STUDI PENGURANGAN ARUS INRUSH AKIBAT ENERGIZING
PADA TRANSFORMATOR DAYA GARDU INDUK
MENGGUNAKAN METODE SEQUENTIAL PHASE
ENERGIZATION (SPE)
(Studi Kasus Pada PT.PLN)
Tugas Akhir ini Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat
Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro
OLEH :
COLIN VINCENT NAPITUPULU
050402092
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSTAS SUMATERA UTARA
MEDAN
STUDI PENGURANGAN ARUS INRUSH AKIBAT ENERGIZING PADA
TRANSFORMATOR DAYA GARDU INDUK MENGGUNAKAN METODE
SEQUENTIAL PHASE ENERGIZATION (SPE)
(Studi Kasus Pada PT.PLN)
Oleh :
COLIN VINCENT NAPITUPULU
050402092
Tugas Akhir ini Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro
Disetujui oleh,
Pembimbing
Ir. SATRIA GINTING
NIP : 19600514 198903 100 2
Diketahui oleh,
Ketua Departemen Teknik Elektro
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.si
NIP. 1954 0531 198601 1002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSTAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Transformator sangat memegang peranan penting dalam penyaluran energi listrik mulai dari trafo daya pada pembangkit, gardu induk dan juga trafo distribusi yang biasanya adalah pasangan luar yang ada pada tiang.
Pada saat energize pada transformator mengakibatkan perubahan fluks seketika pada inti transformator. Perubahan fluks seketika pada inti transformator akan mengakibatkan timbulnya arus magnetisasi yang dikenal dengan istilah arus inrush.
Arus inrush dengan nilai puncak beberapa kali arus normal timbul pada saat energisasi transformator. Arus ini dapat menyebabkan berbagai gangguan pada sistem tenaga listrik. Oleh karena itu, untuk menjaga kualitas sistem tenaga listrik, metode untuk meminimalisasi arus ini sangat diperlukan. Salah satu cara untuk mengurangi arus inrush adalah dengan menggunakan metode Sequential Phase Energization. Dalam metode ini, faktor faktor seperti delay, waktu switching antara tiap fasa transformator dan nilai tahanan netral diperhitungkan agar didapatkan hasil yang optimal.
Pada Tugas Akhir ini akan dibahas pengaruh metode Sequential Phase Energization terhadap arus inrush yang timbul pada transformator daya. Metode yang digunakan adalah melakukan simulasi dengan perangkat lunak Alternative Transient Program Electromagnetic Transient Program (ATP-EMTP) untuk mendapatkan performa dari metode ini. Sebagai model simulasi, digunakan transformator daya Gardu Induk.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat dan rahmat-Nya sehingga Tugas Akhir ini yang berjudul “STUDI PENGURANGAN ARUS INRUSH AKIBAT ENERGIZING PADA TRANSFORMATOR DAYA GARDU INDUK MENGGUNAKAN METODE SEQUENTIAL PHASE ENERGIZATION (SPE) ” dapat diselesaikan dengan baik.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat bagi penulis untuk memperoleh gelar Sarjana (Strata 1) di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Selama masa pendidikan di kampus sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan penuh ketulusan hati, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar –besarnya kepada :
1. Kedua Orang Tua penulis (P. Napitupulu dan E. br. Sirait), adik-adik ku Ellen, Belinda, dan Owen yang selalu mendukung dan memberikan kasih sayang yang tak ternilai harganya sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan hingga saat ini. 2. Bapak Ir. Satria Ginting sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir saya yang sangat
besar bantuannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Syarifuddin Siregar sebagai Dosen Penguji Tugas Akhir saya. 4. Ibu Syiskayana ST, MT sebagai Dosen Penguji Tugas akhir saya.
5. Bapak Ir. Kasmir Tandjung selaku Dosen Wali penulis selama menyelesaikan pendidikan di Universitas Sumatera Utara.
7. Bapak Rahmad Fauzi ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
8. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
9. Teman – teman Elektro stambuk 2005 : Edi Darwin, Kristoper, Alexander, Daniel, Richard Purba, Richard Sianipar, Jonson, Eko Rinal, Elis, Rainhard, Fritz, Sadak, Herman, Rony, Edward, Edison, Edi Mercis dan teman – teman lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
10.Teman – teman satu kost penulis Ade Manurung, Desiman Simangunsong, dan teman – teman lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
11.Kepada semua pihak yang banyak memberi dukungan kepada penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis sangat menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kesalahan – kesalahan baik dari segi tata bahasa, penulisan bahkan mungkin secara ilmiahnya. Untuk itu penulis dengan berbesar hati akan selau menerima dengan terbuka segala saran dan kritik yang nantinya dapat memperbaiki Tugas Akhir ini.
Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini akan bermanfaat untuk semua pihak
Medan, Juni 2011
DAFTAR ISI
ABSTRAK………...………i
KATA PENGANTAR………...……….….ii
DAFTAR ISI………...………...…….iv
DAFTAR GAMBAR………...……...….…….…vii
DAFTAR TABEL………...………...ix
BAB I ... I PENDAHULUAN... 1
I.1 Latar Belakang ... 1
I.2 Tujuan Dan Manfaat Penulisan Tugas Akhir ... 2
I.3 Batasan Masalah ... 2
I.4 Metodologi Penulisan ... 2
I.5 Sistematika Penulisan... 3
BAB II ... 5
TRANSFORMATOR... 5
II.1. Umum ... 5
II.2 KONSTRUKSI TRANSFORMATOR... 5
II.3. Prinsip Kerja Transformator... 7
II.3.1. Keadaan Transformator Tanpa Beban ... 9
II.3.2. Keadaan Berbeban... 10
II.4.1. Pengukuran Beban Nol ... 11
II.4.2. Pengukuran Hubungan Singkat ... 12
II.5. Operasi Kerja Paralel Transformator ... 12
II.6. Rugi – Rugi dan Efisiensi ... 14
1I.6.1. Rugi Tembaga ( Pcu ) ... 14
II.6.2. Rugi Besi ( Pi ) ... 15
II.6.3. Efisiensi ... 15
II.6.3.1. Perubahaan Efisiensi terhadap Beban ... 16
II.6.3.2. Perubahan Efisiensi terhadap Factor Kerja (Cos Ф) Beban ... 16
II.7. Persamaan Operasional Transformator Ideal ... 17
II.7.1. Transformator Fasa Satu ... 19
II.7.2. Transformator Tiga Fasa ... 20
II.8 ARUS INRUSH... 21
II.8.1 Umum ... 21
II.8.2 Arus Eksitasi ... 21
II.8.3 Komponen Magnetisasi ... 21
II.8.4 Fenomena Arus Inrush ... 24
II.8.5 Perhitungan Arus Inrush ... 27
II.8.6 Komponen Harmonik Arus Inrush pada Transformator ... 30
II.8.7 Lama Terjadinya Arus Inrush ... 32
BAB III ... 35
III. 1. METODE SEQUENTIAL PHASE ENERGIZATION ... 35
III.2 SKEMA PENGURANGAN ARUS INRUSH ... 38
III.3. GARDU INDUK PEMATANG SIANTAR ... 42
III.3.1Penjelasan Teknis Gardu Induk PT.PLN (Persero) P3B Sumatera UPT. Pematangsiantar... 42
III.3.3 Metode Pendinginan Transformator ... 50
BAB IV ... 63
ANALISA PERHITUNGAN PEMODELAN DAN SIMULASI ... 63
4.1 Konfigurasi Sistem ... 63
4.2 Pemodelan... 64
4.3 SIMULASI... 66
4.3.1 Simulasi Tanpa Menggunakan Metode SPE ... 66
4.3.2 Simulasi Menggunakan Metode SPE... 72
4.3 Perbandingan Antara Arus Inrush Tanpa dan ... 76
BAB V ... 78
PENUTUP ... 78
DAFTAR GAMBAR
Gambar. 2.2 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentul L dan U ... 6
Gambar 2.3. Transformator tipe cangkang ( shell form ) ... 7
Gambar. 2.4. Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk E, I dan F ... 7
Gambar 2.5. Transformator Tanpa Beban ... 9
Gambar 2.6. Transformator dalam Keadaan Berbeban. ... 10
Gambar 2.7. Rangkaian Ekivalen Sebuah Transformator ... 11
Gambar 2.8. Rangkaian Dua Transformator Paralel. ... 13
Gambar 2.9. Blok Diagram Rugi – Rugi pada Transformator... 14
Gambar 2.10. Kurva Perubahan Efisiensi terhadap Factor Kerja ... 17
Gambar 2.11. Model Transformator 1 Fasa... 19
Gambar 2.12. Model Transformator 3 Fasa terhubung Y dan Delta ... 20
Gambar2.13. Kurva B – H ... 23
Gambar 2.14 Fluks pada Transformator saat Kondisi Transient ... 26
Gambar 2.15 Arus Inrush Maksimum ... 27
Gambar 2.16 Arus Transient pada saat Transformator Energize ... 28
Gambar 2.17 Tegangan dan Komponen Harmonik saat Transformator Energize... 31
Gambar 2.18 Tegangan dan Komponen Harmonik saat Transformator Saturasi ... 32
Gambar2.19 Grafik perbandingan ( ) ' inrush Ip Ir terhadap (inrush) tr τ ... 34
Gambar 3.1 Skema Metode Sequential Phase Energization ... 36
Gambar 3.2 rangkaian Metode SPE ... 37
Gambar 3.3 nilai arus inrush yang dipengaruhi nilai Rn pada trafo 30 kVA ... 38
Gambar 3.4 (a) Rangkaian ekivalen trafo phasa pertama energisasi dilihat dari sisi primer. ... 39
Gambar 3.5 Kontruksi Inti Besi ... 45
Gambar 3.6 Bushing Transformator Tenaga ... 46
Gambar 3.7 Konservator Transformator Tenaga ... 47
Gambar 3.8 Dehydrating Filter Breather ... 49
Gambar 3.9 Kontruksi Kipas Pendingin ... 49
Gambar 4.1 one line diagram Trafo 60 MVA ... 63
Gambar 4.2 Pemodelan one line diagram gambar 4.1 pada software atp ... 67
Gambar 4.3.Tegangan Belitan Primer pada phasa 1 Tanpa Metode SPE ... 68
Gambar 4.4 Tegangan Belitan Primer pada phasa 2 Tanpa Metode SPE ... 68
Gambar 4.5.Tegangan Belitan Primer pada phasa ke 3 Tanpa Metode SPE ... 68
Gambar 4.6. Arus Inrush pada Fasa 1 Tanpa Metode SPE ... 69
Gambar 4.7. Arus Inrush pada Fasa 1 Tanpa Metode SPE ... 69
Gambar 4.8. Arus Inrush pada Fasa 1 Tanpa Metode SPE ... 69
Gambar 4.9.Tegangan Belitan Primer-G pada Ketiga Fasa Tanpa Metode SPE ... 70
Gambar 4.10. Kurva Arus Inrush pada Ketiga Fasa Tanpa Metode SPE ... 70
Gambar 4.11 Pemodelan Metode Sequential Phase Energization dengan ATP ... 73
Gambar 4.12 Arus Inrush pada Fasa 1 dengan metode SPE ... 73
Gambar 4.13 Arus Inrush pada Fasa 1 dengan metode SPE ... 73
Gambar 4.14 Arus Inrush pada Fasa 1 dengan metode SPE ... 74
ABSTRAK
Transformator sangat memegang peranan penting dalam penyaluran energi listrik mulai dari trafo daya pada pembangkit, gardu induk dan juga trafo distribusi yang biasanya adalah pasangan luar yang ada pada tiang.
