
GMR GMR
GMR ×
×
Universitas Sumatera Utara
=
3 2
1 4
1 12
2 1
4 1
12 2
1 4
1 12
f d
r e
d r
d d
r ×
× ×
× ×
× ×
× =
3 2
1 2
1 2
1 4
3 12
f e
d d
r ×
× ×
× =
3 2
1 4
3 12
def d
r ×
× =
6 1
4 1
12
def d
r ×
× GMR per fasa dengan jarak yang bervariasi adalah:
Tabel 4.1 GMR Fasa R Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Dua Sub–Konduktor
Jarak m
GMR 0,0288
0,56678 0,03
0,57259 0,04
0,61529 0,06
0,68093 0,08
0,73171 0,10
0,77369 0,12
0,80977 0,14
0,84158 0,16
0,87015 0,18
0,89616 0,20
0,92007 0,22
0,94226 0,24
0,96298 0,26
0,98245 0,28
1,00082 0,30
1,01823 0,32
1,03479 0,34
1,05059 0,36
1,06571 0,38
1,08022 0,40
1,09416 0,42
1,10759 0,44
1,12054 0,46
1,13306 0,48
1,14518 0,50
1,15693
Universitas Sumatera Utara
2. Menghitung GMD Geometric Mean Distance Saluran GMD Saluran Transmisi Saluran Ganda
GMD =
3 TR
ST RS
GMD GMD
GMD ×
× GMD
RS
=
4 S
R S
R RS
RS
D D
D D
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c D
RS
D
RS’
D
R’S
D
R’S’
Gambar 4.2 GMD
RS
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Dua Sub-Konduktor
D
RS
=
2 2
1
y x
+ =
2 2
45 .
7 7
. 6
9 .
6 +
− =
5425 .
55 = 7.453 m
D
RS’
=
2 2
1
y x
b +
− =
2 2
45 .
7 2
. 8
. 13
+ −
= 4625
. 240
= 15.507 m D
R’S
=
2 2
2
y x
c +
− =
2 2
45 .
7 25
. 3
. 14
+ −
Universitas Sumatera Utara
= 909
. 252
= 15.93 m D
R’S’
=
2 2
3
y x
+ =
2 2
45 .
7 9
. 6
15 .
7 +
− =
565 .
55 = 7.4542 m
GMD
RS
=
4 S
R S
R RS
RS
D D
D D
=
4
7.4542 15.93
15.507 7.453
× ×
×
= 10.8235 m
GMD
ST
=
4 T
S T
S ST
ST
D D
D D
= GMD
RS
= 10.8235 m
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c D
ST’
D
S’T’
D
ST
D
S’T
Gambar 4.3 GMD
ST
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Dua Sub– Konduktor
GMD
TR
=
4 R
T R
T TR
TR
D D
D D
D
TR
= D
T’R’
=
2 2
3
2 y
x +
Universitas Sumatera Utara
=
2 2
9 .
14 9
. 6
15 .
7 +
− =
2125 .
222 = 14.907 m
D
T’R
= a = 13.4 m
D
TR’
= c = 13.8 m
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c D
TR
D
T’R
D
T’R’
D
TR’
X
3
Gambar 4.4 GMD
TR
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Dua Sub–Konduktor
GMD
TR
=
4 R
T R
T TR
TR
D D
D D
=
4
907 .
14 4
. 13
8 .
13 907
. 14
× ×
× = 14.2377 m
Maka GMD saluran ganda dengan dua sub-konduktor berkas adalah:
GMD =
3 TR
ST RS
GMD GMD
GMD ×
× =
3
2377 .
14 8235
. 10
8235 .
