Prosedur Percobaan - MATRIKS ADMITANSI (Y-BUS)

Modul 1 MATRIKS ADMITANSI (Y-BUS)

4. Prosedur Percobaan

1. Unduh file M1_Y Admitance.zip, 2. Buka file Y_Matriks.m,

3. Lengkapi algoritma pada file Y_MAtriks.m, 4. Buka file M1_Data Percobaan.xlsx,

5. Masukkan NPM, 6. Run file Konversi.m, 7. Run file Y_Matriks.m,

8. Konsultasikan ke assisten laboratorium terkait.

Modul 2

ANALISA ALIRAN DAYA

1. Tujuan Praktikum

1. Mempelajari konsep aliran daya

2. Menganalisis rugi-rugi yang terjadi pada sistem tenaga listrik 3. Mempelajari algoritma Newthon-Raphson pada aliran daya 4. Menganalisis gangguan pada hasil aliran daya

2. Dasar Teori

Analisis aliran daya merupakan metode yang dilakukan untuk melihat aliran daya listrik dari sumber pembangkitan hingga beban pada kondisi tunak (steady state).

Analisis aliran daya digunakan untuk merancang suatu sistem kelistrikan terutama sistem tenaga listrik yang akan dibangun dan dalam mengevaluasi sistem yang telah tersedia pada keadaan ideal. Analisis pada sistem yang tersedia dilakukan apabila terdapat masalah-masalah yang terjadi pada sistem tenaga listrik. Beberapa contoh masalah yang dapat terjadi adalah sebagai berikut:

1) Undervoltage, 2) Overvoltage,

3) Overcurrent/overloading, 4) Dst.

Hasil perhitungan analisis aliran daya kemudian digunakan untuk mensimulasikan gangguan-gangguan besar, stabilitas transien hingga analisa kontingensi. Terdapat beberapa komponen nilai yang dibutuhkan pada analisis aliran daya, seperti:

1) Tegangan pada setiap bus (magnitudo dan sudut), 2) Arus pada setiap cabang/saluran,

3) Daya (aktif dan reaktif) pada setiap cabang/saluran, 4) Pembebanan komponen-komponen sistem tenaga listrik.

15 Persamaan aliran daya adalah sebagai berikut:

∑| | ( )

Pada analisis aliran daya terdapat beberapa metode yang digunakan diantaranya:

1) Gauss-Seidel

Gauss Seidel adalah metode iterasi yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan sistem persamaan aljabar yang non-linear. Pada analisa aliran daya, metode iterasi merupakan metode matematis yang melakukan pembaruan tegangan pada tiap perubahan variabel yang ada pada tiap iterasinya. Metode ini memiliki kelemahan berupa proses konvergensinya yang lambat dan terkadang tidak berhasil konvergen.

2) Newthon-Raphson

Newton-Raphson merupakan metode iterasi yang paling superior dibandingkan metode lainnya dalam menyelesaikan permasalahan sistem persamaan aljabar yang non-linear. Deret Taylor menjadi dasar dari Newton-Raphson untuk menyelesaikan permasalahan aliran daya. Newton-Newton-Raphson

Persamaan (2.1)

Persamaan (2.2)

16 menjadi superior karena memiliki tingkat konvergensi yang tinggi pada sistem yang besar dari pada metode lainnya untuk kasus yang sama. Oleh sebab itu Newton-Raphson menjadi pilihan terbaik dari analisa aliran daya.

3) Fast-Decoupled

Meskipun Newton-Raphson merupakan metode yang paling superior dibandingkan metode iterasi lainnya, Newton-Raphson memiliki kelemahan dimana perhitungan matriks Jacobian akan semakin lama untuk sistem yang besar. Hal ini berdampak pada pemakaian memori komputer menjadi semakin besar. FastDecoupled merupakan metode yang menggunakan prinsip metode Newton-Raphson. Namun, Fast-Decoupled mengabaikan perubahan sudut yang tidak berdampak pada perhitungan daya aktif pada matriks Jacobian dan perubahan tegangan yang tidak berdampak pada perhitungan daya reaktif. Oleh sebab itu, pada metode Fast-Decoupled matriks jacobian untuk J2 dan J3 adalah nol (0).

