Laporan Mesin Listrik

PRAKTIKUM TENAGA LISTRIK MODUL I & II PENGENALAN PROGRAM ETAP DAN JARINGAN DISTRIBUSI LABORATORIUM TENAGA

NAMA

: MUHAMAD IRFAN KHOIRI

NIM

: 3332140478

KELOMPOK

: ST - 04

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA 2017

BAB I METODOLOGI PRAKTIKUM 1.1 1.

Prosedur Percobaan Modul I Untuk membuka program ETAP mengklik icon ETAP

kemudian

mengklik New. 2.

Memberikan nama file sesuai nama Anda, kemudian mengklik OK.

3.

Pada menu bar, mengklik Project  Information lalu mengisikan data seperti seperti dimodul.

4.

Pada menu bar, Project  Standards lalu mengisikan data seperti seperti dimodul (f = 50Hz).

5.

Mengklik Power Grid

satu kali pada AC element, lalu mengklik satu

kali pada one line diagram untuk meletakkannya. 6.

Mendouble Mengklik pada Power Grid, lalu mengisikan data pada tab Info dan Rating Power Grid 150 kV sesuai dengan data percobaan di atas.

7.

Pada Project toolbar, mengklik circuit continuity

8.

Mengklik Bus Bar

.

satu kali pada AC element, lalu mengklik satu

kali pada one line diagram untuk meletakkannya. 9.

Menghubungkan Power Grid dengan Bus Bar dengan meng-Mengklik and drag ujung Power Grid ke Bus Bar. Jika benar, warna Bus Bar akan berubah, tidak abu-abu lagi.

10. Mendouble Mengklik pada Bus, lalu isi kan data pada tab Info sesuai dengan data percobaan. 11. Menempatkan

2-Winding

Transformer

dari

AC

element

lalu

Menghubungkan dengan Bus dengan cara menarik dari ujung Transformer ke Bus bar hingga terbentuk gambar seperti dimodul. 12. Mendouble Mengklik pada2-Winding Transformer, lalu mengisikan data pada tab Info dan Mensetting Rating sesuai dengan data percobaan di atas, dengan

tegangan sekunder 20 kV dan kapasitas daya 50 MVA,

kemudian mengklik tipikal Z&X/R dan akan muncul secara otomatis nilai impedansi trafo.

13. Menempatkan kembali bus bar, lalu tarik dari ujung trafo ke bus bar sehingga terbentuk gambar dimodul. 14. Menempatkan Static Load

dari AC elemen lalu Menghubungkan dengan

Bus bar. 15. Mendouble Mengklik pada Static Load, lalu mengisikan data pada tab Info dan loading sesuai dengan data percobaan di atas. 16. Mengklik study case load flow bergambar koper 17. Mengisikan parameter Study load flow seperti pada gambar seperti dimodul, atau sesuai kebutuhan dimana simulasi akan dilakukan 18. Melakukan simulasi aliran daya (Load Flow) dengan menekan ikon diikuti dengan ikon 19. Mengklik report manager

, lalu akan muncul window seperti

dimodul, Memilih Summary dan mengklik OK. 20. Kemudian mencatat data dari hasil report manager. Percobaan 1  Power Grid 150 kV  Bus Bar 150 kV; initial : 100% V, angle 0;  Transformator Step-down 150/20 kV; Kapasitas 50 MVA, Impedansi Typical Z & X/R  Bus Bar 20 kV; initial 100% V, angle 0;  Static Load 40 MVA; faktor daya (pf) 90% Percobaan 2  Power Grid 150 kV  Bus Bar 150 kV; initial : 100% V, angle 0;  Transformator Step down 150/20 kV; 50 MVA ; Impedansi Typical Z & X/R  Bus Bar 20 kV; initial 100% V, angle 0;  Static Load 10 MVA; pf 90% Percobaan 3  Power Grid 150 kV

 Bus Bar 150 kV; initial : 100% V, angle 0;  Transformator Step down 150/20 kV; 20 MVA ; Impedansi Typical Z & X/R  Bus Bar 20 kV; initial 100% V, angle 0;  Static Load 10 MVA; pf 90%. 1. 1.2

Prosedur Percobaan Modul II

1.

Mensetting Project standard dengan f = 50 Hz

2.

