Batasan Masalah - SKRIPSI PENGARUH KEDIP TEGANGAN TUNGGAL DAN GANDA PADA PERFORMA MOTOR INDUKSI

BAB I PENDAHULUAN

1.5 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah untuk memudahkan penelitian ini:

1. Simulasi tegangan kedip dilakukan menggunakan bantuan software ATP Draw versi 6.1

2. Kedip tegangan diakibatkan gangguan hubung singkat tiga fasa 3. Kedip tegangan ganda diakibatkan adanya recloser pada sisi gangguan 4. Studi kasus diambil dari sistem distribusi industri dari salah satu jurnal

IEEE [7]

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Tenaga Listrik

Sistem tenaga listrik diklasifikasikan menjadi tiga bagian, yaitu sistem pembangkit, sistem transmisi, dan sistem distribusi. Sistem pembangkit merupakan sistem untuk membangkitkan tenaga listrik dengan tegangan yang nilainya antara 6 kV sampai dengan 24 kV. Sistem transmisi merupakan sistem yang mentransmisikan tenaga listrik dengan tegangan yang nilainya antara 150 kV sampai dengan 500 kV. Sistem distribusi merupakan sistem yang mendistribusikan tenaga listrik dengan tegangan yang nilainya 20 kV untuk distribusi primer dan 380 V untuk distribusi sekunder. Jaringan sistem tenaga listrik dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Sistem distribusi tenaga listrik

2.2 Point of Common Coupling (PCC)

Menurut IEEE 519, PCC merupakan titik terdekat pada sisi utilitas dari pelayanan pelanggan dimana pelanggan lain juga disuplai dari titik itu. Dalam praktiknya, PCC paling sering berada pada tegangan menengah transformator yang melayani pelanggan, terlepas dari kepemilikan transformator atau lokasi pengukuran[16]. Penentuan PCC ditunjukkan pada Gambar 2.2 :

Gambar 2.2 Point of Common Coupling (PCC) 2.3 Kualitas Daya Listrik

Kualitas daya atau power quality merupakan aspek yang memberikan gambaran kemampuan suatu sistem dalam menyalurkan daya ke konsumen secara kontinu sehingga peralatan listrik konsumen dapat beroperasi dengan normal.

Beberapa hal yang membuat perlu diperhatikannya kualitas daya listrik, yaitu karena peralatan listrik semakin sensitif pada gangguan kualitas daya dan juga pengaruh dari peralatan listrik yang semakin besar menyebabkan gangguan kualitas daya.

Gangguan kualitas daya sangat berpengaruh pada industri. Hal ini dikarenakan industri merupakan konsumen yang banyak menggunakan peralatan listrik yang sensitif pada gangguan kualitas daya. Oleh karena itu, gangguan kualitas daya dapat menyebabkan kerugian finansial yang besar pada industri

karena kerusakan peralatan, kerugian produksi, pemborosan bahan baku, kehilangan data penting, dan sebagainya. Gangguan kualitas daya juga mempengaruhi sistem proteksi sehingga dapat menyebabkan mal-operasi pada peralatan proteksi.

Gangguan kualitas daya disebabkan secara natural dan man made.

Gangguan yang disebabkan secara natural biasanya terdiri dari kesalahan (fault), sambaran petir, kondisi cuaca seperti badai, kerusakan peralatan, dan sebagainya.

Sedangkan gangguan yang disebabkan man made biasanya berhubungan dengan beban yang non linier dan operasi sistem [1].

Gangguan kualitas daya diklasifikasikan sebagai berikut [8]:

1. Transien

Transien merupakan peralihan yang terjadi dengan waktu yang sangat pendek dari keadaan operasi yang tak diinginkan menjadi keadaan tunak. Transien dibedakan menjadi dua kategori, yaitu:

 Impulsi

 Osilator

2. Variasi tegangan durasi pendek

Gangguan ini terjadi ketika penyimpangan tegangan dengan durasi antara 0,5 siklus sampai dengan 1 menit. Gangguan ini dibagi tiga, yaitu:

 Interupsi pendek : Penurunan tegangan sementara dengan magnitude <0,1 pu dengan durasi <0,5 siklus

 Kedip tegangan: Penurunan tegangan sementara dengan magnitude 0,1 sampai dengan 0,9 pu dengan durasi 0,5 siklus sampai 1 menit seperti yang ditunjukkan Gambar 2.3.