10 ×
× = 11.8593 m
Universitas Sumatera Utara
3. Menghitung Besar Reaktansi Induktif Saluran
Besar Reaktansi Induktif adalah : X
L
= 0.14467 log GMR
GMD
= 0.14467 log
GMR 11.8593
Ohmkm
Tabel 4.2 Reaktansi Induktif per fasa saluran ganda konduktor berkas dengan dua sub – konduktor
Jarak m
GMR GMD
XL 0,0288
0,56678 11,8593 0,19106
0,03 0,57259 11,8593
0,19042 0,04
0,61529 11,8593 0,18590
0,06 0,68093 11,8593
0,17953 0,08
0,73171 11,8593 0,17501
0,10 0,77369 11,8593
0,17151 0,12
0,80977 11,8593 0,16864
0,14 0,84158 11,8593
0,16622 0,16
0,87015 11,8593 0,16412
0,18 0,89616 11,8593
0,16227 0,20
0,92007 11,8593 0,16062
0,22 0,94226 11,8593
0,15912 0,24
0,96298 11,8593 0,15775
0,26 0,98245 11,8593
0,15650 0,28
1,00082 11,8593 0,15533
0,30 1,01823 11,8593
0,15425 0,32
1,03479 11,8593 0,15324
0,34 1,05059 11,8593
0,15228 0,36
1,06571 11,8593 0,15139
0,38 1,08022 11,8593
0,15054 0,40
1,09416 11,8593 0,14973
0,42 1,10759 11,8593
0,14896 0,44
1,12054 11,8593 0,14823
0,46 1,13306 11,8593
0,14754 0,48
1,14518 11,8593 0,14687
0,50 1,15693 11,8593
0,14623
Universitas Sumatera Utara
4. Menunjukkan hubungan jarak antar sub-konduktor berkas dan reaktansi induktif dalam kurva.
Hubungan Jarak dengan Reaktansi Induktif Saluran Ganda Berkas 2 penghantar
0,00000 0,05000
0,10000 0,15000
0,20000 0,25000
0,0000 0,1000
0,2000 0,3000
0,4000 0,5000
0,6000
Jarak m R
e a
k ta
n s
i In
d u
k ti
f O
h m
k m
Gambar 4.5 Kurva Hubungan Jarak Dan Besar Reaktansi Induktif Konduktor Berkas Dua Sub-Konduktor
IV.2.2 Perhitungan Reaktansi Induktif pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Tiga Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran Transmisi Vertikal
1. Menghitung GMR Geometric Mean Radius tiap fasa
Kawat penghantar yang direncanakan untuk Transmisi Galang – Binjai jika per konduktor berkas terdiri dari tiga konduktor
• Tipe
: Zebra •
Diameter : 24,5 mm
• Jari –jari r
: 12,25 mm = 0,01225 m •
Susunan : tiga berkas
Universitas Sumatera Utara
R
S
T R’
S’ T’
y
y
d a
b
c e
f 1
2
x
1
3
Gambar 4.6 GMR Fasa R Konduktor Berkas Dengan Tiga Sub-Konduktor
GMR konduktor berkas dengan tiga sub-konduktor adalah: D
sb
=
9 33
32 31
23 22
21 13
12 11
d d
d d
d d
d d
d D
sb
=
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
GMR
1
= D
S1
= d
D
Sb
×
= xd
d r
3 2
12 3
1
× = r’
16
x d
12 13
x d
12
d =
2 2
1
2 y
x +
=
[ ]
2 2
12 12
9 .
14 2
1 15
. 7
2 1
7 .
6 +
− +
+ d
d
Universitas Sumatera Utara
=
2 2
9 .
14 85
. 13
+ = 20.343 m
r’ = GMR konduktor tipe zebra
GMR
2
= D
S2
= e
D
Sb
×
= xe
d r
3 2
12 3
1
× = r’
16
x d
12 13
x e
12
e = b = 13.8 m
GMR
3
= D
S3
= f
D
Sb
×
= xf
d r
3 2
12 3
1
× = r’
16
x d
12 13
x f
12
f =
2 2
1
2 y
x +
=
[ ]
2 2
12 12
9 .
14 2
1 15
. 7
2 1
7 .
6 +
− +
+ d
d =
2 2
9 .