Pada saat energize pada transformator mengakibatkan perubahan fluks seketika pada inti transformator. Perubahan fluks seketika pada inti transformator akan mengakibatkan timbulnya arus magnetisasi yang dikenal dengan istilah arus inrush.
Arus inrush dengan nilai puncak beberapa kali arus normal timbul pada saat energisasi transformator. Arus ini dapat menyebabkan berbagai gangguan pada sistem tenaga listrik. Oleh karena itu, untuk menjaga kualitas sistem tenaga listrik, metode untuk meminimalisasi arus ini sangat diperlukan. Salah satu cara untuk mengurangi arus inrush adalah dengan menggunakan metode Sequential Phase Energization. Dalam metode ini, faktor faktor seperti delay, waktu switching antara tiap fasa transformator dan nilai tahanan netral diperhitungkan agar didapatkan hasil yang optimal.
Pada Tugas Akhir ini akan dibahas pengaruh metode Sequential Phase Energization terhadap arus inrush yang timbul pada transformator daya. Metode yang digunakan adalah melakukan simulasi dengan perangkat lunak Alternative Transient Program Electromagnetic Transient Program (ATP-EMTP) untuk mendapatkan performa dari metode ini. Sebagai model simulasi, digunakan transformator daya Gardu Induk.
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Salah satu fakta yang sangat penting mengenai energisasi transformator dan pembangkit dalam sistem energi listrik sangat berhubungan dengan penghasilan dan pendistribusian arus inrush kepada sistem. Timbulnya arus inrush pada saat energisasi transformator adalah salah satu fenomena yang terjadi pada sistem tenaga listrik. Arus inrush adalah arus yang mempunyai nilai cukup tinggi dan bersifat tiba-tiba yang timbul pada saat transformator mulai dioperasikan. Arus ini mempunyai nilai beberapa kali dari arus beban penuh normal. Jika tidak ada usaha untuk mengurangi arus tersebut, maka baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang akan menimbulkan dampak negatif pada transformator dan sistem tenaga listrik. Oleh karena itu, metode untuk mengurangi nilai arus inrush sangat dibutuhkan.
Beberapa metode digunakan untuk mengontrol dan mengurangi jumlah dari arus inrush akibat energizing transformator. Metode konvensional dibuat berdasarkan nilai yang tinggi dari tahanan dan jumlah yang baik dari rugi-rugi, Salah satu usaha untuk mengurangi nilai arus inrush adalah dengan menggunakan metode Sequential Phase Energization. Secara sederhana, metode ini dapat digambarkan dengan proses energisasi yang mempunyai selang waktu (time delay) antara masing-masing fasa transformator (A, B, C) dimana pada kawat netral dari belitan primer transformator ditambahkan tahanan yang berfungsi sebagai peredam. Metode ini tergolong baru dan sederhana.Pada Tugas Akhir ini, untuk memudahkan analisa pengaruh metode Sequential Phase Energizationterhadap arus inrush maka dibuat pemodelan dan simulasi dengan software Alternative Transient Program-Electromagnetic Transient Program (ATP-EMTP). Untuk memodelkan transformator digunakan parameter-parameter dan data-data transformator daya Gardu Induk. Selanjutnya dilakukan simulasi dalam dua tahapan, yaitu :
1.Kondisi sebelum metode Sequential Phase Energization diterapkan.
dianalisis dari perbandingan arus inrush sebelum dan sesudah metode tersebut diterapkan.
I.2 Tujuan Dan Manfaat Penulisan Tugas Akhir
Maksud dan Tujuan Penulisan Tugas Akhir ini adalah :
1. Menghitung besar arus Inrush yang terjadi pada sistem.
2. Menghitung besar arus inrush setelah menggunakan metode Sequential Phase Energization.
3. Membandingkan besar arus inrush sebelum dan sesudah menggunakan metode Sequential Phase Energization.
I.3 Batasan Masalah
Dalam penganalisaan arush inrush ini penulis membatasi pada :
1. Tidak membahas banyak gelombang arus inrush yang terjadi (hanya menghitung nilai puncak arus inrush).
2. Tidak menentukan jenis dan setting pengaman yang digunakan.
3. Metode hanya dipakai pada keadaan setiap phasa memiliki beban yang seimbang.
4. Tidak membahas mengenai struktur jaringan lebih dalam.
I.4 Metodologi Penulisan
1. Studi literatur yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik tugas akhir ini dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet dan lain-lain.
2. Studi analisis yaitu melakukan analisis hasil perhitungan.
3. Studi bimbingan yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik tugas akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak departemen Teknik Elektro USU, dengan dosen-dosen bidang Energi, dan teman-teman sesama mahasiswa.
I.5 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir ini maka penulis menyusun sitematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penulisan, metode penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II : DASAR TEORI
Bab ini menjelaskan tentang Transformator antara lain defenisi, prinsip kerja, keadaan trafo tanpa dan dengan beban, rugi-rugi daya transformator, voltage regulation dan transformator daya. Dan juga tentang arus inrush meliputi pengertian arus inrush, proses terjadinya pada transformator, nilai arus inrush, faktor-faktor yang mempengaruhi dan efek yang ditimbulkan arus inrush.
induk yang akan diteliti, kemudian tentang software yang akan digunakan untuk melakukan simulasi.
BAB IV : Analisa arus inrush dengan dan tanpa metode sequential phase energization
Bab ini menjelaskan tentang analisa pemodelan, simulasi dan analisa arus inrush tanpa dan dengan metode sequential phase energization pada gardu induk yang diteliti.
BAB V : PENUTUP
BAB II
TRANSFORMATOR
II.1. Umum
Transformator merupakan komponen yang sangat penting peranannya dalam sistem ketenagalistrikan. Transformator adalah suatu peralatan listrik elektromagnetis statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya, dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja prinsip kerja induksi elektromagnetis dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.
Arus yang besar akan menimbulkan rugi yang besar yaitu : P=I2R dan selain itu arus yang besar juga akan membutuhkan penampang kawat atau kabel yang besar dan ini akan memerlukan biaya yang lebih besar. Penyaluran tenaga listrik dari pembangkit (generator) ke pemakai (beban) biasanya menempuh jarak yang jauh. Sehingga untuk mengurangi susut daya yang diakibatkan oleh adanya rugi - rugi, maka diperlukan Transformator untuk menaikkan dan menurunkan tegangan. Transformator yang berkapasitas besar yang ada di pusat pembangkit dan di gardu induk disebut dengan Transformator Daya dan yang biasanya untuk melayani konsumen dikenal disebut dengan Transformator Distribusi.