Menskemakan kembali gambar pada Unit 1 dengan pengecualian tanpa diberikan beban, lalu Busbar 2 di perpanjang dengan cara men ‘drag’ ujung kanan/kiri dari Busbar, Mensetting disesuaikan dengan data percobaan 1, Berikut adalah gambar skema sesuai dengan modul.

3.

Mengklik component cable

untuk mendeskripsikannya sebagai

jaringan distribusi, lalu sambungkan dengan Busbar 2 seperti gambar dimodul : 4.

Mengklik 2 kali kabel yang sudah terpasang, mengklik Library, lalu Mensettinglah sesuai dengan data percobaan 1, sehingga nampak seperti gambar dimodul ini.

5.

Lalu Mensetting panjang jaringan sesuai dengan data percobaan 1 dengan satuan km.

6.

Menambahkan Transformator seperti gambar dimodul ini.

7.

Mensetting nilai rasio dan Rating trafo Mensetting sesuai dengan data percobaan 1.

8.

Menambahkan Busbar setelah transformator untuk Menghubungkan beban dengan trafo seperti gambar dimodul

9.

Menambahkan komponen static load

dan lumped load

pada AC

component sehingga nampak seperti gambar dimodul ini. 10. Mensetting nilai Rating dari masing-masing beban seuai data percobaan 1 11. Melakukan load flow dengan mengklik

, lalu run mengklik

, akan

muncul hasil load flow seperti gambar dimodul ini. 12. Untuk mengatur hasil tampilan load flow, seperti menampilkan arus,

tegangan dalam bentuk Volt, aliran daya dalam bentuk VA, cukup mengklik display option

.

13. Mengklik report manager

untuk mendapatkan data tegangan dan daya

bus, lalu akan muncul window seperti dimodul, Memilih Summary. 14. Mencatat nilai tegangan dan daya pada masing-masing bus. Mengulangi lagi. Percobaan 1  Power Grid 150 kV  Transformator Step down 150/20 kV; 50 MVA ; Impedansi Typical Z & X/R  Lumped Load 10 MVA; pf 85%  Cable 1 km; 0,6 kV; 6 mm2 ; 3/C; CU  Transformator Step down 20/0.38 kV; 200 kVA  Static Load 10 kVA; pf 100% Percobaan 2  Power Grid 150 kV  Transformator Step down 150/20 kV; 50 MVA  Lumped Load 10 MVA; pf 85%  Cable 40 km; 0,6 kV; 6 mm2 ; 3/C; CU  Transformator Step down 20/0.38 kV; 200 kVA  Static Load 10 kVA; pf 100% Percobaan 3  Power Grid 150 kV  Transformator Step down 150/20 kV; 50 MVA  Lumped Load 10 MVA; pf 85%  Cable 40 km; 0,6 kV; 16 mm2 ; 3/C; CU  Transformator Step down 20/0.38 kV; 200 kVA  Static Load 10 kVA; pf 100. 1.

BAB II TUGAS

2.1 1.

Tugas Pendahuluan Apa yang anda ketahui tentang software ETAP? Tuliskan dan jelaskan elemen – elemen apa saja yang ada di ETAP! Jawab : ETAP (Electric Transient and Analysis Program) merupakan suatu perangkat lunak yang mendukung sistem tenaga listrik. Perangkat ini mampu bekerja dalam keadaan offline untuk simulasi tenaga listrik, online untuk pengelolaan data real-time atau digunakan untuk mengendalikan sistem secara real-time. Fitur yang terdapat di dalamnya pun bermacammacam antara lain fitur yang digunakan untuk menganalisa pembangkitan tenaga listrik, sistem transmisi maupun sistem distribusi tenaga listrik.  Elemen-elemen AC di ETAP a) Transformator Transformator 2 kawat sistem distribusi

dimasukkan dalam

editor power station software transformator 2 kawat pada power station software ETAP. b) Generator Generator sinkron sistem distribusi tenaga listrik dimasukkan dalarn editor power station ETAP berupa rating KV, rating MW, dan mode kerja yang ditampilkan pada bagian atas informasi editor generator. c) Load Beban listrik sistem distribusi tenaga listrik dimasukkan dalarn editor power station ETAP berupa rated kV dan MVA yang ditampilkan pada bagian atas iriformasi editor load. Di ETAP terdapat dua macam beban, yaitu beban statis dan beban dinamis.