4) Forward-Backward

Forward-Backward Sweep adalah metode iterasi paling andal dan efektif untuk sistem yang terdistribusi secara radial dengan beban sensitif tegangan. Hal tersebut karena pada tiap iterasinya tidak menggunakan banyak perhitungan.

Backward Sweep menghitung arus dari bus sumber ke bus yang diinjeksikan.

Forward Sweep menghitung drop voltage dengan mengkalikan arus yang dihitung sebelumnya dengan impedansi antar salurannya.

Metode yang paling umum digunakan adalah Newton-Raphson. Berikut ini merupakan langkah-langkah dalam melakukan analisis aliran daya menggunakan metode tersebut secara perhitungan manual:

1) Menyusun Matriks Admitansi (Ybus)

Seperti yang telah dipelajari pada Modul 1, Matriks Admitansi atau Ybus adalah matriks yang berfungsi untuk mewakilkan admitansi yang terdapat pada berbagai bus atau node. Matriks ini merupakan matriks persegi dengan jumlah baris dan kolom sesuai dengan jumlah bus yang terdapat pada sistem yang sedang dianalisis. Nilai dari tiap unit dalam matriks merepresentasikan interkoneksi antar bus dan banyak unit bernilai 0 sehingga menjadi cocok untuk digunakan dalam aliran daya.

17 2) Menentukan Jenis Tiap Bus pada Sistem

Terdapat tiga jenis bus pada sistem tenaga listrik, yaitu:

3) Menyusun Matrix P-Q Scheduled

Bentuk umum matriks P-Q Scheduled adalah sebagai berikut:

[ ]

Q_gi = daya reaktif yang dibangkitkan pada bus i Q_di = daya reaktif yang dikonsumsi pada bus i

Tabel 2.1 Tipe Bus Sistem Tenaga Listrik

Jenis Bus Besaran yang diketahui

18 4) Menyusun Matriks P-Q Calculated

Bentuk umum matriks P-Q Calculated adalah sebagai berikut:

∑| | ( )

5) Menyusun Matriks Mismatch

Bentuk umum matriks mismatch adalah sebagai berikut:

[

] [ ^, _,

, _,]

6) Menyusun Matriks Jacobian

Pada sebuah Matriks Jacobian, terdapat batasan daya aktif sejumlah (𝑛 − 1) dan batasan daya reaktif sejumlah (𝑛 − 1 − 𝑚) dengan 𝑛 adalah jumlah total bus dan 𝑚 adalah jumlah bus voltage-controlled. Oleh sebab itu, dimensi Matriks Jacobian adalah berjumlah (2𝑛 − 2 − 𝑚) (2𝑛 − 2 − 𝑚).

Matriks Jacobian terdiri dari empat bagian, yaitu 𝐽11 hingga 𝐽22. 𝐽11 memiliki orde (𝑛 − 1) (𝑛 − 1), 𝐽12 memiliki orde (𝑛 − 1) (𝑛 − 1 − 𝑚), 𝐽21 memiliki orde (𝑛 − 1 − 𝑚) (𝑛 − 1), dan 𝐽22 memiliki orde (𝑛 − 1 − 𝑚) (𝑛 − 1 − 𝑚).