II.2 KONSTRUKSI TRANSFORMATOR
Konstruksi transformator daya ada dua tipe yaitu tipe inti ( core type ) dan tipe cangkang ( shell type ). Kedua tipe ini menggunakan inti berlaminasi yang terisolasi satu sama lainnya, dengan tujuan untuk mengurangi rugi-rugi arus eddy.
Tipe inti ( Core form )
Tipe inti ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan kumparan transformatornya dibelitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe inti, lilitan mengelilingi inti besi,seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Konstruksi transformator tipe inti ( core form )
Sedangkan konstruksi intinya umumnya bebrbentuk huruf L atau huruf U.
( Gambar 2.2. )
Gambar. 2.2 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentul L dan U
Kumparan Kumparan
Tipe cangkang ( Shell form )
Jenis konstruksi transformator yang kedua yaitu tipe cangkang yang dibentuk dari lapisan inti berisolasi, dan kumparan dibelitkan di pusat inti. Pada transformator ini, kumparan atau belitan transformator dikelilingi oleh inti
Gambar 2.3. Transformator tipe cangkang ( shell form )
Sedangkan konstruksi intinya umumnya berbentuk huruf E, huruf I atau huruf F
seperti pada Gambar. 2.4 .
Gambar. 2.4. Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk E, I dan F
II.3. Prinsip Kerja Transformator
ekonomis untuk tiap - tiap keperluan misalnya, kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya jarak jauh.
Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektrik namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (reluctance ) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak - balik maka fluks bolak - balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi sendiri (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi ).
dt d N
e=− φ ………..( 2.1 )
Dimana : e = gaya gerak listrik ( ggl ) [ volt ]
N = jumlah lilitan
dt
φ
d
= perubahan fluks magnet
Tujuan utama menggunakan inti pada transformator adalah untuk mengurangi reluktansi (tahanan magnetis) dari rangkaian magnetis (common magnetic circuit )
II.3.1. Keadaan Transformator Tanpa Beban
Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoidal, akan mengalirkan arus primer Io yang juga sinusoid dan dengan menganggap belitan N1 reaktif murni. Io akan tertinggal 900 dari V1.
V1 I1
N1
E1
E2
N2 V2 φ
Gambar 2.5. Transformator Tanpa Beban
Arus primer Io menimbulkan fluks ( Ф ) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoid
Ф = Фmax sin ωt ... … (2.2)
Fluks yang sinusoidal ini akan menghasilkan tegangan. Induksi е1 (Hukum Faraday)
e1 = - N1 ωФmax cosωt ( Tertinggal 900dari Ф ) ... (2.3)
Bila rugi tahanan dan adanya fluksi adanya fluksi bocor diabaikan akan terdapat hubungan a = 2 N 1 N = 2 V 1 V = 2 E 1 E ……….. (2.5)
II.3.2. Keadaan Berbeban
Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban ZL, I2 mengalir pada kumparan sekunder, dimana I2 = V2 / ZL dengan θ2 = faktor kerja beban.
φ2 V1 I1 N1 E1 E2 N2 I2
V2 Z
φ1 φ2’
Gambar 2.6. Transformator dalam Keadaan Berbeban.
Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2 I2 yang cenderung
menentang fluks (Ф) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan Im. Agar fluks bersama
itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I2, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2, sehingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer menjadi :
I1 = I0 + I2' ... (2.6)
II.4. Rangkaian Ekivalen Transformator
Tidak seluruh fluks yng dihasilkan oleh arus pemagnetan Im merupakan fluks
bersama (ФM), sebagian darinya hanya mencakup kumparan pimer (Ф1) atau sekunder saja
(Ф2) dalam model rangkaian (rangkaian ekivalen ) yang dipakai untuk menganalisis kerja
dapat ditunjukkan sebagai reaktansi Xek, sedangkan rugi tahanan ditunjukan dengan Rek. Dengan demikian model rangkaian dapat dituliskan seperti Gambar 2.7.
E
1E
2I
1I
2I
0R
1X
1R
2X
2V
1V
2Z
LX
MR
CI
MI
CGambar 2.7. Rangkaian Ekivalen Sebuah Transformator.
Parameter transformator yang terdapat pada model rangkaian (rangkaian ekivalen) Rc, Xm, Rek dan Xek dapat ditentukan besarnya dengan dua macam pengukuran (test) yaitu pengukuran beban nol dan pengukuran hubungan singkat.
II.4.1. Pengukuran Beban Nol
Dalam keadaan tanpa beban bila kumparan primer dihubungkan dengan segera tegangan V1, maka hanya I0 yang mengalir dari pengukuran daya yang masuk ( P1) arus I0 dan tegangan V1 akan diperoleh harga :
1 2 1 P V =
Rc ... (2.7)
m c c m 1 1
0 R +jX
R jX = P V =
Z ... (2.8)
II.4.2. Pengukuran Hubungan Singkat
Hubungan singkat berarti impedansi beban ZL diperkecil menjadi nol sehingga hanya impedansi Zek = Rek + j Xek yang membatasi arus. Karena harga Rek dan Xek ini relatif kecil, harus dijaga agar tegangan masuk ( Vhs ) cukup kecil sehingga arus yang dihasilkan tidak melebihi arus nominal. Harga Io akan relatif kecil – kecil bila dibandingkan dengan arus nominal sehingga pada pengukuran ini dapat diabaikan.
Dengan mengukur tegangan Vhs, arus Ihs dan daya Phs, akan dapat dihitung parameter :
2
) ( hs
hs ek
I P
R = ... (2.9)
ek ek
hs hs
ek I =R +jX
V =
Z ... (2.10)
ek 2 ek 2
ek = Z R
X ... (2.11)
II.5. Operasi Kerja Paralel Transformator
Gambar 2.8. Rangkaian Dua Transformator Paralel.
Untuk maksud di atas diperlukan beberapa syarat yaitu :
1. Perbandingan tegangan harus sama.
Jika perbandingan tidak sama, maka tegangan induksi pada kumparan sekunder masing – masing transformator tidak sama. Perbedaan ini menyebabkan terjadinya arus pusar pada kumparan sekunder ketika transformator dibebani. Arus ini menimbulkan panas pada kumparan sekunder tersebut.
2. Polaritas transformator harus sama.
3. Tegangan impedansi pada keadaan beban penuh harus sama. Dari rangkaian ekivalen, bisa diketahui :
V1 = I1 Zek + V2' ... (2.12)
Dua transformator yang diparalelkan dapat digambarkan sebagai berikut :
I1 total = I1A + I1B ... (2.13)
Karena
V1 = I1 Zek + V2' ... (2.14)
maka untuk keadaan beban penuh : AC
I1B
I2A
I2B I1A
V1 – V2' = I1A Z1A = I1B Z1B ... (2.15)
Persamaan di atas mengandung arti, agar kedua transformator membagi beban sesuatu dengan kemampuan kVA – nya sehingga tegangan impedansi pada keadaan beban penuh kedua transformator tersebut harus sama ( I1A Z1B = I1B Z1B ).
Dengan demikian dapat juga dikatakan bahwa kedua transformator tersebut mempunyai impedansi per unit ( pu ) yang sama.
II.6. Rugi – Rugi dan Efisiensi
Blok diagram rugi – rugi transformator dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Rugi Tembaga Rugi Tembaga
Rugi Besi Histeresis
Dan Eddy Current
Gambar 2.9. Blok Diagram Rugi – Rugi pada Transformator.
1I.6.1. Rugi Tembaga ( Pcu )
Rugi yang disebabkan arus mengalir pada kawat tembaga dapat ditulis sebagai berikut :
Pcu = I2 R ... (2.16)
Sumber Kumparan
primer
Fluks Kumparan
Sekunder
Formula ini merupakan perhitungan untuk pendekatan. Karena arus beban berubah – ubah, rugi tembaga juga tidak konstan bergantung pada beban. Dan perlu diperhatikan pula resistansi di sini merupakan resistansi AC.
II.6.2. Rugi Besi ( Pi )
Rugi besi terdiri atas :
• Rugi hysteresis, yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak – balik pada inti besi yang
dinyatakan sebagai :
Ph = kh . f . Bmaks1.6 watt ... (2.17)
Kh = konstanta histeresis
Bmaks = Fluks maksimum ( weber )
• Rugi arus eddy , yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi.
Dirumuskan sebagai :
Pe = ke f2 B2maks ... (2.18)
Jadi, rugi besi ( rugi inti ) adalah :
Pi = Ph + Pe ... (2.19)
II.6.3. Efisiensi
∑
rugi + P P = P P = η out out in out... (2.20)
dimana ∑ rugi = Pcu + Pi
II.6.3.1. Perubahaan Efisiensi terhadap Beban
Perubahaan efisiensi terhadap beban dinyatakan sebagai :
2 1 ek 2 2 2 2 I P + R I + φ V φ V = η cos cos ... (2.21)
Melalui penurunan persamaan di atas bisa dicari nilai efisiensi maksimum untuk beban tertentu yaitu pada saat rugi tembaga = rugi inti.