 Swell: Kenaikan tegangan sementara dengan magnitude > 1,1 pu dengan durasi 0,5 siklus sampai 1 menit

Gambar 2.3 Gangguan tegangan berdasarkan durasi dan magnitudenya

3. Variasi tegangan durasi panjang

Gangguan ini terjadi ketika penyimpangan tegangan dengan durasi lebih satu menit. Gangguan ini terdiri dari:

 Overvoltage

 Undervoltage

 Interupsi berlanjut 4. Tegangan tak seimbang 5. Distorsi gelombang 6. Fluktuasi tegangan.

7. Variasi frekuensi daya

2.4 Kedip Tegangan

Kedip tegangan merupakan penurunan tegangan sementara dengan nilai 0,1 pu sampai dengan 0,9 dalam frekuensi daya yang berdurasi 0,5 cycle sampai dengan 1 menit. Kedip tegangan biasanya terjadi karena gangguan hubung singkat pada sistem transmisi atau sistem distribusi. Karakteristik kedip tegangan dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Karakteristik kedip tegangan

Berdasarkan standar IEEE 1159-1995, kedip tegangan atau voltage sag/dip merupakan penurunan nilai rms tegangan yang bernilai antara 0,1 sampai 0,9 pu dari tegangan normal dengan durasi 0,5 cycle sampai 1 menit [11].

2.4.1 Durasi Kedip Tegangan

Durasi kedip tegangan bergantung pada waktu operasi peralatan proteksi untuk memutus rangkaian yang mengalami gangguan hubung singkat. Relai proteksi dirancang dengan memiliki karakteristik inverse time , semakin rendah arus hubung singkat maka semakin lama waktu operasi relai proteksi. Oleh karena itu, durasi kedip tegangan sangat dipengaruhi oleh besar arus hubung singkat yang terjadi.

Durasi kedip tegangan akibat gangguan hubung singkat juga dipengaruhi oleh arus inrush motor yang cukup besar karena ketika gangguan hubung singkat diisolir maka arus inrush motor akan memperlambat pemulihan tegangan, sehingga memperlama durasi kedip tegangan.

2.4.2 Magnitude Kedip Tegangan

Pada Gambar 2.5 ditunjukkan skema terjadi kedip tegangan karena gangguan hubung singkat. Besar magnitude kedip tegangan tergantung pada jarak lokasi gangguan penyebab kedip, kekuatan (kapasitas) pasokan daya, hubungan trafo, jenis gangguan, sistem pentanahan, tegangan pragangguan, dll.

Gambar 2.5 Kedip tegangan pada bus PCC

Besarnya magnitude kedip tegangan ( ) yang terjadi pada bus PCC dinyatakan seperti pada Persamaan 2.1 [12,13].

= 2.1

: Impedansi dari bus PCC ke titik gangguan (pu)

: Impedansi dari panjang saluran/jaringan distribusi dari trafo sampai bus PCC (pu)

: Impedansi dari sumber (pu)

: Tegangan yang dikirim sumber (pu)

: Impedansi transformator (pu)

2.4.3 Penyebab Kedip Tegangan

Beberapa faktor yang dapat menyebabkan munculnya kedip tegangan pada sistem kelistrikan adalah [14]:

a. Gangguan hubung singkat, baik yang terjadi di instalasi ataupun yang terjadi di penyulang.

b. Surja alih hubung akibat pengoperasian pemutus tenaga di saluran transmisi atau distribusi.

c. Perubahan beban yang cukup besar secara tiba-tiba.

d. Karakteristik pembebanan konsumen, seperti starting motor berkapasitas besar. Ketika starting motor induksi akan menarik arus sebesar lima sampai tujuh kali arus beban penuh. Arus yang ditarik ini akan menyebabkan jatuh tegangan. Jika arus sangat besar maka kedip tegangan yang terjadi akan sangat signifikan.

e. Energizing Transformator 2.5 Klasifikasi Kedip Tegangan

Kedip tegangan dapat diklasifikasi berdasarkan penggandaannya menjadi dua, yaitu kedip tegangan tunggal dan kedip tegangan ganda. Dimana kedip tegangan tunggal merupakan kedip tegangan yang terjadi sekali pada bus pcc sedangkan kedip tegangan ganda merupakan kedip tegangan yang terjadi berulang kali pada bus pcc.