d) Pemutus Rangkaian Merupakan sebuah saklar otomatis yang dirancang untuk melindungi sebuah rangkaian listrik dari kerusakan yang disebabkan oleh kelebihan beban atau hubungan pendek. e) Bus Bus AC atau node sistem distribusi tenaga listrik dimasukkan dalam editor power station software ETAP. Editor bus sangat membantu untuk pemodelan berbagai tipe bus dalam sistem tenaga listrik. Generator, motor dan beban statik adalah elemen yang dapat dihubungkan dengan beberapa bus yang diinginkan.  Elemen Aliran Daya Program analisis aliran daya pada software ETAP dapat menghitung tegangan pada tiap-tiap cabang, aliran arus pada sistem tenaga listrik, dan aliran daya yang mengalir pada sistem tenaga listrik. Metode perhitungan aliran daya dapat dipilih untuk efisiensi perhitungan yang lebih baik. Metode perhitungan aliran daya pada software ETAP ada tiga, yaitu: Newton Raphson, Fast-Decouple dan Gauss Seidel seperti yang telah diuraikan sebelumnya. a) Run Load Flow adalah icon toolbar aliran daya yang menghasilkan atau menampilkan hasil perhitungan aliran daya sistem distribusi tenaga listrik dalam diagram satu garis. b) Update Cable Load Current adalah icon toolbar untuk merubah kapasitas arus pada kabel sebelum load flow di running. c) Display Option adalah bagian tombol untuk menampilkan hasil aliran daya. d) Alert adalah icon untuk menampilkan batas kritis dan marginal dari hasil keluaran aliran daya sistem distribusi tenaga listrik. e) Report Manager adalah icon untuk menampilkan hasil aliran daya dalam bentuk report yang dapat dicetak.

 Elemen Hubung Singkat Short-Circuit Analysis pada Etap Power Station menganalisa gangguan hubung singkat tiga phasa, satu phasa ke tanah, antar phasa dan dua phasa ke tanah pada sistem tenaga listrik. Program Short-Circuit Analysis Etap PowerStation menghitung arus total hubung singkat yang terjadi. Etap Power Station menggunakan standar ANSI/IEEE (seri C37) dan IEC (IEC 909 dan lainnya) dalam menganalisa gangguan hubung singkat yang bisa dipilih sesuai dengan keperluan. Untuk memulai ShortCircuit Analysis maka single line diagram (SLD) sistem tenaga listrik digambarkan terlebih dahulu dengan memperhatikan komponen serta peralatan yang digunakan. 2. 2.

Apa yang disebut tegangan jatuh ? apa penyebabnya ? Jawab: Jatuh tegangan merupakan besarnya tegangan yang hilang pada suatu penghantar.Jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik secara umum berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban serta berbanding terbalik dengan luas penampang penghantar. Besarnya jatuh tegangan dinyatakan baik dalam persen atau dalam besaran Volt. 3. Besar kecilnya jatuh tegangan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :  Tahanan saluran  Arus saluran  Faktor daya (𝐶𝑜𝑠 𝜑)  Panjang saluran. 3.

3.

Apa yang disebut daya aktif, daya reaktif dan daya semu ? Jawab:  Daya aktif (P) adalah daya yang sesungguhnya dibutuhkan oleh beban.Daya Aktif pada beban yang bersifat resistansi (R). Satuan daya aktif adalah Watt.

 Daya reaktif (Q)

adalah daya yang dibutuhkan untuk pembentukan

medan magnet atau daya yangditimbulkan oleh beban yang bersifat induktif. Satuan daya reaktif adalah VAR (Volt Ampere Reaktif).  Daya semu adalah daya yang dihasilkan dari perkalian tegangan dan arus listrik. Daya nyatamerupakan daya yang diberikan oleh PLN kepada konsumen. Satuan daya nyata adalahVA (Volt.Ampere).

4.

