26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Simulasi Distribusi Tegangan Pada Isolator Rantai
Pada tugas akhir ini distribusi tegangan pada isolator rantai dihitung dengan menggunakan pemodelan simulasi dengan menggunakan Matlab. Adapun
hasil program dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 4.1 Hasil Program Distribusi Tegangan Pada Isolator rantai Penomoran isolator pada simulasi ini dimulai dari nomor isolator terkecil
yang berada paling dekat dengan kawat penghantar.
Universitas Sumatera Utara
27 Gambar 4.2 Penomoran isolator rantai
Pada pembahasan selanjutnya akan dilakukan sampling dengan menggunakan isolator rantai yang terdiri dari 15 buah isolator piring. Hal ini
dilakukan karena pada isolator jenis inilah akan nampak distribusi tegangan pada setiap isolator rantai yang berubah berdasarkan perubahan dari kapasitansi baik
C1, C2 maupun C3. Dan juga distribusi tegangan saat terjadi flashover pada salah satu isolator rantai dan tahanan pembumian yang putus. Dimana tegangan line-
netral adalah 1000
.
Universitas Sumatera Utara
28
4.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal
4.2.1 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal dengan Variasi C1 yang Meningkat
Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada isolator rantai dengan parameter C2 = 4 , C3 = 1 , V = 1000 dianggap konstan dan
nilai C1 yang dibuat bervariasi antara 50 sampai 70. Hasil dari simulasi ini dapat dilihat pada Lampiran.
Gambar 4.3 Grafik perubahan nilai effisiensi terhadap perubahan nilai C1 Dari data diatas dapat terlihat bahwa semakin besar nilai C1 maka akan
semakin baik pula effisiensi dari isolator rantai tersebut. Hal ini juga menunjukkan bahwa semakin besar nilai C1 maka akan semakin merata pula
distribusi tegangan pada isolator rantai.
0.280 0.290
0.300 0.310
0.320 0.330
0.340 0.350
0.360
50.00 52.86
55.71 58.57
61.43 64.29
67.14 70.00
E F
F IS
IE N
S I
C1
Universitas Sumatera Utara
29
4.2.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal dengan Variasi C2
Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada isolator rantai dengan parameter C1 = 50 , C3 = 1 , V = 1000 dianggap konstan
dan nilai C2 yang dibuat bervariasi antara 4 - 6. Hasil dari simulasi ini dapat
dilihat pada tabel 4.2.
Gambar 4. 4 Grafik perubahan nilai effisiensi terhadap perubahan nilai C2
Dari data diatas dapat terlihat bahwa semakin besar nilai C2 maka akan semakin buruk effisiensi dari isolator rantai tersebut. Hal ini juga menunjukkan
bahwa semakin kecil nilai C2 maka akan semakin merata pula distribusi tegangan pada isolator rantai. Serta dengan bertambahnya C2 maka distribusi tegangan
isolator rantai akan cenderung membesar pada ujung isolator rantai yang dekat dengan kawat transmisi.
0.250 0.260
0.270 0.280
0.290 0.300
0.310
4.000 4.143
4.286 4.429
4.571 4.714
4.857 5.000
E F
F IS
IE N
S I
C2
Universitas Sumatera Utara
30
4.2.3 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai dalam Keadaan Normal dengan Variasi C3
Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada isolator rantai dengan parameter C1 = 50 , C2 = 4 , V = 1000 dianggap konstan
dan nilai C3 yang dibuat bervariasi yaitu 0,5 - 1. Hasil dari simulasi ini dapat dilihat pada Lampiran.
Gambar 4.5 Grafik perubahan nilai effisiensi terhadap perubahan nilai C3
Dari data diatas dapat terlihat bahwa semakin besar nilai C3 maka akan semakin baik pula effisiensi dari isolator rantai tersebut. Hal ini juga
menunjukkan bahwa semakin besar nilai C3 maka akan semakin merata pula distribusi tegangan pada isolator rantai. Serta dengan bertambahnya C3 maka
distribusi tegangan isolator rantai akan cenderung membesar pada ujung isolator rantai yang dekat dengan menara.
0.000 0.200
0.400 0.600
0.800 1.000
1.200
0.500 0.571
0.643 0.714
0.786 0.857
0.929 1.000
E F
F IS
IE N
S I
C3
Universitas Sumatera Utara
31
4.3 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Satu Isolator yang
Flashover 4.3.1 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Satu Isolator yang
Flashover
Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada isolator rantai yang mengalami flashover pada isolator nomor 1 ,2 dan 3. Dimana
nilai C2 dan C3 dari isolator yang mengalami flashover dianggap nol. Dengan nilai C1 = 50, C2 = 4, C3 = 1, dan V = 1000. Hasil dari simulasi ini dapat dilihat
pada Lampiran.