14 85
. 13
+ = 20.343 m
Maka GMR fasa R adalah : GMR =
3 3
2 1
GMR GMR
GMR ×
×
=
3 2
1 3
1 12
6 1
2 1
3 1
12 6
1 2
1 3
1 12
6 1
f d
r e
d r
d d
r ×
× ×
× ×
× ×
× =
3 2
1 2
1 2
1 12
2 1
f e
d d
r ×
× ×
×
=
3 2
1 12
2 1
def d
r ×
× = r’
16
x d
12 13
x def
12
Universitas Sumatera Utara
GMR per fasa dengan jarak yang bervariasi adalah:
Tabel 4. 3 GMR Fasa R Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Tiga Sub–Konduktor
Jarak m GMR
0,0245 0,56550
0,03 0,60500
0,04 0,66588
0,06 0,76225
0,08 0,83896
0,10 0,90374
0,12 0,96037
0,14 1,01101
0,16 1,05702
0,18 1,09935
0,20 1,13865
0,22 1,17540
0,24 1,20999
0,26 1,24271
0,28 1,27379
0,30 1,30342
0,32 1,33177
0,34 1,35895
0,36 1,38509
0,38 1,41028
0,40 1,43460
0,42 1,45813
0,44 1,48091
0,46 1,50302
0,48 1,52449
0,50 1,54538
2. Menghitung GMD Geometric Mean Distance Saluran
GMD Saluran Transmisi Saluran Ganda adalah:
GMD =
3 TR
ST RS
GMD GMD
GMD ×
× GMD
RS
=
4 S
R S
R RS
RS
D D
D D
Universitas Sumatera Utara
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c 1
2
3 D
RS’
D
RS
D
R’S
D
R’S’
X
1
X
2
X
3
X
4
Gambar 4.7 GMD
RS
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Tiga Sub–Konduktor
D
RS
=
2 2
1
y x
+ =
2 2
45 .
7 7
. 6
9 .
6 +
− =
5425 .
55 = 7.453 m
D
RS’
=
2 2
3
y x
+ =
2 2
45 .
7 2
. 8
. 13
+ −
= 4625
. 240
= 15.507 m D
R’S
=
2 2
3
y x
+ =
2 2
45 .
7 25
. 3
. 14
+ −
= 909
. 252
= 15.93 m D
R’S’
=
2 2
4
y x
+
Universitas Sumatera Utara
=
2 2
45 .
7 9
. 6
15 .
7 +
− =
565 .
55 = 7.4542 m
• GMD
RS
=
4 S
R S
R RS
RS
D D
D D
=
4
7.4542 15.93
15.507 7.453
× ×
×
= 10.8235 m
• GMD
ST
=
4 T
S T
S ST
ST
D D
D D
= GMD
RS
= 10.8235 m
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c 1
2
x
3
3 D
S’T’
D
ST
D
S’T
D
ST’
Gambar 4.8 GMD
ST
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Tiga Sub–Konduktor
•
GMD
TR
=
4 R
T R
T TR
TR
D D
D D
D
TR
= D
T’R’
=
2 2
5
2 y
x +
=
2 2
9 .
14 9
. 6
15 .
7 +
− =
2125 .
222 = 14.907 m
Universitas Sumatera Utara
D
T’R
= a = 13.4 m
D
TR’
= c = 13.8 m
GMD
TR
=
4 R
T R
T TR
TR
D D
D D
=
4
907 .
14 4
. 13
8 .
13 907
. 14
× ×
× = 14.2377 m
R
S
T
R’ S’
T’
y
y
a
b
c 1
2
x
1
3 D
TR’
D
T’R
D
TR’
D
T’R’
X
5
Gambar 4.9 GMD
TR
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Tiga Sub–Konduktor
Maka GMD Saluran Ganda dengan tiga sub-konduktor berkas adalah :
GMD =
3 TR
ST RS
GMD GMD
GMD ×
× =
3
2377 .
14 8235
. 10
8235 .