2.5.1 Kedip Tegangan Tunggal

Kedip tegangan tunggal terjadi karena gangguan hubung singkat yang terjadi pada sistem diisolir oleh CB. Durasi kedip tegangan tunggal bergantung pada setting waktu CB. Bentuk gelombang kedip tegangan tunggal dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Bentuk gelombang kedip tegangan tunggal [10]

2.5.2 Kedip Tegangan Ganda

Kedip tegangan ganda terjadi karena adanya recloser pada sisi gangguan..

Penutupan otomatis pada recloser bertujuan untuk mengatasi pemadaman listrik apabila gangguan bersifat sesaat. Tetapi ketika gangguan bersifat permanen, recloser akan mengakibatkan kedip tegangan ganda [15,17]. Dimana durasi dan penggandaannya bergantung pada setting waktu pada recloser dan jumlah membuka-menutupnya recloser sebelum lock out. Skema terjadinya kedip tegangan ganda ditunjukkan pada Gambar 2.7. Kedip tegangan ganda memiliki bentuk gelombang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8.

V (%)

Gambar 2.7 Mekanisme terjadinya kedip tegangan ganda pada bus PCC

Gambar 2.8 Bentuk gelombang kedip tegangan ganda [2]

2.6 Motor Induksi

Motor induksi bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan stator pada kumparan rotornya. Motor induksi disebut juga dengan motor asinkron. Hal ini dikarenakan kecepatan medan putar motor induksi tidak sama dengan kecepatan putar rotor. Motor ini memiliki kelebihan, yaitu berbentuk sederhana, harga yang murah, dan mudah untuk dilakukan perawatan.

Motor induksi berdasarkan rotornya terdiri dari dua jenis, yaitu motor induksi rotor sangkar dan motor induksi rotor belitan. Motor induksi sangkar tupai

lebih banyak digunakan karena konstruksi yang lebih sederhana dan murah dari motor induksi rotor belitan. Rotor belitan dilengkapi cincin slip yang terpasang pada poros motor sehingga rotor belitan dapat terpasang tahanan luar yang dapat diatur supaya motor menghasilkan kopel mula yang besar dan juga untuk membatasi arus starting motor.

2.6.1 Konstruksi Motor Induksi

Motor induksi memiliki dua bagian utama yaitu stator yang tak bergerak dan rotor berputar. Rotor terpisah dari stator dengan celah udara yang kecil sekitar 0,4 mm sampai dengan 4 mm, bergantung pada kapasitas motor induksi. Stator terdiri dari rangka stator, inti stator, bearing, dan belitan stator (belitan jangkar). Rotor terdiri atas rotor sangkar, poros rotor.

Konstruksi motor induksi lebih sederhana dibanding dengan motor DC, dikarenakan tidak ada komutator dan tidak ada sikat arang. Sehingga pemeliharaan motor induksi hanya bagian mekanik saja, dan konstruksinya yang sederhana motor induksi sangat handal. Bagian motor induksi yang perlu dipelihara rutin adalah pelumasan bearing, dan pemeriksaan kekencangan baut-baut kabel pada terminal box.