Kabel dengan luas penampang (A) = 1,5 mm2 dan resistansi jenis 17,32 mm2 per km. Berapakah resistansi kabel tembaga dengan panjang 200 m ? Jawab: Diketahui : 𝐴 = 1,5 𝑚𝑚2 17,32 Ω 𝑚𝑚2 𝜌= 𝑘𝑚 𝑙 = 200 𝑚 = 0,2 𝑘𝑚 Ditanya : 𝑅 = ? Penyelesaiannya 𝜌𝑥𝑙 𝐴 17,32 𝑥 0,2 𝑅= 1,5 𝑅=

𝑅 = 2,3093 Ω

BAB III ANALISA 3.1

Analisa Percobaan Modul 1 Berdasarkan hasil percobaan didapat data sebagai berikut: Transformator : 50 MVA ; load 40 MVA Tabel 3.1 Pengamatan Tegangan dan Daya Pada Busbar Komponen Tegangan (kV) Daya keluar busbar (kW) Busbar 1 (atas) 150 33533 Busbar 2 (bawah) 19,275 33438 Tabel 3.2 Pengamatan Arus dan Losses Pada Trafo dan Beban Komponen Arus (A) Transformator 148,4 Static Load 1112,8 Transformator : 50 MVA ; load 10 MVA

Losses (kW) 95,7

Tabel 3.3 Pengamatan Tegangan dan Daya Pada Busbar Komponen Tegangan (kV) Daya keluar busbar (kW) Busbar 1 (atas) 150 8847 Busbar 2 (bawah) 19,822 8840 Tabel 3.4 Pengamatan Arus dan Losses Pada Trafo dan Beban Komponen Arus (A) Transformator 38,1 Static Load 286,1 Transformator : 20 MVA ; load 10 MVA

Losses (kW) 6,3

Tabel 3.5 Pengamatan Tegangan dan Daya Pada Busbar Komponen Tegangan (kV) Daya keluar busbar (kW) Busbar ... (atas) 150 8615 Busbar ... 19,55 8600 (bawah) Tabel 3.6 Pengamatan Arus dan Losses Pada Trafo dan Beban Komponen Transformator Static Load

Arus (A) 37,6 282,2

Losses (kW) 15,4

Dari data hasil percobaan di atas, dapat ditentukan analisa-analisa hasil percobaan diantaranya:

1) Rugi daya pada system. a. Pada percobaan dengan Transformator : 50 MVA ; load 40 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 33533 − 33438 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 95 𝐾𝑊 b. Pada percobaan dengan Transformator : 50 MVA ; load 10 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 8847 − 8840 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 7 𝐾𝑊 c. Pada percobaan dengan Transformator : 20 MVA ; load 10 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 8615 − 8600 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 15 𝐾𝑊 2) Turun Tegangan pada system a. Pada percobaan dengan Transformator : 50 MVA ; load 40 MVA ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 150 − 150 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 0 𝐾𝑉 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 20 − 19,27 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 0,73 𝐾𝑉 b. Pada percobaan dengan Transformator : 50 MVA ; load 10 MVA ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 150 − 150 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 0 𝐾𝑉 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 20 − 19,821 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 0,179 𝐾𝑉

c. Pada percobaan dengan Transformator : 20 MVA ; load 10 MVA ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 150 − 150 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 1 = 0 𝐾𝑉 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 20 − 19,55 ∆𝑉𝑏𝑢𝑠 2 = 0,45 𝐾𝑉 3) Penyebab terjadinya rugi daya dan turun tegangan ialah: Rugi turun tegangan disebabkan oleh arus yang mengalir pada melalui tahanan kawat. Jadi semakin besar rugi turun tegangan semakin besar juga arus dalam penghantar serta tahanan penghantar juga semakin besar. Sedangkan rugi daya disebabkan oleh tegangan dan arus, karena semakin besar tegangan pada saluran maka semakin kecil arus pada saluran.

4) Perbandingan nilai rugi daya dan rugi turun tegangan: Nilai rugi daya pada 3 sistem : Pada percobaan 1 rugi daya pada sistem = 95 𝑘𝑊 Pada percobaan 2 rugi daya pada sistem = 7 𝑘𝑊 Pada percobaan 3 rugi daya pada sistem = 15 𝑘𝑊 Nilai rugi turun tegangan pada 3 sistem : Turun tegangan pada sistem pada percobaan 1: Bus atas = 0 kV Bus bawah = 0,73 kV Turun tegangan pada sistem pada percobaan 2: Bus atas = 0 kV Bus bawah = 0,179 kV Turun tegangan pada sistem pada percobaan 2: Bus atas = 0 kV Bus bawah = 0,45 kV

