Sistem penyaluran tenaga listrik dari pembangkit hingga ke konsumen (beban) merupakan hal yang penting untuk diperhatikan. Mengenai pendistribusian tenaga listrik, prosesnya melalui beberapa tahapan yaitu dari pembangkit listrik yang menghasilkan listrik, disalurkan ke jaringan transmisi (SUTET) langsung ke stasiun induk trafo. Dari gardu induk, listrik disalurkan ke jaringan distribusi primer (SUTM), dan melalui RTP langsung ke jaringan distribusi sekunder (SUTR), listrik disalurkan ke konsumen.
Dengan demikian, sistem distribusi tenaga listrik berfungsi untuk penyaluran tenaga listrik kepada pengguna melalui jaringan tegangan rendah (SUTR), dan saluran transmisi untuk penyaluran tenaga listrik tegangan ekstra tinggi ke pusat-pusat beban daya tinggi (melalui jaringan distribusi). Gambar 2.1 di bawah ini menunjukkan bahwa listrik dihasilkan dan dikirim ke konsumen melalui pusat pembangkitan, gardu induk, saluran transmisi, gardu induk, saluran distribusi dan selanjutnya ke beban (konsumen listrik). (Suswanto, 2009). Sistem transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari unit pembangkit di berbagai lokasi dalam jarak jauh ke sistem distribusi, dan sistem distribusi berfungsi menyalurkan tenaga listrik ke pelanggan, seperti terlihat pada Gambar 2.2 di bawah ini.
Pemilihan jenis konfigurasi sistem distribusi tegangan menengah bergantung pada beberapa faktor, antara lain luas, kapasitas beban, dan tujuan. Dalam rangka meningkatkan pelayanan tenaga listrik kepada pelanggan, sering dilakukan perubahan konfigurasi jaringan di lapangan dengan harapan dapat memperlancar tugas pengoperasian sistem dengan tetap menjaga kelangsungan pasokan ke pelanggan. Sistem distribusi pola radial seperti Gambar 2.3 merupakan sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis.
Pada pusat-pusat tenaga listrik dibutuhkan motor yang merupakan beban mandiri dengan daya yang besar sehingga memerlukan pasokan tenaga listrik tegangan menengah, untuk itu juga pada pusat-pusat tenaga listrik yang berkapasitas besar.
Keadaan Transformator Berbeban
𝐸1 = ggl induksi pada sisi primer (volt) 𝐸2 = ggl induksi pada sisi sekunder (volt) 𝑁1 = jumlah lilitan pada sisi primer. Arus beban 𝐼2 ini akan menimbulkan gaya magnet (ggm) 𝑁2 𝐼2 yang melawan fluks timbal balik (Ф) yang sudah ada akibat fluks magnet 𝐼𝑀.
Rangkaian Ekivalen Transformator
Transformator Tiga Fasa
Penghematan ini akan lebih terasa jika sekarang kita mengubah polaritas trafo sehingga arah F𝐵 ke atas.
Hubungan Transformator Tiga Fasa 1. Hubungan Bintang (Y)
Jika transformator satu fasa digunakan pada bagian ini, arusnya akan menjadi 1. Hal yang sama berlaku untuk medan nmqr. Ditambah dengan sistem pendingin yang canggih, trafo tiga fasa menjadi lebih irit. a) Transformator tiga fasa bersambung bintang (b) Vektor transformator tiga fasa bersambung bintang. Sambungan trafo tiga fasa dengan kumparan sambung delta masing-masing berbeda 120º , 𝑉𝐵𝐶 , 𝑉𝐶𝐴 . a) Trafo sambung delta tiga fasa (b) Vektor trafo sambung delta tiga fasa.
Pengertian Daya
- Daya Aktif (P)
- Daya Reaktif (Q)
- Segitiga Daya
- Faktor Daya
Untuk tiga fasa: P = √3 ∙ V∙ I∙ Cos φ (2.46) Daya ini umumnya digunakan oleh konsumen dan diubah menjadi kerja. Daya semu adalah daya yang dihasilkan dengan mengalikan tegangan dan arus dalam suatu jaringan. Segitiga daya adalah segitiga yang menggambarkan hubungan matematis antara berbagai jenis daya yaitu daya semu, daya aktif, dan daya reaktif berdasarkan prinsip trigonometri.