2.6.2 Prinsip Kerja Motor Induksi

Prinsip kerja motor induksi berdasarkan pada aplikasi Hukum Faraday dan gaya Lorentz pada konduktor. Prinsip kerja motor induksi sebagai berikut:

1. Ketika sumber tegangan tiga fasa dipasang pada kumparan stator, maka akan timbul medan putar.

2. Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor

3. Akibatnya pada kumparan rotor timbul induksi tegangan (ggl) E2

dinyatakan dalam Persamaan 2.2 :

E2=4,44.f2.N2.ϕ 2.2

N2 : Jumlah lilitan Φ : Fluks magnet (Wb)

4. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian yang tertutup, ggl (E) akan menghasilkan arus (I)

5. Adanya arus didalam medan magnet menimbulkan gaya pada motor 6. Bila kopel mula dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk

memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator

7. Tegangan induksi timbul karena terpotongnya batang konduktor rotor oleh medan putar stator. Oleh karena itu, untuk menimbulkan tegangan induksi maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan putar rotor (nr)

8. Perbedaan kecepatan antara ns dan nr disebut slip (s) dinyatakan dengan Persamaan 2.3:

100% 2.3

ns : Kecepatan medan stator nr : Kecepatan medan rotor

9. Bila nr=ns, tegangan tidak akan terinduksi dan arus mengalir pada kumparan jangkar (rotor), dengan demikian tidak dihasilkan kopel.

Kopel motor akan ditimbulkan apabila nr lebih kecil dari ns 2.6.3 Karakteristik Motor Induksi

Motor induksi mempunyai karakteristik seperti pada Gambar 2.9. Dari gambar diperoleh bahwa ketika motor start maka dibutuhkan arus yang tinggi untuk menjalankan motor induksi sehingga untuk motor yang berkapasitas besar maka diperlukan metode pengasutan supaya mengurangi arus starting.

Gambar 2.9 Karakteristik motor induksi 2.6.4 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi

Untuk mempermudah analisa pada motor induksi, maka digunakan metode rangkaian ekivalen perfasa. Motor induksi dapat berbentuk seperti transformator apabila rotornya diblok. Rangkaian ekivalen motor induksi ditunjukkan pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen motor induksi Keterangan:

R1 : Resistansi kumparan stator (Ω) R’2 : Resistansi kumparan rotor (Ω) X1 : Reaktansi kumparan stator (Ω) X’2 : Reaktansi kumparan rotor (Ω) RC : Resistansi inti (Ω)

XM : Reaktansi inti (Ω) V1 : Tegangan Sumber (V)

E1 : GGL induksi stator (V) E2 : GGL induksi rotor (V) I1 : Arus kumparan stator (A) I’2 : Arus kumparan rotor (A) I0 : Arus Magnetisasi (A) s : Slip

2.7 Torsi Beban Motor Induksi

Ada empat jenis torsi beban motor induksi yaitu:

1. Torsi beban variabel 2. Torsi beban konstan 3. Torsi beban linear 4. Torsi bebab inverse

2.7.1 Torsi Beban Variabel

Torsi lebih rendah ketika kecepatan rendah dibandingkan ketika kecepatan tinggi. Torsi beban variabel meningkat sebanding dengan kuadrat dari peningkatan kecepatan. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 2.11. Contoh torsi beban variabel, yaitu pompa, ventilator, dan kompresor.

Gambar 2.11 Torsi beban variabel 2.7.2 Torsi Beban Konstan

Torsi sama ketika kecepatan rendah maupun tinggi. Torsi beban konstan sama disetiap kecepatan, namun daya meningkat berbanding lurus dengan kecepatan. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 2.12. Contoh torsi beban konstan, yaitu konveyor.

Gambar 2.12 Torsi beban konstan Torque

Power

2.7.3 Torsi Beban Linear

Torsi lebih rendah ketika kecepatan rendah dibandingkan ketika kecepatan tinggi. Torsi beban linear memiliki torsi yang linear terhadap kecepatan. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 2.13. contoh torsi beban linear, seperti mixer.

Gambar 2.13 Torsi beban linear 2.7.4 Torsi Beban Inverse

Torsi lebih besar ketika kecepatan rendah dibandingkan ketika kecepatan tinggi. Torsi beban inverse berbanding terbalik dengan kecepatan, namun memiliki daya yang konstan. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 2.14. Contoh torsi beban inverse, yaitu mesin bubut dan mesin penggulung.

