EEE 337 - SISTEM KUASA I OKT-NOV 1993.

(1)

UNIVERSITI SAINS MALAYSI.A

Peperiksaan Semester Pertama Sidane Akademik ¹⁹⁹³¹⁹⁴

Oktober - November 1993

EEE

337 -

Sistem Kuasa

I

Masa :

[3

jam]

ARAHAN KEPADA CALON

^:

Sita

pastikan bahawa kertas peperiksaan

ini

mengandungi

9 muka

surat bercetak dan

ENA![({)

soalan sebelum anda memulakan peperiksaan

ini'

Jawab

LIMA.[$

^soalan.

Kertas

ini

mengandungi

DITA (t)

batragian, setiap satu mengandungi

IIGA'QI

^soalan'

Kesemua soalan Batragian I

!{ESU

^di^jawab'

Jawab

mana-manaDIIAfl)

soalan dalam Batragian

II'

Agihan markah bagi soalan diberikan di sut sebelah kanan soalan berkenaan.

Jawab semua soalan di dalam BahasaMdaysia'

Tunjukkan setiap lurgkah dengan jelas.

8S

.,.21-

(2)

-) -

_{IEEE 337]}

(10Y0)

(r0%,

DAUAGIAN-I (JAWAB SEMUA SoALAN)

l. Andaikata

suatu beban

tak

terimbang,

tiga

^fasa,

tiga way&r'

sambungan urye disambungkan kepada suatu punca terimbang,

tiga

fasa, sambungan

wye

dan hanya dua meter Watt digunakan seperti

ditunjulftan

dalam Rajah

Sl.

^Katakan

voltan

^punca

talian-neutrd V", V6

^dan

Vc

^adalah²²⁰

L30o,

220

L270o

dan Z2O

L l50oV,

masing-masing. ^Sementara

itu

arus talian Ix, 16 dan Is bersarnaan

7 | .62

L -l lo, 6l

^.28

L

¹⁷6.20 dan I 3.26

L

^l

33.60A'

Tentukan'

(a) (b)

Kuasa yang dicatatkan ^padasetiap meterWatt' Jumlah kuasa yang diserapkan oleh beban.

2.

Raiah

Sl

Pertimbangkan suatu rangkaian sistem kuasa mudah yang diwakili

^oleh

gambarajah satu

talian Rajah 52.

^Kadaran

plat

^nama

untuk

^setiap^peralatan

peranti adalah s€Perti

berikut-

:

^Tigafasa

15,000

kvA

7,971r3.8Y-59AkV

Galangan bocor

=

0.01+

j0.08

_Pu

AlafirbahTl

84

^,..31-

(3)

Alat$ah T2 :

^{Tiga fasa}

1500

kvA

7 .97

L kV

^-^2771480

Y V

Galangan

bocor:0'01

⁺

j0.05

Pu

Penjana

Gl :

^{Tiga fasa}

10112.5I\,IWA4VA 7.97/13.8

Y kv

Regangan = j 1.

l0

_Pu

Penjana

G2 :

^{Tiga fasa}

4/5

N{\il^[VA

7.62113.2

Y kV

Regangan = j0.90 _Pu

Talian penghantaran

TLzr :

^Panjang

=

^{50 batu}

Galangan

:0.445 +

_i0.976Qlbatu Rentanan Pirau

=

5.78 PS/batu

Talian penghantaran

TLla :

^Panjang=

2bat.t

Galangan = 0.80 +

j0.80

_Q/batu

Beban

I :

^Magninrd^anrs

llll =

^52.34

Faktor kuasa = 0.707 menYusul

Beban ⁵

: S=8000+j6000kVA

85

...41-

(4)

-4-

IEEE ³³⁷¹

R4,ah 52

Dengan

menggunakan

nilai terpilih

sembarangan

5000 kVA

sebagai ^asas kilovoltampere tiga fasa dan 39.84169

kV

sebagai ^asasvoltan talian-neutral dan voltan talian-talian. Tenttrkan:-

(a)

^Penuhkan

Jadual 52 untuk nilai-nilai yang dikehendaki. Sila

^ambil

perhatian bahawa

I

^bermaksud^anrs^talian^{dan I}

t

^bererti^anrs^{fasa dalam}

litar sambungan delta.