Bentuk umum dari matriks jacobian adalah sebagai berikut:

[𝐽]

19 Rumus J1 untuk diagonal dan off diagonal:

Rumus J2 untuk diagonal dan off diagonal:

Rumus J3 untuk diagonal dan off diagonal:

∑| || || | ( )

| || || | ( ) , 𝑖 Rumus J4 untuk diagonal dan off diagonal:

7) Menghitung nilai correction dengan menggunakan persamaan correction Bentuk umum persamaan correction adalah sebagai berikut:

[ 𝑜 𝑖𝑜𝑛] [𝐽][ 𝑖 𝑚 ]

20 8) Melakukan penyesuaian state variable

Matriks Adjust state diperoleh dengan menjumlahkan tegangan dan sudut awal dengan Matriks Correction. Nilai matriks ini akan berubah terus-menerus seiring pertambahan iterasi. Pada akhirnya, nilai tegangan dan sudut inilah yang akan dibandingkan dengan nilai error maksimum sebagai hasil akhir analisis load flow.

Berikut ini cara menghitung Matriks Adjust State:

[

9) Mengulai langkah-langkah 4 hingga 8 dengan menghitung nilai error

Pada matriks 8 didapatkan nilai error setiap iterasi hingga memperoleh nilai error yang lebih kecil daripada nilai error yang dikehendaki. Nilai error yang diperoleh akan berupa sebuah matriks. Pada matriks tersebut, diambil nilai error terbesar sebagai acuan:

𝑜 [| 𝑜 𝑖𝑜𝑛|]

Analisi alir daya dengan metode Newton-Raphson selesai apabila nilai error sudah kurang dari nilai error yang dikehendaki.

3. Alat Bantu Praktikum

1. Laptop/Komputer 2. Software MATLAB

4. Prosedur Percobaan

1. Unduh file M1_Y Admitance_Matlab.zip, 2. Buka file PowerFlow.m,

3. Melengkapi algoritma pada file PowerFlow.m, 4. Run file PowerFlow.m,

5. Konsultasikan ke assisten laboratorium terkait.

Persamaan (2.18) Persamaan (2.17)

Modul 3

MATRIKS IMPEDANSI (Z-BUS) 1. Tujuan Praktikum

1. Memahami parameter-parameter yang ada pada jaringan sistem tenaga listrik.

2. Memahami konsep dan kegunaan matriks Impedansi (Z-Bus).

3. Memahami perbedaan matriks impedansi (Z-bus) dengan matriks Admitansi (Y-bus) 4. Memahami dan mengerti cara penyusunan matriks impedansi.

2. Dasar Teori

Matriks Impedansi merupakan bentuk representasi lain dari suatu system tenaga listrik, yang menggunakan nilai impedansi pada system tenaga listrik. Secara umum matriks impedansi dapat didefinisikan sebagai matriks yang mengandung elemen impedansi bersama di sebuah sistem tenaga listrik yang memenuhi persamaan:

V = Z*I

Nilai V dan I merupakan komponen-komponen vektor dimana merupakan tegangan dan arus yang berada dalam sistem tenaga listrik. Matriks impedansi adalah matriks simetris berbentuk NxN. Penggunaan matriks impedansi biasanya digunakan dalam perhitungan analisis hubung singkat dalam sistem tenaga listrik.

Secara matematis, matriks impedansi dapat diperoleh dari matriks admitansi yaitu:

[ ] [ ]

Namun, secara praktisnya menghitung matriks impedansi melalui inverse dari matriks admitansi membutuhkan proses perhitungan yang rumit dan juga lama, karena dimensi Ybus atau Zbus dari suatu system tenaga listrik sangat besar.

Secara konseptual, penyusunan matriks impedansi dilakukan mengguakan teorema impedansi ekuivalen Thevenin.

Persamaan (3.1)

Persamaan (3.2)

22 Case dalam proses membuat matriks Impedansi.

 Case 1 -> Menghubungkan bus baru ke titik referensi system original.

[

]

 Case 2 -> Menghubungkan bus baru ke salah satu bus eksisting system original.

[

]

 Case 3 -> Menghubungkan salah satu bus eksisting ke titik referensi system original.