Gambar 2.14 Torsi beban inverse Torque

Power

Torque

2.8 Pengaruh Kedip Tegangan pada Torsi, Kecepatan, dan Arus Motor Induksi

Hubungan kedip tegangan pada torsi motor induksi dapat dilihat pada Persamaan 2.4.

Tm= ³ . ¹^′ . 2.4

: Kedip tegangan (V)

Tm : Torsi mekanik yang dibangkitkan motor (Nm)

: Kecepatan putar rotor (rad/s)

Pag : Daya yang melewati celah udara (w)

Dari Persamaan 2.4 diketahui torsi sangat dipengaruhi tegangan dan slip motor sehingga dapat diperoleh bahwa semakin kecil magnitude kedip tegangan maka semakin kecil torsi yang dihasilkan motor induksi ditunjukkan pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Pengaruh kedip tegangan terhadap torsi motor induksi Dari Gambar 2.15 juga dapat diperoleh bahwa ketika kedip tegangan maka akan terjadi perubahan slip motor. Sehingga perubahan slip akan mempengaruh

kecepatan motor induksi seperti ditunjukkan pada persamaan 2.5. Dimana semakin kecil magnitude kedip tegangan maka semakin kecil kecepatan motor induksi dan semakin besar kedip tegangan maka semakin besar kecepatan motor induksi.

1 2.5

: Kecepatan putar stator (rad/s)

Dari rangkaian ekivalen motor pada Gambar 2.10 maka arus yang mengalir ke motor induksi dapat diperoleh pada Persamaan 2.9.

2.6

2.7

2.8

Sehingga :

I1= 2.9

: Kedip tegangan (V) : Impedansi stator(Ω) : Impedansi rotor(Ω)

: Impedansi pararel rotor dan inti(Ω) : Impedansi inti(Ω)

Gambar 2.16 Pengaruh kedip tegangan arus motor induksi

Pada Persamaan 2.9 diketahui bahwa arus dipengaruhi oleh kedip tegangan dan slip motor. Sehingga diperoleh pengaruh kedip tegangan pada arus motor induksi ditunjukkan pada Gambar 2.16.

2.9 Alternative Transients Program

ATP termasuk salah satu program yang digunakan secara luas untuk simulasi digital fenomena elektromagnetik transien serta sifat elektromekanis dalam sistem tenaga listrik. Dengan program digital ini, sistem jaringan dan kontrol yang kompleks dapat disimulasian. ATP memiliki pemodelan yang luas dengan fitur-fitur penting untuk melakukan simulasi.

ATP memiliki banyak model meliputi mesin listrik, transformator, arrester surja, saluran transmisi dan kabel. Beberapa penelitian yang dapat dilakukan dengan software ini adalah :

 Tegangan lebih akibat sambaran petir dan mekanisme switching peralatan stabilitas transien

 Analisis harmonisa dan resonansi

 Unjuk kerja peralatan FACTS: STATCOM, SVC, UPFC, TCSC

 Pengujian peralatan proteksi, dan lain-lain

Pada Gambar 2.17 menunjukkan semua komponen terdapat pada software ATP Draw. Komponen-komponen ini meliputi 12 menu komponen utama yaitu trafo, sumber, motor, sakelar, probe dan lain-lain.

Gambar 2.17 Program ATP Draw dan komponennya

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilakukan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan menggunakan bantuan perangkat lunak ATP Draw Versi 6.1 pada komputer.

3.2 Data-data yang Diperlukan

Adapun data-data yang diperlukan untuk melakukan penelitian ini adalah berupa data:

1. Single line diagram sistem distribusi industri beserta parameternya[7]

2. Spesifikasi beberapa motor induksi 3.3 Variabel yang Diamati

Variabel-variabel yang diamati dalam penelitian ini meliput\i : 1. Profil tegangan pada sistem

2. Torsi motor induksi 3. Kecepatan motor induksi 4. Arus motor induksi 3.4 Prosedur Penelitian

Prosedur yang dilakukan dalam penelitian ini ditunjukkan oleh flowchart pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Flowchart penelitian

Adapun langkah-langkah yang harus dilakukan selama melakukan penelitian ilmiah adalah sebagai berikut:

1. Pengumpulan Data

Data yang dibutuhkan diperoleh dari data sistem yang tertera pada salah satu jurnal IEEE[7], katalog motor induksi merk Toshiba, dan katalog motor induksi merk Siemens.