10 ×
× = 11.8593 m
Universitas Sumatera Utara
3. Menghitung Besar Reaktansi Induktif Saluran
Besar Reaktansi Induktif adalah : X
L
= 0.14467 log
GMR GMD
= 0.14467 log
GMR 11.8593
Ohmkm
Tabel 4.4 Reaktansi Induktif Per Fasa Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Tiga Sub–Konduktor
Jarak m
GMR GMD
XL 0,0245
0,56550 11,8593
0,19120 0,03
0,60500 11,8593
0,18696 0,04
0,66588 11,8593
0,18093 0,06
0,76225 11,8593
0,17244 0,08
0,83896 11,8593
0,16642 0,10
0,90374 11,8593
0,16174 0,12
0,96037 11,8593
0,15792 0,14
1,01101 11,8593
0,15470 0,16
1,05702 11,8593
0,15190 0,18
1,09935 11,8593
0,14943 0,20
1,13865 11,8593
0,14723 0,22
1,17540 11,8593
0,14523 0,24
1,20999 11,8593
0,14341 0,26
1,24271 11,8593
0,14173 0,28
1,27379 11,8593
0,14018 0,30
1,30342 11,8593
0,13873 0,32
1,33177 11,8593
0,13738 0,34
1,35895 11,8593
0,13611 0,36
1,38509 11,8593
0,13492 0,38
1,41028 11,8593
0,13378 0,40
1,43460 11,8593
0,13271 0,42
1,45813 11,8593
0,13169 0,44
1,48091 11,8593
0,13071 0,46
1,50302 11,8593
0,12978 0,48
1,52449 11,8593
0,12889 0,50
1,54538 11,8593
0,12804
Universitas Sumatera Utara
4. Menunjukkan hubungan jarak antar konduktor berkas dan reaktansi induktif dalam kurva
Hubungan Jarak dan Reaktansi Induktif Saluran Ganda Berkas 3
0,00000 0,05000
0,10000 0,15000
0,20000 0,25000
0,0000 0,1000
0,2000 0,3000
0,4000 0,5000
0,6000
Jarak m R
e a
k ta
n s
i In
d u
k ti
f O
h m
k m
Gambar 4.10 Kurva Hubungan Jarak Dan Besar Reaktansi Induktif Konduktor Berkas Tiga Sub–Konduktor
IV.2.3 Perhitungan Reaktansi Induktif pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Empat Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran Transmisi Vertikal
1. Menghitung GMR Geometric Mean Radius tiap fasa
Kawat penghantar yang direncanakan untuk Transmisi Galang – Binjai jika per konduktor berkas terdiri dari empat konduktor
• Tipe
: Zebra •
Diameter : 20,3 mm
• Jari –jari r
: 10,15 mm = 0,01015 m •
Susunan : empat berkas
GMR Konduktor Berkas dengan 4 sub-konduktor adalah
Universitas Sumatera Utara
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
D
sb
=
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
R
S
T R’
S’ T’
y
y
d a
b
c e
f 1
2
x
1
3 4
Gambar 4.11 GMR Fasa R Konduktor Berkas Dengan Empat Sub-Konduktor
• GMR
1
= D
S1
= d
d r
× ×
× 0905
. 1
4 3
12 4
1
= xd
d r
3 2
12 3
1
× = r’
16
x d
12 13
x d
12
Universitas Sumatera Utara
d =
2 2
1
2 y
x +
=
[ ]
2 2
12 12
9 .
14 2
1 15
. 7
2 1
7 .
6 +
− +
+ d
d =
2 2
9 .
14 85
. 13
+ = 20.343 m
r’ = GMR konduktor tipe zebra •
GMR
2
= D
S2
= e
d r
× ×
× 0905
. 1
4 3
12 4
1
= xe
d r
3 2
12 3
1
× = r’
16
x d
12 13
x e
12
e = b = 13.8 m •
GMR
3
= D
S3
= f
d r
× ×
× 0905
. 1
4 3
12 4
1
= xf
d r
3 2
12 3
1
× = r’
16
x d
12 13
x f
12
f =
2 2
1
2 y
x +
=
[ ]
2 2
12 12
9 .
14 2
1 15
. 7
2 1
7 .
6 +
− +
+ d
d =
2 2
9 .