- Gunakan cara seperti case 2

- Hilangkan kolom dan baris yang baru dibentuk dengan Kron Reduction:

( ) ( _{( )} _{( )})

𝑚 𝑛 ( )

 Case 4 -> Menghubungkan bus eksisting ke bus ekisting yang lain

[ 𝑜 𝑜𝑚 𝑜 𝑜𝑚

𝑖 𝑖 ]

- - Lakukan Kron Reduction

3. Peralatan Percobaan

- 1 buah laptop/computer - Software Matlab

4. Prosedur Percobaan

1. Unduh file M3_Z Bus_Matlab.zip (diberikan oleh aslab).

2. Buka file M3_Zbus_pos.m.

3. Melengkapi algoritma pada file M3_Zbus_pos.m.

4. Run file Data1.m.

5. Run file M3_Zbus_pos.m.

6. Konsultasikan ke asisten laboratorium terkait

Modul 4

ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT

1. Tujuan Praktikum

1. Memahami pengertian dari gangguan hubung singkat 2. Memahami tujuan dari analisa hubung singkat

3. Memahami konsep komponen simetris.

4. Memahami jenis-jenis gangguan hubung singkat.

2. Dasar Teori

Berdasarkan ANSI/IEEE Std. 100- 1992 gangguan didefinisikan sebagai suatu kondisi fisis yang disebabkan kegagalan suatu perangkat, komponen, atau suatu elemen untuk bekerja sesuai dengan fungsinya. Suatu gangguan hampir selalu berupa hubung langsung atau melalui impedansi.

Menurut standar IEC 60909, definisi hubung singkat adalah terbentuk jalur konduktif yang tidak disengaja atau disengaja antara dua atau lebih bagian konduktif (misalnya hubung singkat tiga fasa) yang membuat perbedaan tegangan (potensial) listrik antara bagian konduktif tersebut menjadi sama atau mendekati nol.

Dalam PUIL 2000 arus hubung singkat disebut dengan arus hubung pendek. Atau bisa disebut juga dengan arus lebih yang diakibatkan oleh gangguan impedansi yang sangat kecil mendekati nol antara dua penghantar aktif yang dalam kondisi operasi normal berbeda potensialnya.

a). Tujuan analisa hubung singkat

Analisa hubung singkat merupakan studi yang digunakan untuk memeroleh nilai besaran-besaran listrik yang dihasilkan oleh terjadinya gangguan hubung singkat. Data yang diperoleh dari perhitungan tersebut akan digunakan untuk merancang proteksi sistem tenaga listrik, seperti menentukan setting relay dan kapasitas pemutus (Circuit Breaker), untuk memastikan sistem tenaga listrik dapat mengatasi gangguan hubung singkat.

25 1. Menentukan arus dan tegangan maximum & minimum pada bagian-bagian / titik-titik tertentu dari suatu sistem tenaga listrik untuk jenis-jenis gangguan yang mungkin terjadi.

2. Menentukan nilai short circuit pada setiap bus atau saluran yang terhubung pada bus tsb sehingga dapat menganalisa kapasitas alat pemutus daya dan peralatan yang digunakan.

3. Dapat menentukan setting relay dan koordinasi pengaman untuk mengamankan sistem dari gangguan arus hubung singkat.

b). Komponen Simetris

Karya Fortescue membuktikan bahwa suatu sistem tak seimbang yang terdiri dari n fasor yang berhubungan dapat diuraikan menjadi n buah sistem dengan fasor seimbang yang dinamakan komponen-komponen simetris dari fasor lainnya.

Gangguan hubung singkat asimetris harus dianalisis dengan metode komponen simetris. Setiap sistem tiga fasa dapat direpresentasikan dalam tiga jenis vektor simetris, yaitu komponen urutan positif (notasi 1), urutan negatif (notasi 2), dan urutan nol (notasi 0).