II.6.3.2. Perubahan Efisiensi terhadap Factor Kerja (Cos Ф) Beban
Perubahan efisiensi terhadap factor kerja (Cos Ф) beban dapat dinyatakan sebagai :
X + φ X 1 = η
cos ... (2.22)
Jika X = ∑ rugi / V2 I2 = konstan
Gambar 2.10. Kurva Perubahan Efisiensi terhadap Factor Kerja
II.7. Persamaan Operasional Transformator Ideal
Arus listrik yang mengalir melalui hantaran, akan menimbulkan medan magnet pada sekitar lilitan, yang digambarkan sebagai garis - garis fluksi yang dinyatakan dengan symbol
Ф dengan satuan besaran Weber. Besaran kerapatan medan magnet dinyatakan dengan
banyaknya garis - garis fluksi yang melalui suatu bidang dengan luas tertentu (S) dan dinyatakan dengan simbol B dengan satuan besaran Weber/m2. Intensitas medan magnet disebut dengan kuat medan magnet dan dinyatakan dengan besaran fluksi dengan symbol H dalam satuan Ampere/m.
Hubungan antara kerapatan dan intensitas medan magnet adalah sebagai berikut :
H
B =µ. ………..(2.23)
dimana μ adalah permeabilitas media dengan besaran satuan Hendry/m dan sama dengan μr.
μo
- μr adalah permeabilitas relatif dari media.
- μo permeabilitas udara yang mempunyai nilai 4πx10-7 H/m.
Besaran fluksi Ф yang dikaitkan dengan besaran kerapatan fluksi B mempunyai
B
S•
=
φ ………(2.24)
Hubungan antara arus listrik I dan kuat medan dinyatakan dengan hukum Ampere sesuai dengan persamaan sebagai berikut :
∫
H.dl= N•i (ampere – lilitan)...…(2.23)Jika permeabilitas media pada persamaan 2.23 bernilai tak terhingga, maka tidak terdapat sirkulasi medan magnet akibatnya integral kuat medan H di sekeliling jalur tertutup adalah nol sehingga didapatkan persamaan sebagai berikut :
0
2 2 1
1i −N i =
N ………..(2.24)
Bila lilitan 1 dihubungkan dengan sumber tegangan dan lilitan 2 terbuka (tanpa beban) maka akan mengalir arus yang akan menghasilkan tegangan induksi sebagai akibat dari fluksi yang timbul pada masing - masing lilitan. Arus yang mengalir pada lilitan 1 pada kondisi tersebut disebut juga sebagai arus eksitasi. Dari kondisi tersebut, persamaan operasional transformator dapat ditulis sebagai berikut :
2 2 1
1i N i
N = ………(2.25)
1 1 1 e dt d N
V = φ =− ………....(2.26)
2 2 2 e dt d N
V =− φ = ………..(2.27)
1 2
1 2
N N V V
k = = ……… (2.28)
dimana k adalah konstanta pengenal dari rasio tegangan transformator :
- Jika N2 > N1 atau k > 1 , maka transformator ini disebut trafo step up.
- Jika N2 < N1 atau k < 1 , maka transformator ini disebut trafo step down
II.7.1. Transformator Fasa Satu
[image:30.595.144.453.405.634.2]Dengan mengabaikan rangkaian magnetisasi pada rangkaian ganti transformator, pemodelan transformator dilakukan dengan pengelompokan parameter yang dibutuhkan (reaktansi dan induktansi).
II.7.2. Transformator Tiga Fasa
Pada prinsipnya transformator tiga fasa sama dengan transformator satu fasa. Perbedaannya adalah seperti perbedaan listrik satu fasa dengan listrik tiga fasa yaitu dengan mengenal sistem bintang (Y) dan sistem delta (∆) serta sistem zig – zag. Transformator tiga fasa ini dikembangkan dengan alasan ekonomis. Untuk menganalisa trafo daya 3 fasa dilakukan dengan memandang transformator 3 fasa sebagai trafo 1 fasa. Hanya untuk hasil akhir biasanya parameter tertentu (arus, tegangan, daya) transformator tiga fasa dikaitkan dengan
nilai 3 (seperti pada persamaan listrik arus bolak – balik). Gambar di bawah ini adalah pemodelan trafo 3 fasa yang dihubungkan bintang Y dan delta ∆.
I
BI
CI
NI
BI
CI
BCI
ABI
CAII.8 ARUS INRUSH
II.8.1 Umum
Pada saat transformator dihubungkan terhadap suatu sumber tegangan (energize) akan mengalir arus yang cukup besar dengan periode waktu yang sangat singkat sampai tercapai kondisi steady state (tunak). Arus awal ini disebut sebagai arus inrush dan besarnya dapat mencapai 8 sampai 30 kali arus nominal. Arus inrush ini perlu mendapat perhatian khusus karena pengaruhnya dapat mengganggu pengoperasian relay/pengaman, tergantung keadaan awal saat transformator tersebut dihubungkan dan ketahanan pengaman untuk tidak bekerja sampai waktu tertentu.
II.8.2 Arus Eksitasi
Arus eksitasi yang timbul pada transformator dalam keadaan tanpa beban terdiri dari dua komponen, yaitu komponen rugi - rugi dan komponen magnetisasi. Komponen rugi - rugi hanya tergantung terhadap rugi - rugi operasi tanpa beban, sedangkan komponen magnetisasi tergantung terhadap jumlah lilitan primer, bentuk kurva kejenuhan (saturasi) dan kepadatan fluks maksimum yang diizinkan.
II.8.3 Komponen Magnetisasi
Persamaan differensial dari tegangan pada rangkaian transformator diturunkan sebagai berikut :
dt d N Ri
Tahanan normal R dan harga arus sesaat I biasanya kecil, dengan sendirinya harga Ri kecil sehingga dalam pembahasan berikut ini harga tersebut diabaikan dan persamaan sekarang adalah :
dt d N
e= 1 φ ……….…(2.30)
jika tegangan yang diberikan merupakan gelombang sinus, maka :
2
− =
e E sin
(
ωt+ϕ)
………..(2.31)maka persamaan (3.2) disubstitusikan dengan persamaan (3.3) sehingga didapat persamaan :
2
− E sin
(
ωt+ϕ)
=dt d
N1 φ ………... (2.32)
dari persamaan (3.4) ini sehingga didapatkan harga fluks :
(
t)
tE
N ω ϕ φ
ω
φ = 2 cos + +
1
……….…….(2.33)
-
(
ω ϕ)
ωN t+
E
cos 2
1
: adalah karakteristik fluks dalam inti transformator pada kondisi steady
state (tunak).
- fluks φt : merupakan fluks transient (peralihan) yang besarnya tergantung pada
kondisi awal inti besi (fluks maksimum dan fluks sisa) ketika menghubungkan transformator kesumber tegangan (energize). Pada kondisi steady state besar komponen fluks φt ini sama dengan nol.
sumber. Jika didalam rangkaian magnet transformator tidak terjadi kejenuhan, maka arus magnetisasi akan berbanding langsung perubahan fluks, dan akan menghasilkan gelombang sinusoida arus magnetisasi yang sefasa terhadap fluks. Dalam keadaan jenuh arus magnetisasi tidak lagi merupakan gelombang sinusoidal yang murni karena gelombang ini telah dipengaruhi oleh karakteristik kurva B-H dari rangkaian magnetik.
Dari Gambar 3.1 terlihat bahwa meskipun fluks adalah gelombang sinus, namun gelombang arus terlihat mengandung komponen harmonik yang merupakan harmonik ketiga. Besarnya arus eksitasi sangat bergantung dari ukuran dan tingkat tegangan pada transformator.
II.8.4 Fenomena Arus Inrush
Pada saat transformator dihubungkan terhadap suatu sumber tegangan (energize) akan mengalir arus yang cukup besar dengan periode waktu yang sangat singkat sampai tercapai kondisi steady state. Arus awal ini disebut sebagai arus inrush dan besarnya dapat mencapai 8 sampai 30 kali arus nominal. Arus inrush ini perlu mendapat perhatian khusus karena pengaruhnya dapat mengganggu pengoperasian pengaman, tergantung keadaan awal saat transformator tersebut dihubungkan.
Faktor - faktor yang mempengaruhi besar dan lamanya arus inrush ini antara lain adalah magnitude tegangan suplay saat energize, flux sisa pada inti trafo dan impedansi sumber dan impedansi sistem.
Analisa fenomena arus inrush akibat energizing transformator dilakukan dengan memperhitungkan karakteristik fluks pada rangkaian magnet sehingga dari padanya dapat diturunkan besar arus yang mungkin terjadi. Seperti telah dijelaskan pada persamaan 3.5, fluks total pada inti transformator merupakan penjumlahan antara fluks normal pada kondisi steady state dengan komponen fluks transient. Melalui persamaan tersebut diharapkan langsung dapat ditentukan besar fluks transient saat transformator dienergize.