14 85
. 13
+ = 20.343 m
Maka GMR fasa R adalah : GMR =
3 3
2 1
GMR GMR
GMR ×
×
=
3 2
1 2
1 4
3 12
4 1
2 1
2 1
4 3
12 4
1 2
1 2
1 4
3 12
4 1
0905 .
1 0905
. 1
0905 .
1 f
d r
e d
r d
d r
× ×
× ×
× ×
× ×
× ×
×
=
3 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 2
1 4
3 12
4 1
0905 .
1 f
e d
d r
× ×
× ×
×
+ +
=
3 2
1 2
1 2
1 2
3 4
3 12
4 1
0905 .
1 f
e d
d r
× ×
× ×
×
Universitas Sumatera Utara
=
3 2
1 2
3 8
9 12
8 3
0905 .
1 def
d r
× ×
× = r’
18
x d
12 38
x 1.0905
12
x def
16
GMR per fasa dengan jarak yang bervariasi adalah:
Tabel 4. 5 GMR Fasa R Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Empat Sub – Konduktor
Jarak m
GMR 0,0203
0,559086 0,03
0,647274 0,04
0,721008 0,06
0,839410 0,08
0,935032 0,10
1,016641 0,12
1,088580 0,14
1,153362 0,16
1,212586 0,18
1,267345 0,20
1,318420 0,22
1,366394 0,24
1,411714 0,26
1,454730 0,28
1,495725 0,30
1,534928 0,32
1,572529 0,34
1,608689 0,36
1,643543 0,38
1,677206 0,40
1,709779 0,42
1,741350 0,44
1,771994 0,46
1,801780 0,48
1,830767 0,50
1,859008
2. Menghitung GMD Geometric Mean Distance Saluran
GMD Saluran Transmisi Saluran Ganda
GMD =
3 TR
ST RS
GMD GMD
GMD ×
× GMD
RS
=
4 S
R S
R RS
RS
D D
D D
Universitas Sumatera Utara
D
RS
=
2 2
1
y x
+ =
2 2
45 .
7 7
. 6
9 .
6 +
− =
5425 .
55 = 7.453 m
D
RS’
=
2 2
3
y x
+ =
2 2
45 .
7 2
. 8
. 13
+ −
= 4625
. 240
= 15.507 m D
R’S
=
2 2
3
y x
+ =
2 2
45 .
7 25
. 3
. 14
+ −
= 909
. 252
= 15.93 m D
R’S’
=
2 2
4
y x
+ =
2 2
45 .
7 9
. 6
15 .
7 +
− =
565 .
55 = 7.4542 m
• GMD
RS
=
4 S
R S
R RS
RS
D D
D D
=
4
7.4542 15.93
15.507 7.453
× ×
×
= 10.8235 m
Universitas Sumatera Utara
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c 1
2 3
4
x
1
x
2
x
3
x
4
D
RS’
D
RS
D
R’S
D
R’S’
Gambar 4.12 GMD
RS
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Empat Sub–Konduktor
• GMD
ST
=
4 T
S T
S ST
ST
D D
D D
= GMD
RS
= 10.8235 m
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c 1
2 3
4 D
ST’
D
ST
D
S’T
D
S’T’
Gambar 4.13 GMD
ST
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Empat Sub – Konduktor
Universitas Sumatera Utara
GMD
TR
=
4 R
T R
T TR
TR
D D
D D
D
TR
= D
T’R’
=
2 2
5
2 y
x +
=
2 2
9 .
14 9
. 6
15 .
7 +
− =
2125 .
222 = 14.907 m
D
T’R
= a = 13.4 m
D
TR’
= c = 13.8 m
GMD
TR
=
4 R
T R
T TR
TR
D D
D D
=
4
907 .
14 4
. 13
8 .
13 907
. 14
× ×
× = 14.2377 m
R
S
T R’
S’ T’
y
y
a
b
c 1
2 3
4 D
T’R
D
TR
D
TR’
D
T’R’
X
5
Gambar 4.14 GMD
TS
Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Empat Sub–Konduktor
Maka GMD Saluran Ganda dengan empat konduktor berkas adalah :
GMD =
3 TR
ST RS
GMD GMD
GMD ×
×
Universitas Sumatera Utara
=
3
2377 .