Setiap sistem 3-fasa baik itu seimbang maupun tidak seimbang dapat direpresentasikan ke dalam 3 set vector simetris, yaitu:

1. Vektor urutan NOL atau (ZERO Sequance), ^{( )}, ^{( )}

Zero sequence atau vector urutan nol merupakan 3 vektor yang memiliki sudut/fasa yang sama.

2. Vektor urutan POSITIF (POSITIVE Sequance), ^{( )}, ^{( )}

Positive sequence merupakan 3 vektor dengan fasa/sudut yang masing-masing berbeda sebesar

3. Vektor urutan NEGATIF (NEGATIVE Sequance) ^{( )}, ^{( )}

Negative sequence merupakan urutan 3 vektor yang serupa vector urutan positif, namun berbeda arah.

26 Gambar 4. 1 Komponen Simetris

Konsep komponen simetris menggunakan sebuah operator yang disebut alpha ( ), yaitu untuk menyatakan pergeseran sudut sebesar 120 derajat.

Menggunakan operator alpha dengan acuan fasa a, dapat diperoleh persamaan sebagai berikut:

Maka, untuk mendapatkan nilai tegangan dari komponen fasa:

^{( )} ^{( )} ^{( )}

Jika diinvers maka didapat persamaan komponen simetrisnya:

( ) ( ) ^{( )} ( ) ^{( )} ( )

c). Jenis-jenis gangguan hubung singkat

Gangguan hubung singkat pada system tenaga listrik secara umum dapat dikategorikan sebagai berikut:

- Gangguan hubung singkat simetris:

a. Gangguan 3-fasa

b. Gangguan 3-fasa ke tanah.

- Gangguan hubung singkat asimetris:

a. Gangguan 1-fasa (Single phase to ground fault) b. Gangguan 2-fasa (phase to phase fault)

c. Gangguan 2-fasa ke tanah (phase to phase to ground fault) Tabel 4. 1 Tipe Gangguan Hubung Singkat

Gangguan hubung singkat Rangkaian SC Persamaan

Satu fasa ke tanah Kondisi:

Antar dua fasa Kondisi: Vb =Vc

Ib = -Ic dan Ia = 0

Formula:

( ) _{( )}

^{( )}

Tiga fasa Kondisi: Va=Vb=Vc

Ia + Ib + Ic = 0

Formula:

( )

d). Macam-macam arus pada gangguan hubung-singkat

Gambar 4. 2 Representasi Kestabilan Transien

Seri IEC 60909 standar membedakan empat jenis tugas yang menghasilkan empat arus gangguan hubung singkat terhitung yang berbeda:

● Arus hubung singkat awal I k”

● Arus hubung singkat puncak Ip

● Arus hubung singkat yang putus Ib

● Arus gangguan kondisi-mapan Ik

• I

’’ =

didefinisikan sebagai initial symmetrical short-circuit current yang berarti nilai r.m.s dari nilai hubung singkat yang tersedia.

•

i

=

didefinisikan sebagai peak short-circuit current yang berarti kemungkinan nilai terbesar dari nilai hubung singkat.

• I

=

didefinisikan sebagai symmetrical short-circuit breaking current yang berarti nilai maksimum yang mampu di-break oleh pemutus tenaga/PMT.

•

I

=

didefinisikan sebagai steady state short circuit current yang berarti nilai r.m.s hubung singkat yang tersisa setelah fenomena transien.