5) Penjelasan perbedaan nilai rugi daya dan rugi tegangan Perbedaan nilai rugi daya dan rugi turun tegangan disebabkan oleh nilai daya nyata (daya semu) pada trafo dan beban (load) berbeda-beda pada percobaan 1 menggunakan trafo = 50 MVA dan beban = 40 MVA, sedangkan percobaan 2 menggunakan trafo = 50 dan beban = 10 MVA dan percobaan 3 menggunakan trafo = 20 MVA dan beban = 10 MVA sehingga hasil nilai rugi daya dan rugi tegangan pun akan berbeda.

3.2

Analisa Percobaan Modul 2 A. Percobaan 1 : Kabel panjang = 1 km; luas penampang kabel = 6 mm2 Pada percobaan pertama didapatkan hasil pengamatan tegangan dan daya pada busbar, sebagai berikut: Tabel 3.6 Pengamatan Tegangan dan Daya Pada Busbar Komponen

Tegangan (kV) Daya Keluar Busbar (kW)

Busbar …Komponen (150 kV)

150

8480

Busbar … (Sebelum Kabel) Bus

19,785

8464 + 10

Busbar Kabel) Busbar … … (Setelah (150 kV) Busbar kV) Busbar … … (0,38 (sebelumkabel)

19,783

10

0,375

10

Busbar kV) Busbar … … (0,38 (setelah kabel) Tabel 3.7 Pengamatan Arus dan Losses Pada Komponen Komponen

Arus Primer (A)

Losses (kW)

Trafo 50 MVA Komponen

38,8

6,5

Lumped Trafo 50Load MVA

290,6

Kabel Lumped load

0,3

0

Trafo Kabel 200 kVA

0,3

0

Static LoadkVA Trafo 200

15

Static Load Dari data hasil pengamatan di atas, dapat dilakukan beberapa analisa terkait percobaan sebagai berikut: a) Rugi daya pada sistem

1) Pada trafo 50 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 8480 − 8474 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 6 𝑘𝑊 2) Pada kabel 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 10 − 10 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 3) Pada trafo 200 kVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 10 − 10 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 b) Turun tegangan 1) Selisih Vs dengan Vr pada bus bar atas ∆𝑉 = 150 − 150 ∆𝑉 = 0 𝑘𝑉

2) Selisih Vs dengan Vr pada sebelum kabel ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 20 − 19,785 ∆𝑉 = 0,215 𝑘𝑉 3) Selisih Vs dengan Vr pada setelah kabel ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 20 − 19,783 ∆𝑉 = 0,217 𝑘𝑉 4) Selisih Vs dengan Vr pada bus bar bawah ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 0,38 − 0,375 ∆𝑉 = 0,005 𝑘𝑉

B. Percobaan 2 : Kabel panjang = 40 km; luas penampang kabel = 6 mm2 Pada percobaan kedua didapatkan hasil pengamatan tegangan dan daya pada busbar dimana : Tabel 3.8 Pengamatan Tegangan dan Daya Pada Busbar Komponen

Tegangan (kV)

Daya Keluar Busbar (kW)

150

8480

Busbar … (Sebelum Kabel) Bus

19,785

8464 + 10

Busbar Kabel) Busbar … … (Setelah (150 kV) Busbar kV) Busbar … … (0,38 (sebelumkabel)

19,714

10

0,374

10

Busbar …Komponen (150 kV)

Busbar … (0,38 kV) (setelah kabel) Tabel 3.9 Pengamatan Arus dan Losses Pada Komponen Komponen

Arus Primer (A)

Losses (kW)

TrafoKomponen 50 MVA

38,8

6,5

Lumped Trafo 50Load MVA

290,6

Kabel Lumped load

0,3

0

Trafo Kabel 200 kVA

0,3

0

Static LoadkVA Trafo 200

15

Static Load Dari data hasil pengamatan di atas, dapat dilakukan beberapa analisa terkait percobaan sebagai berikut: a) Rugi daya pada sistem 1) Pada trafo 50 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 8480 − 8474 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 6 𝑘𝑊 2) Pada kabel 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 10 − 10 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊

3) Pada trafo 200 kVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 10 − 10 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 b) Turun tegangan 1) Selisih Vs dengan Vr pada bus bar atas ∆𝑉 = 150 − 150 ∆𝑉 = 0 𝑘𝑉

2) Selisih Vs dengan Vr pada sebelum kabel ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 20 − 19,785 ∆𝑉 = 0,215 𝑘𝑉

3) Selisih Vs dengan Vr pada setelah kabel ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 20 − 19,714 ∆𝑉 = 0,286 𝑘𝑉

4) Selisih Vs dengan Vr pada bus bar bawah ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 0,38 − 0,374 ∆𝑉 = 0,006 𝑘𝑉

C. Percobaan 3 : Kabel panjang = 40 km; luas penampang kabel = 16 mm2 Pada percobaan ketiga didapatkan hasil pengamatan tegangan dan daya pada busbar sebagai berikut:

Tabel 3.10 Pengamatan Tegangan dan Daya Pada Busbar Komponen

Tegangan (kV)

Daya Keluar Busbar (kW)

150

8480

Busbar … (Sebelum Kabel) Bus

19,785

8464 + 10

Busbar Kabel) Busbar … … (Setelah (150 kV) Busbar kV) Busbar … … (0,38 (sebelumkabel)

19,785

10

0,375

10

Busbar …Komponen (150 kV)

Busbar … (0,38 kV) (setelah kabel) Tabel 3.11 Pengamatan Arus dan Losses Pada Komponen Komponen

Arus Primer (A)

Losses (kW)

TrafoKomponen 50 MVA

38,8

6,5

Lumped Trafo 50Load MVA

290,6

Kabel Lumped load

0,3

0

Trafo Kabel 200 kVA

0,3

0

Static LoadkVA Trafo 200

15

Static Load Dari data hasil pengamatan di atas, dapat dilakukan beberapa analisa terkait percobaan sebagai berikut: a) Rugi daya pada sistem 1) Pada trafo 50 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 8480 − 8474 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 6 𝑘𝑊 2) Pada kabel 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 10 − 10 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 3) Pada trafo 200 kVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑆 − 𝑃𝑅 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 10 − 10 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊

b) Turun tegangan 1) Selisih Vs dengan Vr pada bus bar atas ∆𝑉 = 150 − 150 ∆𝑉 = 0 𝑘𝑉 2) Selisih Vs dengan Vr pada sebelum kabel ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 20 − 19,785 ∆𝑉 = 0,215 𝑘𝑉 3) Selisih Vs dengan Vr pada setelah kabel ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 20 − 19,758 ∆𝑉 = 0,242 𝑘𝑉 4) Selisih Vs dengan Vr pada bus bar bawah ∆𝑉 = 𝑉𝑆 − 𝑉𝑅 ∆𝑉 = 0,38 − 0,375 ∆𝑉 = 0,006 𝑘𝑉

D. Perbandingan nilai rugi daya dan rugi turun tegangan: a) Nilai rugi daya pada 3 sistem : 1) Pada percobaan 1 rugi daya pada sistem 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 6 𝑘𝑊 pada trafo 50 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 Pada kabel 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 Pada trafo 200 kVA 2) Pada percobaan 2 rugi daya pada sistem 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 6 𝑘𝑊 pada trafo 50 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 Pada kabel 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 Pada trafo 200 kVA

3) Pada percobaan 3 rugi daya pada sistem 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 6 𝑘𝑊 pada trafo 50 MVA 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 Pada kabel 𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠 = 0 𝑘𝑊 Pada trafo 200 kVA b) Nilai rugi turun tegangan pada 3 sistem : 1) Pada percobaan 1 rugi turun tegangan pada sistem Bus atas = 0 kV Sebelum Kabel = 0,215 𝑘𝑉 Setelah Kabel = 0,217 kV Bus bawah = 0,725 kV

2) Pada percobaan 2 rugi turun tegangan pada sistem Bus atas = 0 kV Sebelum Kabel = 0,215 𝑘𝑉 Setelah Kabel = 0,286 kV Bus bawah = 0,726 kV

3) Pada percobaan 3 rugi turun tegangan pada sistem Bus atas = 0 kV Sebelum Kabel = 0,215 𝑘𝑉 Setelah Kabel = 0,242kV Bus bawah = 0,725 kV

Hasil dari 3 sistem nilai rugi daya sama dan rugi turun tegangan berbeda-beda. Hal tersebut dikarenakan pengaruh jarak panjang kabel dan luas penampang kabelm, sehingga nilai rugi tegangan di tiap titik berbeda-beda padea tiap simpul seperti pada bus bar atas, bus bar sebelum kabel, busbar setelah kabel dan bus bar bawah.