14 8235
. 10
8235 .
10 ×
× = 11.8593 m
3. Menghitung Besar Reaktansi Induktif Saluran
Besar Reaktansi Induktif adalah : X
L
= 0.14467 log
GMR GMD
= 0.14467 log GMR
11.8593 Ohmkm
Tabel 4. 6 Reaktansi Induktif per fasa saluran ganda konduktor berkas dengan empat sub–konduktor
Jarak m
GMR GMD
XL 0,0203
0,559086 11,8593
0,19192 0,03
0,647274 11,8593
0,18271 0,04
0,721008 11,8593
0,17594 0,06
0,839410 11,8593
0,16638 0,08
0,935032 11,8593
0,15960 0,10
1,016641 11,8593
0,15435 0,12
1,088580 11,8593
0,15005 0,14
1,153362 11,8593
0,14642 0,16
1,212586 11,8593
0,14327 0,18
1,267345 11,8593
0,14050 0,20
1,318420 11,8593
0,13802 0,22
1,366394 11,8593
0,13577 0,24
1,411714 11,8593
0,13372 0,26
1,454730 11,8593
0,13183 0,28
1,495725 11,8593
0,13009 0,30
1,534928 11,8593
0,12846 0,32
1,572529 11,8593
0,12694 0,34
1,608689 11,8593
0,12551 0,36
1,643543 11,8593
0,12417 0,38
1,677206 11,8593
0,12289 0,40
1,709779 11,8593
0,12168 0,42
1,741350 11,8593
0,12054 0,44
1,771994 11,8593
0,11944 0,46
1,801780 11,8593
0,11839 0,48
1,830767 11,8593
0,11739 0,50
1,859008 11,8593
0,11643
Universitas Sumatera Utara
4. Menunjukkan Hubungan Jarak Antar Konduktor Berkas Dan Reaktansi Induktifnya
Hubungan Jarak dan Reaktansi Induktif Saluran Ganda Berkas 4
0,00000 0,05000
0,10000 0,15000
0,20000 0,25000
0,0000 0,1000
0,2000 0,3000
0,4000 0,5000
0,6000
Jarak m R
e a
k ta
n s
i In
d u
k ti
f O
h m
k m
Gambar 4.15 Kurva Hubungan Jarak Dan Besar Reaktansi Induktif Konduktor Berkas Empat Sub – Konduktor
IV.3 Analisa Data
Dari hasil perhitungan diatas dapat diperoleh data seperti Tabel 4.7
Tabel 4. 7 Reaktansi Induktif Per Fasa Saluran Ganda Konduktor Berkas Dengan Dua, Tiga Dan Empat Sub – Konduktor
Jarak m
XL
2
XL
3
XL
4
0,03 0,19042
0,18696 0,18271
0,04 0,18590
0,18093 0,17594
0,06 0,17953
0,17244 0,16638
0,08 0,17501
0,16642 0,15960
0,10 0,17151
0,16174 0,15435
0,12 0,16864
0,15792 0,15005
0,14 0,16622
0,15470 0,14642
0,16 0,16412
0,15190 0,14327
0,18 0,16227
0,14943 0,14050
0,20 0,16062
0,14723 0,13802
0,22 0,15912
0,14523 0,13577
0,24 0,15775
0,14341 0,13372
0,26 0,15650
0,14173 0,13183
Universitas Sumatera Utara
0,28 0,15533
0,14018 0,13009
0,30 0,15425
0,13873 0,12846
0,32 0,15324
0,13738 0,12694
0,34 0,15228
0,13611 0,12551
0,36 0,15139
0,13492 0,12417
0,38 0,15054
0,13378 0,12289
0,40 0,14973
0,13271 0,12168
0,42 0,14896
0,13169 0,12054
0,44 0,14823
0,13071 0,11944
0,46 0,14754
0,12978 0,11839
0,48 0,14687
0,12889 0,11739
0,50 0,14623
0,12804 0,11643
Atau dalam kurva ditunjukkan:
Hubungan Jarak Antar Sub-Konduktor dengan Reaktansi Induktif
0,00000 0,05000
0,10000 0,15000
0,20000
0,00 0,10
0,20 0,30
0,40 0,50
0,60
Jarak m R
e a
k ta
n s
i In
d u
k ti
f
O h
m k
m
2 sub-konduktor 3 sub-konduktor
4 sub-konduktor
Gambar 4.16 Kurva Hubungan Jarak Dan Besar Reaktansi Induktif Konduktor Berkas Dua, Tiga Dan Empat Sub – Konduktor
Dari Tabel 4.7 dan Gambar 4.16 menunjukkan besar reaktansi induktif untuk 2, 3 dan 4 sub-konduktor mempunyai perbedaan yang tidak begitu besar
Bedasarkan perhitungan medan elektrik tertinggi pada permukaan konduktor dan
jatuh tegangan Lampiran B dan Lampiran C dapat ditentukan jarak antar sub-
konduktor berkas.