Faktor daya (Cos φ) dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara daya aktif (Watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan pada suatu rangkaian AC atau selisih sudut fasa antara V dan I yang biasanya dinyatakan dalam cos φ.
Jatuh Tegangan
Studi aliran daya merupakan studi yang dilakukan untuk memperoleh informasi mengenai aliran daya, tegangan dan dapat dilanjutkan untuk mempelajari hubung singkat dan rugi-rugi pada sistem pada kondisi operasi tunak. Analisis aliran daya berkaitan dengan kondisi operasi seluruh sistem tenaga termasuk generator, jaringan transmisi dan beban yang mungkin mewakili suatu luas. Selain perencanaan operasi, perhitungan aliran daya digunakan untuk menilai keselamatan dan mengoptimalkan keandalan sistem tenaga.
Dari keempat faktor diatas, sangat penting untuk menentukan tegangan dan aliran daya pada suatu sistem tenaga listrik untuk kondisi dan beban tertentu. Dalam analisis sistem tenaga listrik, diasumsikan bahwa sistem dalam keadaan seimbang (keadaan operasi normal) dan perubahan jaringan bersifat konstan, serta tap transformator tetap. Karena bus umumnya didefinisikan dalam bentuk daya aktif dan daya reaktif, permasalahan aliran daya merupakan persamaan aljabar nonlinier yang umum antara setiap bus.
Oleh karena itu dikatakan aliran daya karena merupakan analisis kemana dan ke mana daya mengalir pada beban.
Matriks Admitansi Bus
Jika arus bus diketahui, dan juga dari persamaan (2.61), tegangan bus kn dapat diperoleh dengan cara.
Metode Pemecahan Aliran Daya
Jika kita mempertimbangkan bus jaringan sistem tenaga, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.21, saluran transmisi diwakili oleh rangkaian pengganti π dengan impedansi dikonversi ke akses MVA yang khas.
Metode Gauss Seidel
Sistem tenaga listrik biasanya dirancang dengan acuan bus ini yaitu sudut beban = 0°. Besaran yang dapat dihitung dari bus ini adalah daya aktif dan daya reaktif. Setiap bus generator mempunyai daya dalam satuan megawatt (MW) dan level tegangan yang dapat diatur oleh arus eksitasi generator, sehingga bus ini sering disebut dengan PV bus. Pada bus ini diketahui daya aktif (P) dan daya reaktif (Q), sehingga sering disebut dengan bus PQ.
Dari variabel yang diketahui, dapat ditentukan data tambahan seperti arus yang mengalir pada beban kinerja transmisi.
Rugi Daya Dalam Saluran
Rugi-rugi daya pada saluran bus i ke bus j merupakan penjumlahan aljabar dari hasil arus yang ditentukan pada rumus (2.79) dan (2.80), yaitu :.
Klasifikasi Saluran Transmisi
𝑉𝑆 = tegangan pada ujung pemancar atau generator 𝐼𝑆 = arus pada ujung pemancar atau generator 𝑉𝑅 = tegangan pada ujung penerima atau beban 𝐼𝑅 = arus pada ujung penerima atau beban Z = R + j X = impedansi saluran. Pada saluran tengah, kapasitansi dapat terkonsentrasi pada satu titik (nominal T) atau pada dua titik nominal PI. Karena semua suku yang berbeda dalam representasi PI dan T mengandung ∆𝑥, kita akan mendapatkan hasil yang sama jika kita memulai dengan representasi PI.
Pengenalan ETAP Power Station 12.6.0
Data dalam program ini dimasukkan sesuai dengan data yang ada di lapangan untuk berbagai jenis analisis atau desain. Pembangkit Listrik ETAP dapat menggambarkan diagram garis tunggal secara grafis dan melakukan beberapa analisis/investigasi, yaitu Aliran Beban (aliran daya), Sirkuit Pendek (korsleting), start motor, harmonik, stabilitas transien, koordinasi perangkat proteksi dan penurunan daya kabel. Data kelistrikan dan mekanik yang detail/lengkap dari peralatan dapat menyederhanakan dan meningkatkan hasil simulasi/analisis.
Studi kasus, memuat parameter-parameter terkait metode studi yang akan dilakukan dan format hasil analisis.
Analisis Aliran Daya (Load Flow Analysis)