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan Modul 1 Pengenalan Progra ETAP 1. Untuk dapat mengoperasikan program software ETAP, pertama membuka program ETAP mengklik icon ETAP kemudian mengklik New. Lalu memberikan nama file sesuai nama Anda, kemudian mengklik OK. Setelah itu pada menu bar, mengklik Project  Information lalu mengisikan data seperti seperti dimodul. Selanjutnya ada menu bar, Project  Standards lalu mengisikan data seperti seperti pada modul (f = 50Hz).

2. Untuk dapat menggambar single line diagram serta mengatur beberapa komponen pada software ETAP, harus memahami beberapa elementelement yang terdapat pada software ETAP, yaitu: 1) Elemen-elemen AC di ETAP a) Transformator Transformator 2 kawat sistem distribusi

dimasukkan dalam

editor power station software transformator 2 kawat pada power station software ETAP. b) Generator Generator sinkron sistem distribusi tenaga listrik dimasukkan dalarn editor power station ETAP berupa rating KV, rating MW, dan mode kerja yang ditampilkan pada bagian atas informasi editor generator. c) Load Beban listrik sistem distribusi tenaga listrik dimasukkan dalarn editor power station ETAP berupa rated kV dan MVA yang ditampilkan pada bagian atas iriformasi editor load. Di ETAP terdapat dua macam beban, yaitu beban statis dan beban dinamis.

d) Pemutus Rangkaian Merupakan sebuah saklar otomatis yang dirancang untuk melindungi sebuah rangkaian listrik dari kerusakan yang disebabkan oleh kelebihan beban atau hubungan pendek. e) Bus Bus AC atau node sistem distribusi tenaga listrik dimasukkan dalam editor power station software ETAP. Editor bus sangat membantu untuk pemodelan berbagai tipe bus dalam sistem tenaga listrik. Generator, motor dan beban statik adalah elemen yang dapat dihubungkan dengan beberapa bus yang diinginkan. 2) Elemen Aliran Daya Program analisis aliran daya pada software ETAP dapat menghitung tegangan pada tiap-tiap cabang, aliran arus pada sistem tenaga listrik, dan aliran daya yang mengalir pada sistem tenaga listrik. Metode perhitungan aliran daya dapat dipilih untuk efisiensi perhitungan yang lebih baik. Metode perhitungan aliran daya pada software ETAP ada tiga, yaitu: Newton Raphson, Fast-Decouple dan Gauss Seidel seperti yang telah diuraikan sebelumnya. a) Run Load Flow adalah icon toolbar aliran daya yang menghasilkan atau menampilkan hasil perhitungan aliran daya sistem distribusi tenaga listrik dalam diagram satu garis. b) Update Cable Load Current adalah icon toolbar untuk merubah kapasitas arus pada kabel sebelum load flow di running. c) Display Option adalah bagian tombol untuk menampilkan hasil aliran daya. d) Alert adalah icon untuk menampilkan batas kritis dan marginal dari hasil keluaran aliran daya sistem distribusi tenaga listrik. e) Report Manager adalah icon untuk menampilkan hasil aliran daya dalam bentuk report yang dapat dicetak.

3) Elemen Hubung Singkat Short-Circuit Analysis pada Etap Power Station menganalisa gangguan hubung singkat tiga phasa, satu phasa ke tanah, antar phasa dan dua phasa ke tanah pada sistem tenaga listrik. Program ShortCircuit Analysis Etap PowerStation menghitung arus total hubung singkat yang terjadi. Etap Power Station menggunakan standar ANSI/IEEE (seri C37) dan IEC (IEC 909 dan lainnya) dalam menganalisa gangguan hubung singkat yang bisa dipilih sesuai dengan keperluan. Untuk memulai Short-Circuit Analysis maka single line diagram (SLD) sistem tenaga listrik digambarkan terlebih dahulu dengan memperhatikan komponen serta peralatan yang digunakan. 2. Untuk menggambar single line diagram pada ETAP tinggal memilih beberapa komponen atau element-element pada daftar element di sisi kanan layar, lalu menarik ke lembar kerja dan double klik pada element untuk mengatur rating atau info dari element yang digunakan.