Karena komponen E N1
2
ω dari persamaan 2.33 merupakan harga puncak (φm) dari
fluks normal pada kondisi tunak (steady state), maka persamaan (2.33) tersebut dapat ditulis sebagai persamaan berikut :
(
t)
tm ω ϕ φ
φ
φ = cos + + ……..………(2.34)
0
0 φmcosϕ φt
φ =− + ……….(2.35)
sudut ϕ tergantung terhadap harga sesaat tegangan, ketika menghubungkan rangkaian sumber pada transformator (energize).
Bila dihubungkan pada saat titik gelombang tegangan sama dengan nol, maka sudut
ϕ sama dengan nol, sedangkan bila dihubungkan pada saat titik gelombang tegangan
maksimum, maka sudut ϕ sama dengan 900. Dalam kondisi energize dilakukan saat pada inti
tidak ada terdapat fluks magnet sisa dan ketika gelombang tegangan berada pada posisi maksimum, maka φ0 dan cosϕ sama dengan nol dan akibatnya φt0 akan juga sama dengan
nol. Dalam keadaan seperti ini tidak terjadi transient dan arus inrush tidak timbul. Namun, bila transformator dihubungkan pada saat titik gelombang tegangan sama dengan nol, tanpa magnet sisa, maka :
0
=
ϕ , maka −φmcosϕ=−φm
0
φ = 0 dan φt0 = φm,
harga φt0 disubtitusikan ke persamaan (3.6) diperoleh harga fluks sebesar :
t t
m ω φ
φ
φ = cos + ………(2.36 )
Sedangkan bila penutupan switch terjadi pada saat gelombang tegangan sama dengan nol dan dalam inti terdapat magnet sisa, maka besarnya fluks yang timbul adalah :
R
φ φ0 =±
R m
t φ φ
φ = ± ,
sebesar :
R m
m ωt φ φ
φ
φ = cos + ± ……….(2.37)
[image:37.595.69.455.234.430.2]Gelombang fluks berdasarkan persamaan (3.9) dapat diplot seperti Gambar 3.2.
Gambar 2.14 Fluks pada Transformator saat Kondisi Transient
II.8.5 Perhitungan Arus Inrush
[image:38.595.134.466.329.550.2]Saat transformator belum dihubungkan, arus exitasi mengalir dari kurva hysteresis ke nol. Sedangkan kerapatan fluks (Br) ada nilainya dan ini namanya fluks sisa. Dari gambar 2.14 jika transformator beroperasi, arus eksitasi (i) dan kerapatan fluks mengalir ke kurva titik – titik. Setelah dienergize (t=0+) fluks harus ditambahkan terhadap fluks sesaat sebelum dienergize (t =0-). Sebab itu kerapatan fluks sebagai ganti dari nilai negatif (-Bmp), mulai dari +Br sampai nilai positif (Br+2Bmp) membawa inti ke titik saturasi.
Gambar 2.15 Arus Inrush Maksimum
Nilai arus tersebut akan dicapai akibat tingginya tingkat kejenuhan sudut dari sirkuit magnet transformator yang dipergunakan. Rugi - rugi (loss) menjadi penting karena losses dalam transformator dapat mengurangi arus inrush maksimum dan menurunkan arus eksitasi sampai pada kondisi normal yang keluar setelah periode waktu tertentu. Rugi - rugi yang dimaksud adalah akibat resistansi rangkaian suplay dan resistansi rugi - rugi inti transformator.
Gambar 2.16 merupakan arus inrush transformator fasa tunggal yang dienergize saat gelombang tegangan suplay sama dengan nol.
Gambar 2.16 Arus Transient pada saat Transformator Energize
Untuk menentukan harga puncak arus inrush maka digunakan persamaan sebagai berikut :
Besar nilai sudut penyalaan adalah :
− − = − mp r mp s B B B B
k1 1
1 cos
θ ……….(2.38 )
Dimana :
k1 : Faktor koreksi sudut sebesar 0.9.
Bs : Kerapatan fluks jenuh (tergantung bahan material inti) (Tesla)
Bmp : Kerapatan fluks maksimum (Tesla)
Br : Kerapatan fluks sisa maksimum(Tesla)
Br = 0,8xBmp (for cold rolled material)
Br = 0,6xBmp (for hot rolled material)
Dimana
= f A N E Bmp w. . . 44 , 4 1
1 ……… ………(2.39 )
harga puncak arus inrush pada cicle pertama adalah :
(
1)
2
max 1 cos
2 . θ − = s X V K I ………..…..(2.40)
Reaktansi udara Xs= µo
hw Aw N2
Dimana :
N : Jumlah belitan darimana trafo dienergize(primer)
Aw : Luas yang dibentuk belitan ( πd/4 ) 2 m
Hw : Tinggi belitan primer (m)
f : Frekuensi (50hz)
Energize/switching pada transformator yang menyebabkan terjadinya perubahan kondisi fluks seketika dan menyebabkan mengalirnya arus magnetisasi yang besar yang mempunyai bentuk tertentu karena arus magnetisasi tidak dapat secara langsung mencapai bentuk gelombang normal steady state. Pada saat pemasukan Transformator berbeban ataupun tanpa beban merupakan perubahan fluksi seketika sehingga akan terjadi gejala inrush mangnetisasi tersebut, yang akibatnya ada arus inrush yang nilainya pada sisi primer tidak ekivalen dengan sisi sekunder, dan pada saat inilah arus inrush terbesar.
II.8.6 Komponen Harmonik Arus Inrush pada Transformator
Gambar 2.17 Tegangan dan Komponen Harmonik saat Transformator Energize
Gambar 2.18 Tegangan dan Komponen Harmonik saat Transformator Saturasi
II.8.7 Lama Terjadinya Arus Inrush
Pada instalasi normal transformator, fenomena terjadinya arus inrush harus diperhatikan untuk memilih sistem proteksi yang tepat. Setelah menghitung nilai arus inrush maksimum selanjutnya dapat kita tentukan kira – kira berapa lama waktu terjadinya arus inrush dan berapa lama tundaan waktu minimum untuk kerja relay saat terjadinya arus inrush tersebut. Dalam menentukan/memperkirakan berapa lama waktu terjadinya arus inrush pada transformator MV/LV dapat menggunakan Tabel 3.1 yang nantinya akan dipergunakan untuk menentukan waktu tunda minimum (minimum delay time) untuk menghindari trip/ bekerjanya alat proteksi.
Dari Tabel 3.1 dapat kita lihat bahwa semakin besar kapasitas trafo nilai τ inrush (s)
Daya ( KVA) τ inrush ( s)
200 0.15
250 0.18
315 0.2
400 –500 0.25
630 0.26
800-1000 0.3
1250 0.35
1600 0.4
[image:44.595.202.395.69.386.2]2000 0.4
Tabel 3.1. Nilai τ inrush ( s) untuk Transformator Distribusi
Apabila nilai setting proteksi adalah Ir’ dan nilai arus inrush maksimum Ip(inrush) maka hasil nilai perbandingan antara nilai setting proteksi dengan nilai arus inrush maximum
) (
' inrush Ip
Ir
dapat dipergunakan untuk mendapatkan nilai perbandingan minimum waktu
tunda alat proteksi terhadap waktu terjadinya τinrush ( s) maka kita lihat titik
) (inrush
tr
τ dari
Gambar2.19 Grafik perbandingan ( ) ' inrush Ip
Ir
BAB III
III. 1. METODE SEQUENTIAL PHASE ENERGIZATION
Arus inrush adalah arus transient yang mungkin terjadi ketika transformator yang tidak berbeban atau berbeban ringan diberi energy yang besar. Amplitudo dan bentuk lonjakan arus tergantung pada beberapa faktor seperti perpindahan waktu, fluks remanen, impedansi sistem dari transformator yang dienergized dan lain-lain. Karena besarnya arus ini tinggi dan dapat mencapai arus hubung singkat, banyak penelitian telah dilakukan untuk menilai dan membatasi amplitudo dan dampak dari arus inrush. Sifat nonlinier transformator selama kondisi transien dan tidak seimbang seperti arus inrush disimulasikan dengan model matematika terpisah antara rangkaian ekivalen magnet dan listrik dan kemudian model matematis nonlinier diselesaikan dengan metode ineratif Newton-Raphson.