(r8/o\

o

...5t-

,qp

(5)

Kuantiti Litar Normal 69-kV

LitarNormal l3-kv LitarNormal48&V

kvA

"(r.) kV"(t-t) kv"(r-*l

Is(L)

I"(t)

Zs Yn

Jadud 52

O)

Lakarkan suatu gambaraJah galangan

untrk

rangkaran sistem ^kuasamudah

ini.

Gunakan

litar

nominal-n untuk

mewakili talian 69-kV'

Tunjukkan kesemua

nilai

galangan dan rentansn dalam bentuk per

unit

berdasarkan asas-asas

terpilih.

Tunjukkan kesemua beban ddam benfirk per

unit'

(l0o/o)

/

^asas

kV,rr" \'/ ** kVA *r

1

Nota:

Per-unit Zbaru= per-unit

Aana

\ .'- trfi:J t **mA;;1

8?

...61-

(6)

G

dan C,

F,

G,

H

dan

B,

^dan

(ii) F, G

dan

H,

(iv)

^D,C dan E?

IEEE ³³⁷¹

(5Y")

-6-

3. (a)

o)

(i)

Secara umurn, sistem perlindungan boleh dipecahkan kepada

tiga

subsistem utama, Senaraikan ketiga-tiga subsistem

ini'

Nyatakan secara ringkas konsep zon-zon perlindungan.

Terangkan dengan

ringkas

konsep sistem-sistem perlindungan utama dan sokongan.

(57o)

Dalam suatu sistem di mana gambarajah satu talian dan

zon-zon perlindungan dinrnjukkan dalam Rajah S3b, di manakah kegagalan terjadi

jika

pemutrs-pemutrs litar yang tertelantik adalah

(ii) (iii)

(i)

(iiD

R4tah S3b

8E

^...71-

(7)

IADUA1 I(ADAR TARIF

ll,t loi I SEftE{lEf I 9E5 lodc bogi b&lon rrgo Jrhf bcdo poggm Jod rlrrn br&olon 2a lon tmbaec cdcldr r?..1 bilhr' t(loAr

tlbrt L utt^- utrlq^m}l

gogi _{100 unil}p..lom rlhion ,

loqi 90O unit bltutnp rrbrlon

loii ltiop uir tmbofior rrbulon ecproa ninimm hJoacn idolr S2.tO

,. T lf |-'ADAGTT$ANYO$A}|ltoAll

Sogi rmuo unit

loprun rdnlmn hlcma idoh f6.00

t trcl

-l

rt?ag o fiiANA rvotl NtcDtnH N Bogi rtiop ldb,r.il lArndqh mkrimum rbry'oo Sogi rmo vnit

Bopmr ^winimunhlcron ioloh $5O,O0

I

lrc2-l^lf

'lEto^r{o xPUNCrx,nuAR Prrt{crx YotT t{ 5@tEt t{

Sogi ciop librrott blrrrdol mldmm rbuhn dolqm tmpoh puocol logi rmw urdt dslom rnpol pm@t

logi rmw nit dohm lmpofi lvor pvncol 8o1orcn niniwm bulqnqn iolqh ^gtO,0O ilnf O " rAll PlriDUSnAItl VOtrAr{ ll}.p^H

Eogi rrmuo unil

Soyoron mioimm bdonon iolqh S6.00

lAffH -l^trrsrou$trAN^lr Yott rl$oeH M

8o9i rriop ldlo,rct bhrndol mbimn lbsbn

Bogi rmw unit

Bopron minioum buloron idoh S50O,0O

iAnt El -TAtt ?3rrDiE|! il ruNc^vru

r

. ?rrl|c,rxvo$ NsFCil t{

8o9i rtiop liloron lchradol mlrimum r$vhn dolom trmpoh puncol Bogi rmw mit dobm lmpol pvncol