3. Untuk menjalankan simulasi dari diagram yang telah dibuat dengan melakukan load flow dengan mengklik

, lalu run mengklik

, akan

muncul hasil load flow. Lalu untuk mengatur hasil tampilan load flow, seperti menampilkan arus, tegangan dalam bentuk Volt, aliran daya dalam bentuk VA, cukup mengklik display option report manager

. Selanjutnya mengklik

untuk mendapatkan data tegangan dan daya bus, lalu

akan muncul window seperti dimodul, Memilih Summary.

4.2 Kesimpulan Modul 2 Jaringan Distribusi

1. Jenis-jenis kabel jaringan dan beban lumped Jenis-jenis kabel: a. Kabel N.Y.A Biasanya digunakan untuk instalasi rumah dan sistem tenaga. Dalam instalasi rumah digunakan ukuran 1,5 mm2 dan 2,5 mm2. Berinti

tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, dan seringnya untuk instalasi kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam seperti pada gambar 4.1. Kabel tipe ini umum dipergunakan di perumahan karena harganya yang relatif murah. Lapisan isolasinya hanya 1 lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air dan mudah digigit tikus.

Gambar 4.1 Kode isolator warna Kabel N.Y.A Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa/conduit jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang. b. Kabel N.Y.M Digunakan untuk kabel instalasi listrik rumah atau gedung dan sistem tenaga. Kabel NYM berinti lebih dari 1, memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna putih atau abu-abu), ada yang berinti 2, 3 atau 4 seperti pada gambar 4.2.

Gambar 4.1 Lapisan Kabel N.Y.M

Kabel NYM memiliki lapisan isolasi dua lapis, sehingga tingkat keamanannya lebih baik dari kabel NYA harganya lebih mahal dari NYA). Kabel ini dapat dipergunakan dilingkungan yang kering dan basah, namun tidak boleh ditanam.

c. Kabel N.Y.Y Kabel NYY dipergunakan untuk instalasi tertanam (kabel tanah), Memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna hitam), ada yang berinti 2, 3 atau 4 seperti pada gambar 4.3

Gambar 4.3 Lapisan isolasi Kabel NYY Memiliki lapisan isolasi yang lebih kuat dari kabel NYM (harganya lebih mahal dari NYM). Kabel NYY memiliki isolasi yang terbuat dari bahan yang tidak disukai tikus

Jenis-jenis lampu listrik: Berdasarkan jenis-jenisnya lampu dibedakan menjadi beberapa kelompok antara lain : 1. Lampu Incandescent (Lampu Pijar) 2. Lampu Halogen 3. Lampu Fluorescent (Lampu TL) 4. Lampu Mercury 5. Lampu Sodium Tekanan Rendah (SOX) 6. Lampu Sodium Tekanan Tinggi (SON) 7. Lampu LED

DAFTAR PUSTAKA 1.

Asisten laboratorium tenaga.2017.modul praktikum mesin-mesin listrik 2. Cilegon :laboratorium tenaga listrik.

2.

http://stdelaboratory.blogspot.co.id/2013/11/tentang-etap-electric-transientand.html (Diakses Pada Pukul 21.15 WIB, 1 April 2017)

3.

https://www.academia.edu/4689739/TUGAS_PAK_NAZAR_DROP_TEG ANGAN (Diakses Pada Pukul 21.20 WIB, 1 April 2017)

4.

https://www.academia.edu/20258126/Daya_Listrik_Daya_Aktif_Daya_Rea ktif_dan_Daya_Semu_Teknik_Listrik (Diakses Pada Pukul 21.23 WIB, 1 April 2017)

5.

http://mumetlistrik.blogspot.co.id/2012/08/jenis-kabel-listrik-nya-nym-dannyy.html (Diakses Pada Pukul 17.23 WIB, 2 April 2017)

6.

http://farid-doypelangi.blogspot.co.id/2012/04/macam-jenis-lampupenerangan-lustrik.html (Diakses Pada Pukul 17.43 WIB, 2 April 2017)

7.