Untuk simulasi arus magnetisasi, adalah dengan mengembangkan struktur parameter dari transformator. Untuk pemodelan inti inti transformator termasuk sifat hysteresis, dapat menggunakan teori Jiles-Atherton dengan parameter variabel. Suatu teknik komputasi yang digunakan untuk menghitung Lonjakan arus pada kondisi berbagai switching dan efek dari beberapa parameter seperti perpindahan sudut, energi impedansi sirkuit dan fluks remanen pada karakteristik arus masuk dibahas. Sebuah celah udara virtual yang setara ketebalan bervariasi dalam fungsi parameter dikendalikan untuk mengurangi lonjakan arus dalam sebuah transformator satu fasa. Distribusi kumparan berubah untuk membatasi arus masuk dengan pengaturan tegangan yang sesuai dan arus hubung singkat.
ditambahkan tahanan yang berfungsi sebagai peredam. Metode ini tergolong baru dan sederhana,
Pada Tugas Akhir ini, untuk memudahkan analisa pengaruh metode Sequential Phase Energization terhadap arus inrush maka dibuat pemodelan dan simulasi dengan software Alternative Transient Program-Electromagnetic Transient Program (ATP-EMTP). Untuk memodelkan transformator digunakan parameter-parameter dan data-data transformator daya Gardu Induk
[image:47.595.171.414.569.714.2]Beberapa metode untuk mengatasi permasalahan arus inrush telah ditawarkan dimana salah satunya adalah metode Sequential Phase Energization. Metode ini menerapkan skema yang menggunakan tahanan pada belitan netral transformator dan energisasi berselang di antara tiap fasanya. Ide dasar dari metode ini adalah peredaman arus inrush menggunakan tahanan pada belitan netral. Hal ini berdasarkan fakta bahwa nilai arus inrush selalu tidak seimbang di antara tiap fasa. Ide ini kemudian dikembangkan dengan menerapkan energisasi berselang di antara tiap fasa. Unjuk kerja dan karakteristik dari metode ini telah diteliti dengan simulasi dan percobaan. Dari penelitian didapatkan bahwa metode ini mampu mengurangi arus inrush sebesar 80-90%.
Metode SPE terdiri dari dua parameter penting, yaitu delay waktu switching antara tiap fasa transformator dan nilai tahanan netral. Delay waktu pada Metode SPE memperhitungkan nilai arus dari tiap tahapan energisasi. Dengan kata lain, energisasi fasa kedua dilakukan setelah arus pada fasa pertama mencapai nilai steady state dan energisasi fasa ketiga dilakukan setelah arus pada fasa pertama dan kedua mencapai nilai steady state kemudian di saat yang sama, switch pada tahanan netral akan menutup . dari gambar dapt diubah menjadi rangkaian berikut ;
Gambar 3.2 rangkaian Metode SPE
Dasar ide dari metode sequential phase energization di tunjukkan gambar diatas dimana, Va, Vb dan Vc adalah tegangan phasa dan RN adalah tahanan pembumian. Juga ta, tb dan tc adalah waktu penutupan breakers dimana, tc>tb>ta.
III.2 SKEMA PENGURANGAN ARUS INRUSH
Skema tersebut mengadopsi sequential switching, masing-masing tahap switching dapat didiskusikan secara terpisah. Untuk beralih tahap pertama, kinerja skema sangatlah mudah. Resistor netral secara seri dengan phasa pertama dan efeknya akan mirip dengan sebuah resistor pra-penyisipan. Ketika phasa ketiga energisasi, tegangan antara kontak pemutus yang akan ditutup pada dasarnya mendekati nol pada trafo hubungan delta atau tiga inti pada sekundernya. Maka akan terjadi arus transient yang kecil pada saat phasa ketiga dienergisasi.
[image:49.595.150.445.501.732.2]Pada energisasi phasa ke dua adalah yang paling sulit untuk dianalisis. Untungnya, sudah ditemukan dari banyak studi eksperimental dan simulasi bahwa arus masuk karena energization pada phasa ke dua yang lebih rendah dibandingkan pada energization phasa pertama untuk nilai yang sama (Gbr. 2). Hal ini berlaku untuk wilayah dimana lonjakan arus dari phasa 1 menurun dengan cepat sebagaimana meningkatnya nilai Rn. Akibatnya, kita harus fokus pada analisis tahap energization phasa pertama untuk mengembangkan kriteria nilai yang lebih tepat untuk resistor netral.
Salah satu poin fokus utama dari makalah ini adalah untuk mengembangkan metodologi desain yang solid untuk ukuran resistor netral. Pendekatan yang disajikan disini didasarkan pada upaya menurunkan arus inrush melalui ukuran resistor netral. Beberapa penyelidikan di bidang ini telah dilakukan dan beberapa rumus yang diberikan untuk memprediksi bentuk gelombang umum, konten harmonik atau puncak maksimum saat ini. Perilaku transformator selama energization tahap pertama dapat dimodelkan melalui rangkaian listrik ekivalen yang disederhanakan ditunjukkan pada Gambar. 3.4 bersama dengan perkiraan kurva Saturasi . Dalam Gambar. 3 (a)
r
p danl
p menggambarkan totalresistansi dan reaktansi sisi primer. Induktansi non linier inti besi Lcore (
λ
),
L
M inductortidak jenuh, LS inductor jenuh.
Gambar 3.4 (a) Rangkaian ekivalen trafo phasa pertama energisasi dilihat dari sisi primer.
(b) kurva saturasi yang disederhanakan
Selama proses energisasi phasa pertama, dan dalam keadaan beban nol dapat diturunkan persamaan berikut:
( )
(
)
( )
( )
dt
di
L
dt
di
l
t
i
R
r
v
pt=
p+
n⋅
+
p⋅
+
coreλ
⋅
(1)
( )
=
V
⋅
sin
(
ω
⋅
t
+
θ
)
.
v
pt m( )
(
)
.sin )
( 2 2 2
2 ⋅ τ + ⋅ ω⋅ −θ
+ A e− − B t
i s
t t
s
Keterangan :
Vm = nilai maksimum tegangan primer
Persamaan umum bentuk gelombang arus inrush pada saat keadaan operasi tidak saturasi dan saturasi dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
( )
t
=
i
{
Dimana
Keterangan :
τ = lama terjadinya arus inrush
θ = besar sudut penyalaan
Metode SPE terdiri dari dua parameter penting, yaitu delay waktu switching antara tiap fasa transformator dan nilai tahanan netral . Delay waktu pada Metode SPE memperhitungkan nilai arus dari tiap tahapan energisasi. Dengan kata lain, energisasi fasa kedua dilakukan setelah arus pada fasa pertama mencapai nilai steady state dan energisasi
(
)
.sin 1
1 1
1⋅ τ + ⋅ ω⋅ −θ
−
t B
e
fasa ketiga dilakukan setelah arus pada fasa pertama dan kedua mencapai nilai steady state kemudian di saat yang sama, switch pada tahanan netral akan menutup. Sedangkan nilai Rn optimal, berdasarkan penelitian, dapat dicari dengan persamaan berikut :
open optimal
n
X
R
−≈
0
,
085
Setelah di dapatkan Rn maka :
III.3. GARDU INDUK PEMATANG SIANTAR
III.3.1Penjelasan Teknis Gardu Induk PT.PLN (Persero) P3B Sumatera UPT.
Pematangsiantar
Pada gardu induk PT.PLN (Persero) P3B Sumatera UPT. Pematangsiantar, terdapat dua (2) buah trafo yang memiliki kapasitas 60 MVA dan 30 MVA. Pematangsiantar menerima suplai dari Asahan 3 dan Labuhan Angin sebesar 140 MW, dimana input tersebut dibagikan kepada dua buah trafo daya di PT.PLN (Persero) P3B Sumatera UPT. Pematangsiantar dengan jumlah masing-masing sebesar 33 MW dan 18-19 MW. Penjelasan mengenai kedua jenis trafo menurut kapasitasnya tersebut dapat dilihat pada uraian di bawah ini.
1. Trafo Daya 60 MVA
Trafo 60 MVA ini merupakan trafo utama di UPT. Pematang Siantar, dimana trafo ini menanggung beban paling besar dibanding trafo daya 30 MVA. Adapun data teknis dari trafo ini terdiri atas jumlah fasa, frekuensi, tegangan maksimum, tipe, jenis kelas pendingin, standar, jenis dan volume minyak, vector group, tap charger, merek, dan made in. Secara jelas data teknis trafo berkapasitas 60 MVA ini dapat dilihat pada tabel 4.1 di bawah ini.
Tabel 4.1 Data Teknis Transformator 60 MVA
Jumlah fasa 3 fasa
Frekuensi 50 Hz
Tegangan maksimum 170 KV
Tipe Step down 150 KV-20 KV
Kelas Pendingin ONAN / ONAF
Jenis Minyak Diala b
Arus Nominal 230,9/1732 Amp
Tegangan Impedansi 11,7 %
Vector Group Ynyno (d1)
Tap Changer On Load
Merek Unindo
Made in Indonesia
Adapun penyulang dari trafo daya 60 MVA dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 4.2 Penyulang Trafo Daya 60 MVA
No Daerah Pelayanan Beban Nilai beban (Amp)
TM 1 Jalan Asahan, Perumnas Batu 6 210
TM 2 Perluasan, BDB 230
TM 3 Timbang Galung, Kampung Kristen, Raya 210
TM 4 Sidamanik, Parapat 170
TM 5 Perdagangan 190
TM 6 Tanah Jawa 80
2. Trafo Daya 30 MVA
Dalam operasinya melayani beban,trafo ini jauh lebih kecil dibanding trafo utama 60 MVA. Adapun data teknis dari trafo ini adalah seperti pada tabel 4.2 di bawah ini.