Universitas Sumatera Utara
• Berdasarkan medan elektrik pada permukaan konduktor E
maks
Dari hasil perhitungan jarak antar sub-konduktor dipilih berdasarkan medan elektrik dipermukaan konduktor yang paling rendah, karena semakin kecil medan elektrik pada
permukaan konduktor maka peristiwa terjadinya korona akan semakin kecil juga.
Tabel 4.8 Medan Elektrik Pada Permukaan Konduktor
Jumlah Sub-Konduktor
Jarak Antar Sub-Konduktor m
Medan Elektrik kVcm
2 0,28
11,625 3
0,26 10,286
4 0,22
10,014
• Berdasarkan Jatuh Tegangan
∆V Untuk Transmisi 275 kV Galang – Binjai jatuh tegangan yang diizinkan adalah 5
dari tegangan nominalnya. Dari perhitungan, besar reaktansi induktif maksimal yang diizinkan untuk per fasa, agar jatuh tegangannya lebih kecil atau sama dengan 5 adalah :
Tabel 4.9 Reaktansi Induktif Maksimal Tiap Fasa
Jumlah Sub-Konduktor
X
L
Ohmkm
2
0967 ,
1 ≤
3
0967 ,
1 ≤
4
0967 ,
1 ≤
Maka besar reaktansi yang dihitung sebelumnya dengan jarak yang bervariasi masih dalam batas yang diizinkan.
Mengacu pada perhitungan diatas maka jarak antar sub-konduktor berdasarkan pertimbangan medan elektrik tertinggi pada permukaan konduktor dan jatuh tegangan adalah
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Jarak Antar Sub-Konduktor
Jumlah Sub- Konduktor
E
maks
X
L
maks Jarak cm
2
11,625 0967
, 1
≤ 28
3
10,286 0967
, 1
≤ 26
4
10,014 0967
, 1
≤ 22
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
a. Jarak antar sub-konduktor yang telah direncanakan oleh pihak PLN sudah
memenuhi standar atas dasar pertimbangan medan elektrik pada permukaan konduktor dan besar jatuh tegangan pada saluran.
b. Dari hasil perhitungan, jarak antar sub-konduktor berdasarkan medan elektrik
tertinggi pada permukaan konduktor dan jatuh tegangan, untuk 2 sub- konduktor adalah 0.28 m, 3 sub-konduktor adalah 0.26 m untuk 4 sub-
konduktor adalah 0.22 m.
V.2 Saran
a. Penentuan jarak antar sub-konduktor masih berdasarkan dari sisi
kelistrikannya saja untuk itu pihak yang ingin mengembangkan dapat menghitung dari sisi mekanis dan pertimbangan ekonomi agar didapat jarak
antar sub-konduktor yang optimum.
b. Dalam Tugas Akhir ini masih membatasi perhitungan untuk satu jenis menara
untuk itu perlu perhitungan untuk jenis menara yang lain.
Universitas Sumatera Utara
Kategori