Gambar 4.6 Hasil Perhitungan Program
Gambar 4.7 Grafik Distribusi Tegangan pada isolator rantai yang flashover
50 100
150 200
250
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 11 12 13 14 15 T
e g
an g
an V
Nomor Isolator
Isolator ke-1 Isolator ke-2
Isolator ke-3
Universitas Sumatera Utara
32 Effisiensi Normal
× ,
, Effisiensi Flashover
× ,
, Dari data diatas dapat dilihat bahwa jika terjadi flashover pada salah satu
piring isolator rantai maka akan terjadi penurunan effisien. Namun penurunan effisiensi ini tidak signifikan dan cenderung kecil. Namun tegangan pada setiap
isolator yang tidak flashover akan naik.
Universitas Sumatera Utara
33
4.3.2 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat ada Salah Satu Isolator yang Flashover dengan Nilai C2 dan C3 yang bervariasi
Pada bagian ini dilakukan simulasi perhitungan distribusi tegangan pada isolator rantai yang mengalami flashover pada salah satu isolatornya. Dimana
nilai C2 dan C3 dari isolator yang mengalami flashover dianggap naik menjadi 1- 2 kali nilai awal. Dengan nilai C1 = 50, C2 = 4, C3 = 1, dan V = 1000. Hasil dari
simulasi ini dapat dilihat pada Lampiran.
Gambar 4.8 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover pada isolator ke-1
Dari Gambar 4.8 dapat dilihat bahwa nilai effisiensi turun secara konstan dan tidak dipengaruhi oleh variasi nilai C2 dan C3. Ini dapat terjadi karena saat
isolator ke-1 flashover, tidak ada C2 dan C3 yang terpengaruh oleh kejadian ini. Sehingga keadaan ini dapat juga digambarkan sebagai hilangnya salah satu
isolator dari isolator rantai.
0.3058 0.306
0.3062 0.3064
0.3066 0.3068
0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
34 Gambar 4.9 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-2
Gambar 4.10 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover pada isolator ke-3
0.23 0.24
0.25 0.26
0.27 0.28
0.29 0.3
0.31 0.32
1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
0.265 0.27
0.275 0.28
0.285 0.29
0.295 0.3
0.305 0.31
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
E ff
is ie
n si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
35 Gambar 4.11 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-4
Gambar 4.12 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover pada isolator ke-5
0.285 0.29
0.295 0.3
0.305 0.31
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
0.294 0.296
0.298 0.3
0.302 0.304
0.306 0.308
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
36 Gambar 4.13 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-6
Gambar 4.14 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover pada isolator ke-7
0.3 0.301
0.302 0.303
0.304 0.305
0.306 0.307
0.308
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
0.3025 0.303
0.3035 0.304
0.3045 0.305
0.3055 0.306
0.3065 0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
37 Gambar 4.15 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-8
Gambar 4.16 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover pada isolator ke-9
0.3045 0.305
0.3055 0.306
0.3065 0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
0.3052 0.3054
0.3056 0.3058
0.306 0.3062
0.3064 0.3066
0.3068 0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
38 Gambar 4.17 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-10
Gambar 4.18 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover pada isolator ke-11
0.3056 0.3058
0.306 0.3062
0.3064 0.3066
0.3068 0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
0.3058 0.306
0.3062 0.3064
0.3066 0.3068
0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
39 Gambar 4.19 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-12
Gambar 4.20 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover pada isolator ke-13
0.3058 0.306
0.3062 0.3064
0.3066 0.3068
0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
0.3058 0.306
0.3062 0.3064
0.3066 0.3068
0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
40 Gambar 4.21 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-14
Dari Gambar 4.9 hingga Gambar 21 dapat dilihat bahwa nilai effisiensi turun secara bervariasi. Dimana nilai variasi semakin menurun dari isolator ke-2
hingga isolator ke-10 dan kembali naik pada isolator ke-11 hingga isolator ke-14. Hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh dari nilai C2 dan C3 yang bervariasi
saat terjadinya flashover.
0.3058 0.306
0.3062 0.3064
0.3066 0.3068
0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
41 Gambar 4.22 Grafik perubahan nilai effisiensi pada isolator rantai yang flashover
pada isolator ke-15
Dari Gambar 4.22 dapat dilihat bahwa nilai effisiensi turun secara konstan dan tidak dipengaruhi oleh variasi nilai C2 dan C3. Ini dapat terjadi karena saat
isolator ke-15 flashover, tidak ada C2 dan C3 yang terpengaruh oleh kejadian ini. Sehingga keadaan ini dapat juga digambarkan sebagai hilangnya salah satu
isolator dari isolator rantai. Dari Gambar 4.8 hingga Gambar 4.22 dapat kita lihat bahwa effisiensi
isolator rantai yang mengalami flashover lebih rendah daripada effisiensi isolator rantai pada keadaan normal. Dimana penurunan nilai ini berkisar antara 0,25 –
15.
0.3058 0.306
0.3062 0.3064
0.3066 0.3068
0.307
1 4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 E
ff is
ie n
si
Urutan Percobaan
Normal Flashover
Universitas Sumatera Utara
42
4.4 Distribusi Tegangan pada Isolator Rantai Saat Tahanan Pembumian