Tabel 4.3 Data Teknis Transformator 30 MVA PT. PLN UPT. Pematangsiantar
Jumlah fasa 3 fasa
Frekuensi 50 Hz
Tipe Step down 150 KV-20 KV Kelas Pendingin ONAN / ONAF
Standar IEC
Jenis Minyak Diala b
Arus Nominal 115,5/787 Amp Vektor Group Ynyno(d) Tegangan Impedansi 13,5 %
Tap changer On Load
Merek Unindo
[image:55.595.147.449.66.314.2]Adapun penyulang dari trafo daya 30 MVA adalah seperti pada tabel di bawah ini. Tabel 4.4 Penyulang Trafo Daya 30 MVA
No Daerah Pelayanan Beban Nilai beban (Amp)
PS 1 Rambong Merah, Jalan Medan 210
PS 2 Jalan Melanton Siregar,Marihat 200
PS 3 Kota 140
III.3.2 Kontruksi Transformator Daya PT.PLN UPT.Pematangsiantar
1. Inti Besi
[image:56.595.210.388.312.455.2]Inti besi transformator merupakan susunan lembaran (lamel) pelat dengan ketebalan 0,35-0,55 mm yang terbuat dari silikon (Si). Adapun alasan mengapa inti besi dibuat berupa lembaran adalah untuk mengurangi rugi-rugi hysteresis dan arus eddy. Pemasangan inti diusahakan berdekatan, dengan tujuan mempertinggi effisiensi pendinginan inti. Oleh karena itu, pada transformator yang berukuran sangat besar, tidak diperlukan pemisahan inti untuk meningkatkan pendinginan. Gambar 3.5 adalah merupakan gambaran kontruksi inti besi suatu transformator.
Gambar 3.5 Kontruksi Inti Besi
2. Kumparan
Di dalam transformator terdapat dua atau lebih kumparan yang terbuat dari kawat tembaga berisolasi kertas kraft dan dililitkan pada inti besi. Adapun kumparan ini dapat memiliki tap ataupun tidak memiliki tap.
meningkat, ukuran kumparan dibuat sedikit lebih kecil. Agar tidak ada permukaan kumparan yang terbuka, kumparan ditutupi dengan bahan isolasi murni dan diantara kumparan yang satu dengan kumparan yang lain disisipkan bahan isolasi.
3. Bushing
[image:57.595.222.373.414.529.2]Bushing adalah isolator yang digunakan untuk mengisolir badan transformator dengan konduktor terminal tegangan tinggi yang menerobos badan transformator tersebut. Isolator yang menyelubungi konduktor pada bushing berfungsi memisahkan konduktor dengan tangki transformator. Pada transformator PT.PLN UPT Pematangsiantar, sistem isolasi yang digunakan pada bushing dan konduktor adalah isolasi keramik. Bentuk bushing transformator dapat dilihat seperti pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Bushing Transformator Tenaga
4. Konservator
tertentu. Pemakaian konservator sendiri dapat menjadi solusi untuk memperpanjang usia daripada kualitas minyak isolasi.
[image:58.595.215.379.162.287.2]Bentuk konservator dari transformator dapat dilihat seperti gambar 4.3 di bawah ini.
Gambar 3.7 Konservator Transformator Tenaga
Dari Gambar 3.7 terlihat alat ukur atau penunjuk jumlah atau level minyak transformator pada saat tertentu. Level ini ditunjukkan oleh alat yang disebut Dial Oil Level Gauge (pengukur level minyak) yang dilengkapi dengan kontak alarm. Alarm pada Dial Oil Level Gauge menyala saat level minyak mencapai nol.
5. Minyak Transformator
6. Alat pernapasan (Dehydrating Filter Breather)
Sebagai respon terhadap perubahan temperatur minyak transformator, volume minyak isolasi berubah-ubah, yaitu berupa pemuaian dan penyusutan. Pemuaian terjadi apabila terjadi pemanasan di dalam trnaformator akibat rugi-rugi pada inti besi dan kumparan transformator. Berkaitan dengan pemanasan tersebut, udara pada konservator melakukan proses pernafasan. Adapun udara yang dihirup dalam proses pernafasan ini adalah udara bebas yang masih mengandung air dan debu.
Kandungan air dan debu ini dapat merusak minyak transformator bila masuk ke dalamnya. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu alat pernafasan yang dapat menyaring udara bebas yang akan masuk ke dalam transformator. Alat pernafasan ini terdiri dari silica-gel yang terdapat di dalam kontainer, filter yang terdapat di dalam pot minyak, dan sambungan pipa yang terdapat pada bagian sebelah atas.
Udara pernafasan masuk melalui celah yang disebut breathing vent. Kemudian udara ini melewati minyak yang berada di dalam pot dan debu yang masih terbawa disaring oleh filter. Udara yang telah bersih bergerak ke atas melalui silica-gel yang menyerap kandungan air sehingga udara kering saja yang masuk ke dalam transformator.
Kontainer diisi dengan silica-gel yang diimpregnasi oleh Cobalt Chloride. Silica-gel ini berwarna biru, tetapi warnanya akan berubah menjadi pink apabila ia telah menjadi jenuh terhadap air.
Gambar 3.8 Dehydrating Filter Breather
7. Kipas Pendingin
Kipas pendingin sangat dibutuhkan oleh transformator yang bekerja secara terus-menerus. Kipas pendingin ini terdiri dari motor induksi tiga fasa, mata pisau yang berputar dan pelindung yang dipasang pada casing motor induksi. Kipas pendingin ini sangat dibutuhkan dalam mensirkulasi udara sehingga transformator tidak panas. Kontruksi kipas pendingin dapat dilihat seperti Gambar 3.9 di bawah ini.
Gambar 3.9 Kontruksi Kipas Pendingin
8. Tap Changer
[image:60.595.145.445.460.595.2]transformator daya PT.PLN UPT Pematangsiantar tap changer yang digunakan, yaitu On Load Tap Changer .
III.3.3 Metode Pendinginan Transformator
Timbulnya rugi-rugi inti dan rugi-rugi kumparan yang terjadi pada saat transformator beroperasi menyebabkan terdisipasinya panas yang meningkatkan temperatur transformator. Panas yang terdisipasi ini sangat berbahaya untuk operasi transformator karena dapat mengakibatkan kerusakan minyak isolasi yang selanjutnya dapat merusak transformator itu sendiri. Oleh karena itu, diperluakan suatu metode untuk mendinginkan transformator pada temperatur normal, agar operasi transformator dapat dipertahankan.
Pada transformator daya yang dipergunakan di PT.PLN UPT Pematangsiantar, digunakan metode pendinginan dengan menggunakan minyak pendingin yang juga sekaligus berperan sebagai isolasi. Minyak pendingin ada dua jenis, yaitu minyak mineral dan minyak sintetis.
Berdasarkan cara minyak pendingin bersirkulasi di dalam transformator, maka dikenal dua metode pendinginan, yaitu :
1. Minyak Bersirkulasi Sendiri ( Oil natural )
2. Minyak Bersirkulasi Paksa (Oil Force)
Pada metode bersirkulasi paksa, minyak dapat bersirkulasi karena adanya kipas pendingin yang dipasang pada sirip-sirip radiator. Sehingga panas yang timbul akibat rugi-rugi inti dapat dibawa ke permukaan tangki transformator.