Bogi mw vnit doho nnpolr bor pnco&

Eoyotoo minimum bglonon ioloh $500.00

lAff E -lAfilt PEnlOU.slEAN Prrl* l(/UrAn

trrNc^lvott$t nNcd

8o9i rriop lilorol lchlndgL mkdmum rbuhn dslom tmpoh puncol Soqi rlw unit do{om tmooh purol

Eoii mw unit dobm tmpolr lvor pmcol Eqaron miniovm bdonqn ioloh $t00,0O TAnD t - r 8t PlltOMlOf{OArl vgl,tAll lltto t{

Sogi rmuo unit

8o;oron miaimn hlomn ioloh 31S.00

l l; f I - T tlt tfi,Ol,llOt{OAN Artl YOtl t{ S8D€IHAN

rogi oiop lilmn bhln&l mkdmm rbdon 3r2.00

9tr.oo

Sogi rnuo unil

TAllf f 2 - TAlll PfRtottltotloAt{ rua{CAX/tUAn ruNCA( VOttAr{ $Dttfl }tA

Eogi rtiop lilwon lrhrndol mhimn nbulon dolon tompoh pvncol Sogi rm vnit dobn tmpoh pucol

Eogi mrc wir dohm rmpoh lvor pocot Bc;rroo minirum bdcaos iolqh ll00,00

TAIrO-UilPi'AW t|D NU{ruUIlI*AYA t

Kodor-lodcr bogi tmogo ;ug ^digvnolon^rpra-^lompu.^frlonmF.^lol9u

ir;omt iolonmyr, rmnpbrong ^loodoronkrntopi, podok'psdok hLlon, iryorct lolvlinbr don hin.hin tviuon vmum don lompv wom,

8o9i mrc ^unit.

$12.o0

it9.00

$lr.oo

$r7.00

st5.00

u rll

lls

2l rn

16 rn

19 lrn

16tn t0 r|t t3

rt

26 rn

ll ,f,!

lro

16 rn lrrn

15 rl 7 trr

16 rn I ^ran

5.

f.

t0,

t2.

...8/_

(8)

W ffi*rn*,ra, rt{,oa ta^x, x, nit u

^r{

t{rc^l

sAcr EI-EKTR rK Dr SEKATKAN DARI ... Z.Q..Ogos rrNccr ...l.9...Septenbec,

ptMBAyARANNyA HENDAKIAH DIBuAI DAIA ⁴TAAsA IUJUH HAIIDAII ... . .. ... . .20...$pntgm.heC. . "'

JIKA IIOAK, BEKAIAN EUKTRIK HARUS OIPOIONC DENGAN TDA|( OIE€II APA'APA NON5 tAG|.

JIKA R€sIT RASMI IENAGA NASIONAI, EERHAD SAGI P€A.IBAYARAN BII INI IIDAK DIIERIT'IA DAIA/VI I$ASA TUJUH HA8I, HARAP SER|IAHU P€NGURUS e€sAR (KEWANGANI, IENAGA NASTONAT. BERHAD, P€lt SURAI I t003, 50732 KUAI tUriPUR DAN NYAIAI(AN NOMEOT AXAUNNYA S€KAII,

tlrulYll ll Dlrelr clr

CEK YANG I$EN,EIASKAN llt INt HENDAI(IAH DI?AIANG DAN D1IUIIS PTMSAYAR,ANNYA KEPADA IENAGA NASIONAI EERHAD AIAU KEIUA POS AIAU MAJI.IS ITI..IPAIAN AIAU SANK 5EEAGAII'IANA YANG DINYAIAKAN DI AIAS INI'

