TRANSMISI
TENAGA LISTRIK
TEKNIK ELEKTRO UNRAM
2021
PENDAHULUAN
Saluran transmisi adalah
saluran penghantar tenaga listrik dari pusat pembangkit ke pusat-pusat beban menggunakan tegangan ekstra tinggi (EHV) 500 kV atau tegangan tinggi (HV) 150 kV.
PENDAHULUAN
Saluran Transmisi 150 kV Sistem Kelistrikan Lombak
PENDAHULUAN
Saluran Transmisi 150 kV Sistem Kelistrikan Lombak
PENDAHULUAN
Keuntungan penyaluran tenaga listrik menggunakan tegangan tinggi akan menyebabkan pada daya yang sama arus akan lebih kecil, sehingga;
a. luas penampang konduktor akan lebih kecil b. Rugi saluran dan jatuh tegangan lebih kecil c. Struktur transmisi lebih ringan.
PENDAHULUAN
Daya (VA) tersalurkan;
S = P + jQ = V x I Rugi saluran (Watt);
P = I x I x R
Jatuh tegangan (Volt);
Vdrop = Re[Z x I]
Tahanan konduktor (Ohm);
R = x l / A
PENDAHULUAN
Kekurangan;
a. bertambahnya jarak antara konduktor dan konduktor / tiang
saluran (isolator bertambah)
b. Jarak aman
konduktor ke tanah lebih tinggi
SALURAN TRANSMISI
Jenis;
a. Saluran Udara (Overhead line), penyaluran melalui kawat pada tiang transmisi berisolator.
b. Saluran bawah tanah (underground), penyaluran melalui kabel bawah tanah
SALURAN TRANSMISI
Kelebihan saluran udara :
a. Biaya pembangunan lebih murah.
b. Perbaikan dan perawatan lebih mudah Kelebihan saluran bawah tanah :
c. Tidak mengurangi estetika pemandangan.
d. Aman dari gangguan alam (pohon tumbang, angin, hujan, petir).
SALURAN TRANSMISI
SALURAN TRANSMISI
Berdasarkan tingkat tegangan transmisi;
a. Tegangan Ekstra Tinggi - Extra High Voltage (EHV) ; 500 kV
b. Tegangan Tinggi - Higt Voltage (HV) 150 kV c. Tegangan Subtransmisi 70 kV.
SALURAN TRANSMISI
Berdasarkan tegangan transmisi AC dan DC;
a. Tegangan AC 3 phase, keuntungan;
- mudah membangkitkan (generator sinkron) - mudah mengubah V (transformator)
- dapat menghasilkan medan magnet putar - daya penyaluran lebih besar
b. Tegangan DC, keuntungan;
- isolasinya lebih sederhana
- daya guna (efisiensi) tinggi, karena pf = 1
TRANSMISI DC
TRANSMISI DC Vs AC
TRANSMISI DC vs AC
SALURAN TRANSMISI
Berdasarkan panjang saluran;
1. Saluran transmisi pendek (< 80 Km)
2. Saluran transmisi menengah (80-250 Km) 3. Saluran transmisi panjang (>250 Km)
KONSTANTA SALURAN
Konstanta saluran terdiri dari R, L dan C
Sehingga saluran transmisi memiliki nilai impedansi Z = R + j (XL –XC)
1. R = ρ l/A (ρ tahanan jenis, l panjang dan A luas penampang kondiuktor)
2. XL = 2 Π f L (L induktansi saluran dialiri arus AC, f frekuensi)
3. XC = 1/(2 Π f C) (C kapasitansi karena adanya perbedaan muatan listrik antar fasa yang dialiri arus AC).
a. Pemodelan Saluran Pendek
b. Pemodelan Saluran Menengah
c. Pemodelan Saluran Panjang
Perhitungan Pada Saluran Transmisi
a. Perbedaan V kirin (Vs) dan V terima (Vr) b. Faktor daya (power factor atau Cos ) c. Daya guna / Efisiensi saluran ( Pr/Ps)
Perhitungan Pada Saluran Transmisi
Meskipun tenaga listrik disalurkan menggunakan sistem tiga fasa, tetapi perhitungan tegangan, arus, dan daya dilakukan secara satu fasa karena nilai impedansi saluran hanya ada dalam besaran satu fasa/kawat.