3. Peralatan Percobaan

1. 1 buah laptop/computer 2. Software Matlab

4. Prosedur Percobaan

1. Unduh file M4_Short Circuit.zip (diberikan oleh aslab).

2. Ekstrak file tersebut.

4. Buka file ShortCircuit.m 5. Run file ShortCircuit.m 6. Buka file excel data modul 4 7. Masukkan nomor digit NPM

8. Jalankan Fault sesuai bus dan jenis gangguan yang diberikan asisten.

9. Konsultasikan ke asisten laboratorium terkait

MODUL 5

PENGENALAN PERANGKAT LUNAK ETAP DAN SIMULASI ALIRAN DAYA

1. Tujuan Praktikum

1. Mempelajari aplikasi dan fungsi ETAP pada sistem tenaga listrik

2. Mempelajari cara membuat Single Line Diagram (SLD) dan simulasi pada ETAP 19.0.1

3. Menganalisis masalah-masalah simulasi aliran daya pada Sistem Tenaga Listrik dengan ETAP 19.0.1

2. Dasar Teori a) Pengertian

ETAP atau singkatan dari Electric Transient and Analysis Program merupakan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk melakukan analisa serta simulasi pada Sistem Tenaga Listrik. Dalam menganalisa tenaga listrik, Single Line Diagram (SLD) direpresentasikan sebagai notasi yang disederhanakan dalam sebuah Sistem Tenaga Listrik 3 (tiga) fasa. Perangkat ini mampu bekerja dalam keadaan offline untuk simulasi tenaga listrik dan online untuk mengelola data dan mengendalikan sistem secara real-time. Fitur yang terdapat di dalamnya pun bermacam-macam, sebagai contoh fitur yang digunakan untuk menganalisa pembangkitan tenaga listrik, sistem transmisi, dan sistem distribusi tenaga listrik. Adapun analisa lain yang dapat dilakukan dengan ETAP sebagai berikut:

1. Load Flow Analysis 2. Short Circuit Analysis 3. Transient Stability

4. Star Protection Devices Analysis 5. Motor Starting Analysis

6. Arc Flash Analysis

7. Protective Device Coordination Dll.

b) Tampilan Utama ETAP

a. Simulation Tool Bars

Berikut ini merupakan beberapa fitur yang terdapat pada ETAP dalam melakukan analisa Sistem Tenaga Listrik, antara lain:

Tabel 5.1 Toolbar Simulasi ETAP

No. Notasi Nama Keterangan

1. Edit Menampilkan

komponen-komponen yang digunakan untuk merancang suatu SLD

2. Load Flow Analysis Melakukan analisa aliran

daya pada SLD yang dibuat

Project Tool Bar

Menu Bar Project Element

Simulation Tool Bar

Single Line Diagram

Sheet AC

Element

DC Element

3. Short Circuit Analysis Melakukan analisa

gangguan hubung singkat pada SLD yang dibuat 4. Motor Acceleration Analysis Melakukan analisa

starting motor pada SLD yang dibuat

5. Harmonic Analysis Melakukan analisa

harmonik pada SLD yang dibuat

6. Transient Analysis Melakukan analisa

transient atau kestabilan

b. Komponen Sistem Tenaga Listrik

Berikut ini merupakan beberapa komponen utama dalam sebuah Single Line Diagram (SLD) Sistem Tenaga Listrik pada ETAP, antara lain:

Tabel 5.2 Toolbar Komponen ETAP

No. Notasi Nama Keterangan

1. Bus Bar Konduktor penghubung

berbahan dasar tembaga atau aluminium

2. Generator Komponen yang berperan

sebagai generator sinkron pada SLD yang dibuat

3. Wind Turbine Generator Komponen yang

merepresentasikan Pembangkit Listrik Tenaga

Bayu (PLTB)

4. Power Grid Koneksi dengan jaringan

listrik eksternal, umumnya jaringan listrik nasional

PLN

5. PV Array Komponen yang

merepresentasikan Pembangkit Listrik Tenaga

Surya (PLTS) lengkap dengan panel dan

inverternya

6. Lumped Load Beban gabungan antara

motor dengan beban statis

7. Static Load Beban statis

8. Cable and Transmission

Line

Kawat Penghantar Untuk distribusi tegangan menengah dan rendah

Kawat Penghantar untuk transmisi saluran tegangan tinggi dan tegangan ekstra

tinggi

9. 2-Winding Transformer Komponen yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan level tegangan