Kod Toril

Bocqon Meler ^ScnycLnyo

vnil digunokcn

Kodor

S.unit ^Boyoron

Sckcrong

I

^oohrtu

A

162i I

^o,ru

I

l

I

| ^.tumioh^{bogi bvlo}

llY^t

^awAL-

lllx|(lra ?lnolo]loA]l

lunggokon Jumlch bcyoron

ToriLh No. Siri Rujukon BonyaLnyo

'

U tz

aoz

F

9-0

RaJah SIC

$

,lt l,ltAH EAYARAN

P. AZIRiNAH

(9)

(c)

Suatu

jadual kod

dan kadar

tanf

yang digunakan

oleh

^pembekaltenaga nasional,

TNB, ditunjukkan

dalam Jadual

53.

Pada setiap

akhir

bulan pengguna akan

dibilkan

unfirk tenaga yang

digunakan.

Seorang pengguna telah menerima

bil

seperti Rajah S3C. Berpandukan kepada maklumat yang ternrlis ^pada

bil

tersebut, kira

jumlah

tenaga yang digunakan

untrk

^bulan

tersebut dalam ringgit.

(lo%)

BAHAGTAN rr (JAWAB MANA-MANA DUA(2) SOALAN)

Suatr talian penghantaran tiga fasa,

litar

tunggal, dan 60 Hz mempunyai

jarak

150

batu.

Talian

ini

membekalkan voltan kepada ^suatrrbeban 50

MVA

beroperasi pada

faktor

^kuasa

0.85

^menyusul^pada

tahap

¹³⁸

kV'

Galangan dan lepasan

talian

adalah 0.7688

L77.4o Q/batu

^dan

4.5239 x 10'6 LgAo

S/batu masing-masing.

Tentrkan:-

y

untuk talian ini

dalam sebutan pelemahan cr dan (a)

o)

(c) (d) (e)

Pemalar perambatan anjakan fasa P perbatu.

Beban galangan pusuan (surge-impedance loading

(str

_{)) talian}^ini.

Arus pada hujung terimaan.

Voltan hrju ^padahujung hantaran.

Volan

^pantulan^pada^hujung^hantaran,

(3%)

(3%\

QYo)

(5%'

(5o/o)

Prrbltilut

Nilai pkgd voltan

dan sudut fasa pada sebarang

titik di

sepanjang talian daiam sebuun

jarakx

dan hujungterimaan diberikan oleh

u - -b# .ox .jF* . vn-j#c-"-cx

r-jox

gJ.*;

^...91-

(10)

)

-9-

_IEEE³³⁷¹

Tiga

alatubah pengagihan satu fasa

I l5l230 V

mempunyai

kadar

15

kVA

setiap sanr. Ketiga-tiga alatubah

ini

disambungkan untuk membentuk satu bank datubah

tiga

fasa

untuk

membekalkan

voltan

kepada suatu beban

tiga

fasa

40 kW

pada faktor kuasa 0,9

menyusul.

Cari semua anrs dan voltan (talian dan belitan) dalam kedua-dua belitan utama dan kedua

jika

alatubah-alatubah tersebut disambungkan dalam konfigurasi.

3.

Dalam kedua-dua ^kes,voltan utama ialah 115 V talian-talian.

Suatu

loji

kuasa menrpunyai dua penjana yang membekalkan bas

loji,

dan tidak satu penjana pun yang dibenarkan beroperasi samada di bawah

l00l\,f\il

atau

di

atas 625 lvf\M. Kos tokokan untuk ^P1dan Pz dalam megawatt adalah

(a) (b)

(a)

o)

(c)

wyedelta,

and delta-wye.

20O

lvf\il

500 N,I\il

ll50lvl\il

(lo%)

(10%)

(60/o)

(7%)

(7%\

dF.

A{-o'ol2Pr+8o $/Mwj

dF"

fr=o.ol8P r+ 7.0 $/Mwj

Unnrk suahr penghantaran ekonomi can ^?'

loji

bila P1 + P2 bersamaan

- oooOooo

-

9p,