2. Pemodelan Sistem Kelistrikan Distribusi Industri

Single line diagram sistem kelistrikan distribusi industri yang digunakan dalam penelitian ini seperti Gambar 3.2. Kemudian akan dimodelkan ke dalam software ATP Draw Versi 6.1.

Gambar 3.2 Sistem distribusi industri

3. Menginput Data

Data yang dikumpulkan kemudian diinput ke dalam sistem untuk disimulasikan. Berikut ini adalah data-data yang akan dimasukan ke dalam sistem.

a. Single Line Diagram

Data parameter sumber daya, transformator , konduktor, dan kapasitor bank sistem distribusi industri ditunjukkan pada Tabel 3.1 berikut ini.

Tabel 3.1a Parameter Single Line Diagram

Tabel 3.1b Konduktor

Dari Bus Ke Bus X

2 3 0.064Ω

2 5 0.048Ω

Tabel 3.1c Kapasitor Bank

Bus Mvar 6 4.3

b. Motor Induksi

Motor induksi merupakan beban yang digunakan dalam sistem. Sistem akan dibebani motor berkapasitas besar yaitu diatas 1000kw dan motor berkapasitas kecil yaitu ≤ 1000kw. Motor akan dipasang beban dengan momen inersia kecil, sedang, dan besar dengan nilai masing-masing yaitu <65%, 65% sampai 75%, dan

>75% dari momen inersia ekternal maksimum. Data motor induksi yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 3.2. Sistem akan dibebani

Komponen SB VB ZB

Utility 2100MVA 132kV

T1=T2 35MVA 132/22kV X=12.5%

oleh variasi motor induksi yang dibedakan menjadi beberapa kasus ditunjukkan pada Tabel 3.3.

Tabel 3.2 Data Motor Induksi

Daya

Tabel 3.3 Variasi Beban Sistem

Bus Motor

Setiap motor induksi akan dibebani sebesar 85% dari ratingnya. Pada kasus 1 sampai kasus 6 semua motor akan dibebani torsi variabel, kecuali motor M4 dan M5 pada kasus 6 yang yang masing-masing dibebani torsi linear dan torsi konstan, begitu juga semua motor pada kasus 7 yang akan dibebani torsi konstan.

Simulasi akan dilakukan dengan sistem dibebani oleh kasus 1 sampai 7, setiap kasus digunakan masing-masing sebagai berikut:

 Kasus 1 digunakan untuk simulasi pengaruh kedip tegangan pada profil tegangan sistem dibebani beberapa motor berkapasitas besar dan simulasi pengaruh kedip tegangan pada performa motor berkapasitas berbeda.

 Kasus 2 digunakan untuk simulasi pengaruh kedip tegangan pada profil tegangan sistem yang dibebani beberapa motor berkapasitas kecil

 Kasus 3 digunakan untuk simulasi pengaruh kedip tegangan pada profil tegangan sistem yang dibebani beberapa motor dengan momen inersia beban besar

 Kasus 4 digunakan untuk simulasi pengaruh kedip tegangan pada profil tegangan sistem yang dibebani beberapa motor dengan momen inersia beban kecil

 Kasus 5 digunakan untuk simulasi pengaruh kedip tegangan pada performa motor dengan momen inersia beban berbeda

 Kasus 6 digunakan untuk simulasi pengaruh kedip tegangan pada performa motor dengan torsi beban variabel, linear, dan konstan

 Kasus 7 digunakan untuk simulasi pengaruh kedip tegangan pada profil tegangan sistem yang dibebani beberapa motor dengan torsi beban konstan

4. Menjalankan Simulasi

Simulasi dilakukan dengan memberi gangguan 3 fasa pada bus 1 dengan waktu 500 ms yang menghasilkan kedip tegangan dengan magnitude 0.136 pu pada bus 2. Kedip tegangan yang dihasilkan terbagi menjadi dua, yaitu:

a. Kedip Tegangan Tunggal

Simulasi kedip tegangan tunggal dilakukan dengan mengisolir gangguan menggunakan CB. Setelah simulasi dijalankan, lalu dicatat output sebagai hasil simulasi yaitu arus, torsi, kecepatan motor induksi dan profil tegangan.

b. Kedip Tegangan Ganda

Simulasi kedip tegangan ganda dilakukan dengan mengisolir gangguan menggunakan recloser. Setelah simulasi dijalankan, lalu dicatat output sebagai hasil simulasi yaitu arus, torsi, kecepatan motor induksi dan profil tegangan.