34 c. Load Flow Tool Bar

Berikut ini merupakan beberapa fitur oada ETAP yang digunakan dalam menganalisis aliran daya :

Tabel 5.3 Toolbar Alir Daya ETAP

No. Notasi Nama Keterangan

1. Edit Study Case Membuat study case sesuai

metode dan yang lainnya

2. Run Load Flow Menjalankan simulasi dan

mengkalkulasi aliran daya pada SLD yang dibuat

3. Alert View Memberi peringatan ketika

hasil analisa aliran daya tidak cukup baik

4. Load Flow Analyzer Menampilkan hasil analisa aliran daya

5. Display Option Mengedit hasil tampilan aliran daya pada SLD yang dibuat

3. Alat Bantu Praktikum

1) Laptop / Komputer 2) Software ETAP 19.0.1

4. Prosedur Percobaan

1) Buka file, new project

2) Beri nama file sesuai dengan arahan asisten 3) Buat rangkaian seperti yang diberikan asisten

4) Buat SLD dan masukan spesifikasi sesuai yang diberikan asisten 5) Klik ikon load flow analysis pada bagian simulation tool bar 6) Klik ikon run load flow pada bagian load flow tool bar 7) Isi tabel percobaan 1

8) Ulangi langkan 2-4 dengan SLD yang disesuaikan oleh nomor percobaan yang diberikan asisten

MODUL 6

PENGENALAN PERANGKAT LUNAK DIGSILENT POWERFACTORY DAN SIMULASI HUBUNG SINGKAT

1. Tujuan Praktikum

1. Mengetahui dan mempelajari fungsi perangkat lunak DIgSILENT PowerFactory dalam sistem tenaga listrik.

2. Mempelajari cara membuat single line diagram dengan menggunakan DIgSILENT PowerFactory.

3. Mempelajari simulasi gangguan hubung singkat pada DIgSILENT PowerFactory.

4. Mengetahui jenis-jenis gangguan hubung singkat yang terjadi pada sistem tenaga listrik.

2. Dasar Teori

a) Pengenalan dan Kegunaan

DigSILENT PowerFactory kepanjangan dari “Digital Simulation and Electrical Network Calculation Program” merupakan salah satu software yang digunakan dalam analisis dan simulasi industry, utilitas, dam sistem tenaga listrik dan analisis kontrol sebagai perencanaan dan optimasi operasi yang dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jerman. Fitur-fitur yang terdapat pada perangkat lunak ini antara lain:

 Modeling Single Line Diagram,

 Analisis Load Flow,

 Analisis Short Circuit,

 Analisis Kontingensi,

 Analisis Kestabilan,

 Simulasi Quasi-Dynamic,

 Fungsi Starting Motor,

 Analisis Tekno-Ekonomis, Dll.

36 b)

Tampilan Utama DIgSILENT PowerFactory

Gambar 6.1 Preview Aplikasi DIgSILENT PowerFactory

a. Toolbar

Berikut ini beberapa fitur dari Toolbar yang umum digunakan dalam melakukan analisis sistem tenaga listrik pada DigSILENT PowerFactory:

Tabel 6.1 Icon Simulasi DIgSILENT PowerFactory

No. Simbol Nama Keterangan

Edit Relevant Objects for Calculation

Menampilkan objek yang terdapat pada SLD

2. Load Flow Melakukan analisis aliran daya

3. Short Circuit Melakukan analisis gangguan

hubung singkat Toolbar

Komponen Sistem Tenaga Listrik

Output Window

Maximize Output Window Memperbesar tampilan output

5. Change Toolbox Menampilkan pilihan analisis yang dapat dilakukan, seperti analisis kestabilan, quasi-dynamic, dan

lain-lain.

b. Komponen Sistem Tenaga Listrik

Tabel di bawah ini menampilkan beberapa komponen utama dalam sebuah Single Line Diagram sistem tenaga listrik:

Tabel 6.2 Icon Komponen DIgSILENT PowerFactory

No. Simbol Nama Keterangan

Busbar Konduktor berupa tembaga atau aluminium

2. Synchronous Machine Komponen yang berupa sebagai generator sinkron dalam sebuah

SLD

Wind Generator Simbolisasi PLTB

4. External Grid Koneksi dengan jaringan listrik

eksternal, umumnya jaringan listrik nasional PLN

PV System Simbolisasi PLTS

General Load Beban yang menyerap daya dari sistem tenaga listrik

Line Penghantar utama arus listrik

2-Winding Transformer Komponen yang berfungsi untuk menaikkan level tegangan

c. Output Window

Bagian output window pada DigSILENT PowerFactory memiliki fungsifungsi utama sebagai berikut:

Tabel 6.3 Icon Output DIgSILENT PowerFactory

No. Simbol Nama Keterangan

Open Output File Membuka file output yang sudah tersimpan

Save Output File Menyimpan hasil output analisis sistem tenaga listrik

Print Mengeskpor hasil output dalam bentuk PDF ataupun print-out

3. Alat Bantu Praktikum

1. Laptop/Komputer

2. Software DIgSILENT PowerFactory

4. Prosedur Percobaan

1. Buatlah rangkaian dengan spesifikasi yang telah diberikan pada file spesifikasi dan prosedur yang diberikan oleh asisten

2. Lakukan simulasi aliran daya

3. Amatilah arus yang mengalir pada rangkaian percobaan 4. Simulasikan gangguan hubung singkat

5. Gunakan gangguan hubung singkat 3 fasa 6. Catat besar arus gangguan pada tabel percobaan

7. Ulangi simulasi tersebut dengan kondisi dan variasi yang akan diberikan pada file spesifikasi dan prosedur yang diberikan oleh asisten

8. Simulasikan gangguan hubung singkat asimetris

MODUL 7

PERANCANGAN DAN ANALISIS SISTEM PROTEKSI TENAGA LISTRIK

1. Tujuan Praktikum

1. Memahami definisi dan prinsip kerja Sistem Proteksi Tenaga Listrik 2. Mempelajari aplikasi Sistem Proteksi Tenaga Listrik

3. Memahami fungsi Sistem Proteksi Tenaga Listrik 4. Mengetahui jenis-jenis Proteksi Sistem Tenaga Listrik

5. Memahami ketentuan pemasangan Sistem Proteksi Tenaga Listrik 6. Memahami cara membuat relay data setting table

7. Mensimulasikan Sistem Proteksi Tenaga Listrik menggunakan perangkat lunak ETAP 12.6.0.

8. Menganalisis masalah-masalah pada Sistem Proteksi Tenaga Listrik menggunakan perangkat lunak ETAP 12.6.0.

2. Dasar Teori

a) Definisi Sistem Proteksi

Suatu sistem tenaga listrik tidak selamanya dapat berjalan dengan normal. Banyak kemungkinan terjadinya kondisi tidak normal atau gangguan pada sistem yang berasal dari luar maupun dalam sistem. Kondisi ini dapat mengganggu dan membahayakan sistem secara keseluruhan. Maka dari itu, dibutuhkan peralatan proteksi pada sistem tenaga listrik untuk menanggulangi itu semua. Proteksi sistem tenaga listrik (STL) adalah suatu sistem proteksi yang dilakukan pada komponen-komponen listrik yang terpasang pada suatu sistem tenaga misalnya generator, transformator jaringan, saluran transmisi, dll., dalam menghadapi kondisi tidak normal atau terjadi gangguan pada operasi sistem itu sendiri.

Pada pemasangan proteksi sistem tenaga listrik, diperlukan pengetahuan mengenai

Dalam dokumen PROFIL ASISTEN. Asisten Laboratorium Sistem Tenaga Listrik 2021 (Halaman 13-0)