Daya 3 fasa = 3 x daya satu fasa
(ketiga fasa dianggap identik/seimbang)
ALIRAN DAYA , NYATA & REAKTIF
a. Perbedaan V kirin (Vs) dan V terima (Vr) untuk mendapatkan Voltage Regulator
% VR =[ (Vs - Vr) / Vr ] x 100%
b. Rugi daya saluran transmisi Ploss = I x I x R
= Ps - Pr
c. Daya guna / Efisiensi saluran
% Eff = ( Pr / Ps) x 100%
Soal Latihan 1.
Jawaban:
Diketahui
model saluran
nilai / besaran
R = 10
XL = 15
P (1 ) = 2200 kW Vr = 66 kV
pf = 0.8 (tertinggal)
Jawaban:
Penyelesaian;
P = V I Cos , sehingga;
I = P / (V Cos )
= 2200 x 1000 / (66.000 x 0,8) -arcos (0.8)
= 41,667 -36.86 A
= 41,667 (0,8 + j0,6) Vs = Vr + I x Z
= ( 66.000 + j0 ) +
(41.667 (0,8 + j0,6) x (10 + j15)) = 66.708,2 + j250
Vs = [ (66.708,2)^2 +250^2]
= 66.710 Volt
Jawaban:
Penyelesaian;
a. % VR = [(66.710 – 66.000) / 66.000] x 100%
= 1,08 %.
b. % Eff = 2200 000 / (2200.000 + 41,667^2 x 10) x 100%
= 2200.000 / 2217.35 x 100%
= 99,2 %
RUGI SALURAN Ploss = I^2 *R
Vs
IX IR
I Vr
Vs
Soal Latihan 2.
Beban seimbang hubungan bintang sebesar 300 + j100 disuplai dari saluran 3 sepanjang 40 km dengan impedansi saluran 0,6 + j0,7 /km.
a. Tentukan V pada sisi penerimaan pada saat V sisi pengiriman sebesar 66 kV.
b. Bagaimana sudut fasa antara Vs dan Vr.
c. Berapa efisiensi saluran transmisi tsb.
Soal Latihan 2.
Jawaban :
Model sistem
Diketahui;
- Vs = 66 kV
- Impedansi total saluran = 40 (0,6 + j0,7 ) = 24 + j28 - Beban 300 + j100 /fasa
Ditanyakan;
- Vr = … Volt - % Efisiensi = …
Soal Latihan 2.
Penyelesaian :
V s (fasa-netral) = Vs / 3
= 66 000 / 3 = 38 100 Volt I = V / (Z saluran + Z beban)
= 38100 / [(24 + j28) + (300 + j100)]
= (38100 + j0) / (324 + j128)
= 381000 / 348.36721,557
= 109.367 -21,557
Vr = Vs – Vdrop = Vs - Vdrop = 38100 - I x Z saluran
= - x (24 + j28)
% Eff = [(Vr x I x Cos ) / (Vs x I x Cos )] x 100%
= [(I x I x Rload) / (I x I x (Rline + Rload))] x 100%
Soal Latihan 2.
Jawaban :
Model sistem
Beban seimbang hubungan bintang sebesar 300 + j100 disuplai dari saluran 3 sepanjang 40 km dengan impedansi saluran 0,6 + j0,7 /km.
a. Tentukan V pada sisi penerimaan pada saat V sisi pengiriman sebesar 66 kV.
b. Bagaimana sudut fasa antara Vs dan Vr.
c. Berapa efisiensi saluran transmisi tsb.
Hitung:
d. Persentase pengaturan tegangan e. Efisiensi saluran transmisi