5. Menganalisa Hasil Simulasi

Setelah dilakukan simulasi dan diperoleh hasil lengkap dari kasus 1 sampai 7, kemudian dilakukan analisa hasil dengan membandingkan hasil simulasi kedip tegangan tunggal dengan kedip tegangan ganda.

6. Membuat Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh dari analisa hasil yaitu membandingkan pengaruh kedip tegangan tunggal dan ganda pada arus, torsi, kecepatan motor induksi, dan profil tegangan.

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pemodelan Sistem Kelistrikan Distribusi Industri

Pemodelan sistem kelistrikan distribusi industri dilakukan dengan software ATP DRAW 6.1 dengan memperhatikan data-data peralatan listrik yang meliputi sumber utilitas, Distribution Generator (DG), transformator, konduktor dan beban berupa beberapa variasi motor induksi. Pemodelan single line diagram sistem kelistrikan distribusi industri ditunjukkan pada Gambar 4.1.

4.2 Simulasi Kedip Tegangan

Simulasi dilakukan dengan memberi gangguan 3 fasa pada bus 1 pada detik ke 5,5. Kemudian gangguan diisolir oleh CB dengan waktu 500 ms sehingga menghasilkan kedip tegangan tunggal dengan magnitude 0.136 pu pada bus 2.

Dimana sebelum terjadi kedip tegangan, besar tegangan pada bus 2 yaitu 22,07kV. Simulasi kedip tegangan tunggal akan dilakukan dengan variasi motor induksi yang dibedakan menjadi beberapa kasus yaitu kasus 1 sampai 7.

Kemudian untuk menghasilkan kedip tegangan ganda pada bus 2 maka gangguan diisolir oleh recloser. Recloser melakukan sekali penutupan kembali dengan deadtime 5 detik sehingga gangguan akan terjadi pada detik ke 5,5 sampai 6 dan detik ke 11 sampai 11,5. Simulasi kedip tegangan ganda juga akan dilakukan dengan variasi motor induksi kasus 1 sampai dengan kasus 7.

Hasil dari simulasi pengaruh kedip tegangan tunggal dan ganda pada setiap motor yang terpasang pada sistem untuk kasus 1 sampai 7 dapat kita lihat pada bagian lampiran.

Gambar 4.1 Pemodelan sistem distribusi industri pada program ATP Draw

4.3 Pengaruh Kedip Tegangan pada Performa Motor yang Berkapasitas Berbeda

Ketika sistem dibebani variasi motor induksi kasus 1, maka pada bus 6 akan dibebani tiga motor yaitu M3 4000hp, M4 5000hp, dan M5 6000hp. Ketiga motor dibebani 85% dengan momen inersia beban 60 KgM². Oleh karena itu, untuk menunjukkan pengaruh kedip tegangan pada performa motor yang berkapasitas berbeda dapat dilakukan.

Pengaruh kedip tegangan tunggal pada kecepatan motor yang berkapasitas berbeda ditunjukkan oleh kurva pada Gambar 4.2.Pada kurva terlihat bahwa ketika kedip tegangan tunggal akibat gangguan terjadi pada detik ke 5,5 sampai 6 menyebabkan motor mengalami penurunan kecepatan. Penurunan kecepatan

Dalam dokumen SKRIPSI PENGARUH KEDIP TEGANGAN TUNGGAL DAN GANDA PADA PERFORMA MOTOR INDUKSI DAN PROFIL TEGANGAN. Oleh: RICANDRA SEMBIRING NIM: (Halaman 15-0)