ONE LINE DIAGRAM GARDU INDUK
PORSEA-2
400/5A
XIAN TD-2 (60 MVA)
ASBAK PS-3 400/5A 10A
UNINDO TD-1 (30 MVA)
PT:
20kV/v3/100V/v3 PMT: 3150 A .31,5..KA 600/5A PIGURA PS-4 400/5A T.TINGGI-2
ACSR. 3x240 mm²
CT: P=M. 500/1A
T.TINGGI-1
ACSR. 3x240 mm²
PORSEA-1
ACSR. 3x240 mm² ACSR. 3x240 mm²
LA: 10KA LA: 10KA LA: 10KA LA: 10KA
Line Trap
ES: 800A 16KA
Line Trap Line Trap
Line Trap
CATATAN CT :
M = UNTUK METERING P = UNTUK PROTEKSI = SISI 150 KV = SISI 20 KV
CT:
P=M. 800/5A CT:
P=M. 800/5A
CT: P=M. 800/5A
PMT: 2000 A 40KA PMT: 2000 A
40KA PMT: 1250 A
20KA
PMT: 1250 A 20KA
PMS:1600 A 40KA , 20KA
ES: 1250A 20KA
ES: 1600A 40KA
ES: 1600A 40KA
I II
BUS 150KV - 2000A
PT: 150KV/100V
PMS: 1600A , 40KA , 20KA
PMS: 1600 A , 40KA , 20KA
PMS: 1250A , 1600A 20KA , 40KA
PMS: 1250A , 1600A 20KA , PMT: 800A
25KA
PMT: 3150 A 31,5KA
CT: P=M. 120/5A
CT:
P=M. 300/5 A
NGR: 40 Ohm 300A CT: 300/5A
NGR: 40 Ohm 300A CT: 300/5A
PT:
20kV/v3/100V/v3
CT: P=M. 1000/5A
CT: P=M. 2000/5A
PMT: 1200A
12,5KA
PMT: 2000 A 20KA
BUS 20KV, 2000A, FUJI BUS 20KV, 2000A, MODALEK
PT: 20kV/v3/ 100V/v3 PT: 20kV/v3/ 100V/v3 600/5A 600/5A 600/5A 600/5A
KURSI PM-2 MEJA PM-1 SOFA PM-3 DIPAN PM-4 600A 12,5KA 600A 12,5KA 600A 12,5KA 600A 12,5KA PS 2OKV/400V 50KVA 800A 20KA 800A 20KA 800A 20KA 800A 20KA 600/5A 800A 20KA 600/5A 800A 20KA 600/5A
B U S T I E
2000A 25KA
TRAFO MESIN : 2x250 KVA
KOPEL BUS
XLPE/AL. 3x240 mm2
XLPE/AL. 3x240 mm2
PT: 150KV/100V PT: 150KV/100V PT: 150KV/100V PT: 150KV/100V PMS: 2500A
20KA CT: 1000/1 A
LA: 10KA LA: 10KA
PMS: 1600A , 40 KA , 20 KA , KWH METER KARPET PS-2 AMBAL PM-5 PHOTO PM-6 PS 2OKV/400V 50KVA
XLPE/AL. 3x240 mm2
TRAFO MESIN :
III. 3 EMTP-ATP
EMTP (Electromagnetic Transients Program) adalah suatu program komputer terintegrasi yang didesain untuk menyelesaikan permasalahan peralihan (transient) sistem tenaga listrik untuk rangkaian terkonsentrasi (lumped), rangkaian terdistribusi, atau kombinasi kedua rangkaian tersebut. Terdapat beberapa variasi dari program EMTP ini, seperti EMTP-RV, EPTI-EMTP dan ATP-EMTP. Dalam Tugas Akhir ini dipergunakan ATP-EMTP. Alasan dipilihnya program ini adalah sifatnya yang gratis, meskipun diperlukan proses lisensi agar berhak menggunakannya.
ATPDraw for Windows merupakan pengolah-mula (preprocessor) grafis mouse driven Electromagnetic Transients Program (EMTP) versi ATP. Dalam ATPDraw pengguna dapat mengontruksi model dijital sirkuit yang akan disimulasikan menggunakan mouse dan memilih komponen yang didefinisikan sebelumnya dari palet ekstensif, secara interaktif.
Alternatif Transient Program (ATP) dianggap sebagai salah satu sistem program yang paling banyak digunakan universal untuk simulasi digital dari fenomena transien elektromagnetik juga sebagai elektromekanis alam dalam sistem tenaga listrik. Dengan program ini, jaringan kompleks dan sistem kontrol dari struktur yang rumit dapat disimulasikan. ATP memiliki kemampuan pemodelan yang luas dan fitur-fitur penting tambahan disamping perhitungan transien
Sedangkan BPA bekerja pada EMTP tetap dalam domain publik oleh hukum AS, ATP tidak dalam domain publik dan perizinan yang diperlukan sebelum akses ke bahan proprietary diberikan. Licensing Namun, tersedia secara gratis semua untuk siapa pun di dunia yang tidak berpartisipasi secara sukarela dalam penjualan penjualan atau percobaan setiap program transien elektromagnetik, (selanjutnya disebut "EMTP commerce ").
Prinsip Operasi dan Kemampuan
Program ATP memprediksi variabel penting di dalam jaringan tenaga listrik sebagai fungsi waktu, biasanya diprakarsai oleh beberapa gangguan. Pada dasarnya, aturan trapesium integrasi digunakan untuk menyelesaikan persamaan diferensial dari komponen sistem dalam domain waktu. Kondisi awal tidak nol dapat ditentukan secara otomatis oleh solusi fasor kondisi steady state atau dapat dihitung oleh pengguna untuk komponen sederhana.
ATP memiliki banyak model termasuk mesin berputar, transformator, arrester surja, jaringan transmisi dan kabel. Interfacing kemampuan untuk program modul TACS (Transient Analysis System Control) dan MODEL (sebuah bahasa simulasi) memungkinkan pemodelan sistem kontrol dan komponen dengan karakteristik nonlinear seperti busur dan korona. Sistem dinamis tanpa jaringan listrik juga dapat menggunakan simulasi pemodelan sistem kontrol TACS dan MODEL.
Gangguan simetris atau tidak simetris diperbolehkan, seperti gangguan ke tanah, petir dan beberapa jenis switching operasi termasuk pergantian katup. Analisis Frekuensi-domain harmonik menggunakan metode injeksi harmonisa arus (HARMONISA FREKUENSI SCAN) dan perhitungan respon frekuensi jaringan fasor menggunakan fitur FREKUENSI SCAN juga didukung. Model-perpustakaan ATP saat ini terdiri dari komponen-komponen berikut:
komponen ysng tidak digabung dan terpisah unsure R, L dan C.
Jalur transmisi dan kabel dengan parameter terdistribusi dan frekuensinya.
Komponen dengan nonlinier: transformer termasuk jenuh dan histeresis, arrester surja, busur.
Switch biasa, tergantung waktu dan tegangan, switching statistik (Monte-Carlo studi). Valves (dioda, thyristor, triac), TACS / MODEL switch dikendalikan.
Sumber: langkah, ramp, sinusoidal, fungsi gelombang eksponensial, TACS / MODEL didefinisikan sumber.
Mesin berputar : Mesin 3-fasa sinkron, model mesin universal. Ditetapkan pengguna listrik komponen yang mencakup interaksi MODEL
Modul yang ada dalam ATP
MODEL dalam ATP adalah bahasa gambaran umum-tujuan yang didukung oleh serangkaian luas alat simulasi untuk representasi dan studi tentang sistem waktu-varian. Deskripsi dari masing-masing model diaktifkan menggunakan bebas-format, sintaks kata kunci-driven konteks lokal dan yang sebagian besar mendokumentasikan diri. MODEL di ATP memungkinkan deskripsi kontrol yang ditentukan sewenang-wenang dan komponen sirkuit, menyediakan antarmuka yang sederhana untuk menghubungkan program-program lain / model untuk ATP. Sebagai alat diprogram keperluan umum, MODEL dapat digunakan untuk hasil simulasi pengolahan baik dalam domain frekuensi atau dalam domain waktu.
TACS adalah modul simulasi untuk analisis time-domain dari sistem kontrol. Itu awalnya dikembangkan untuk simulasi kontrol converter ASTT. Untuk TACS, diagram blok representasi dari sistem kontrol yang digunakan. TACS dapat digunakan untuk simulasi Converter ASTT kontrol Sistem eksitasi tenaga mesin elektronika dan drive sinkron busur listrik (circuit breaker dan busur kesalahan). Interface antara jaringan listrik dan TACS dibentuk oleh pertukaran sinyal seperti tegangan node, switch saat ini, status switch, waktu bervariasi perlawanan, sumber tegangan dan arus.
Perhitungan parameter listrik saluran udara dan kabel dengan menggunakan modul program LINE konstanta, konstanta dan parameter KABEL KABEL. Generasi baris masukan data model frekuensi-bergantung (Semlyen, J. Marti, Noda model line). Perhitungan data model untuk transformer (XFORMER, BCTRAN). Kejenuhan dan konversi kurva histeresis. Data Base modularisasi (untuk $ TERMASUK penggunaan).
ATP-EMTP
TPPLOT WPCPLOT PlotXY DisplayNT PL42mat
HFSPlot DspATP32
GTPPLOT ATP
Analyzer
PL42mcad
ATP-EMTP tabel berdimensi dinamis pada awal eksekusi untuk memenuhi kebutuhan pengguna dan perangkat keras mereka (misalnya, RAM). Tidak ada batas absolut pernah diamati, dan versi standar memiliki batas-batas yang rata-rata lebih dari 20 kali ukuran default tabel. Saat ini, simulasi terbesar yang sedang dilakukan menggunakan PC berbasis Intel's. Tabel berikut ini menunjukkan batas maksimum untuk program distribusi standar.
Busses 6000 Sources 900
Branches 10000 Nonlinear elements 2250 Switches 1200 Synchronous machines 90
Karakteristik utama merencanakan program untuk ATP
Ini pasca-prosesor yang dihubungkan dengan ATP melalui file disk dan fungsi utama mereka adalah untuk menampilkan hasil dari simulasi-waktu atau frekuensi domain. Data simulasi ATP disimpan dalam ekstensi file memiliki pl4,. dan dapat diproses secara off-line, atau on-line. Yang terakhir (yaitu untuk menampilkan hasil sedangkan hasil simulasi) tersedia hanya jika sistem operasi menyediakan akses bersama
