500 likes | 663 Views
Power System. # 2. Analisis Sistem Tenaga #2 Sudayatno Sudirham. Isi Pelajaran #2 Impedansi dan Admitansi Saluran Transmisi.
E N D
Power System # 2
AnalisisSistemTenaga #2 SudayatnoSudirham
Isi Pelajaran #2 ImpedansidanAdmitansi SaluranTransmisi
Salurantransmisimerupakankoridor yang harusdilaluidalampenyaluranenergilistrik. Walaupunrangkaianekivalencukupsederhana, terdapatempathal yang harusdiperhatikanyaitu: • Resistansikonduktor, • Imbastegangan di satukonduktoroleharus yang mengalir di konduktor yang lain, • Aruskapasitifkarenaadanyamedanlistrikantarkonduktor, • Arusbocorpada isolator. biasanyadiabaikankarenacukupkecildibandingkandenganaruskonduktor. Namunarusbocormenjadisangatpentingdalampermasalahan isolator
Konduktor Beberapajeniskonduktor: Aluminium: AAL (all aluminiumcoductor) Aloyaluminium: AAAL (all aluminium alloy conductor) Denganpenguatankawatbaja: ACSR (aluminium conductor steel reinforced) Data mengenai ukuran, konstruksi, resistansi [ per km], radius [cm], GMR [cm] (Geometric Mean Radius) kemampuanmengalirkanarus [A] dapatkitaperolehnamununtuksementarakitatidakmembahasnyadalampaparanini.
Resistansi Seri Untukarussearah, resistansikonduktordiformulasikan: resistivitasbahan [m.] panjangkonduktor [m] luaspenampang [m2] [] R Resistivitastergantungdaritemperatur.
Resistansi Seri Padasalurantransmisikitamemperhatikanduahalberikut : • Arus yang mengaliradalaharusbolak-balik, yang menimbulkanefekkulit (skin effect), yaitukecenderunganarusmengalir di pinngiranpenampangkonduktor. • Konduktorsalurantransmisiberupapilinankonduktorsehinggapanjangsesungguhnyakonduktorlebihbesardaripanjang lateral konduktor.
Induktansi Seri H i x r0 FluksiSendiri Tinjausatukonduktorlurusberjari-jarir0, denganpanjangl,yang dialiriarusi. Menuruthukum Ampere, medan magnet di sekitarkonduktoriniadalah: Untuk udara: Fluksi di luarkonduktor yang melingkupikonduktorsampai di titikP yang berjarakDkPdarikonduktoradalah r0 : radius konduktor jarak konduktor-k sampai titik P
Induktansi Seri Hluar Hdalam Namunarusmengalirdi seluruhpenampangkonduktorwalaupunkerapatanarus di pusatkonduktormungkinberbedadengankerapatanarus di dekatpermukaannya. Olehkarenaitu, selaindi sekitarkonduktorterdapatjugamedan magnet di dalamkonduktor. Untukmenyederhanakanperhitungan, makamedan magnet di sekitarkonduktordandi dalamkonduktordisatukandenganmencariapa yang disebutGMR (Geometric Mean Radius). GMRmerupakan radius konduktorpengganti yang kitabayangkanmerupakankonduktorber-ronggaberdinding tipis berjari-jarir′ (yaituGMR) danarusmengalirdi dindingkonduktorberronggaini. DenganGMRini, fluksi di dalamkonduktortelahtercakupdalamperhitungan. Olehkarenaitufluksilingkup total padakonduktoradalah: Atau per satuanpanjang:
Induktansi Seri FluksiBersama Selainfluksi yang ditimbulkanoleharus yang mengalirpadanya, suatukonduktorjugadilingkupiolehfluksi yang ditimbulkanoleharus yang mengalir di konduktor lain yang berdekatandengannya. Fluksibersama Fluksisendiri
Induktansi Seri Tinjausatukelompoknkonduktor yang masing-masingdialiriarusii. Kelompokkonduktorinimerupakansatusistemsalurandengan: Konduktorke-k memilikifluksilingkup total: Fluksibersama Fluksisendiri
Induktansi Seri Tinjausatukelompoknkonduktordankitahitungfluksilingkupsampaisuatutitik P: Sampai di titik P konduktorke-k memilikifluksilingkup total: Untukmencakupseluruhfluksi, titikPkitaletakkanpadaposisisemakinjauh, sampaitakhingga. Fluksi lingkup sendiri
Induktansi Seri Dengan posisi titik Psemakin jauh maka: dan Dengandemikianfluksilingkupkonduktor-k menjadi fluksi sendiri konduktor k fluksi karena arus di konduktor yang lain fluksikarenaarus di konduktor yang lain
Induktansi Seri Kalaukitabatasitinjauanpadasistemempatkonduktor (3 fasadan 1 netral), relasifluksilingkupsetiapkonduktoradalah:
Impedansi Seri LAA RA A A′ LBB LAB LAC RB B B′ LCC LBC LAN RC C C′ LNN LBN LCN RN N N′ Denganadanyafluksilingkup di setiapkonduktormakaselainresistansi, setiapkonduktorjugamengandunginduktansi. Untuksaluran 4 konduktor (3 konduktorfasadan 1 netral) denganpanjangtertentukitamemilikirangkaianekivalensepertiberikut:
Impedansi Seri LAA RA A A′ LBB LAB LAC RB B B′ LCC LBC LAN RC C C′ LNN LBN LCN RN N N′ JikakonduktorNdigunakansebagaireferensi, maka:
Impedansi Seri Karena maka Karena maka Jadi:
Impedansi Seri LAA RA A A′ LBB LAB LAC RB B B′ LCC LBC LAN RC C C′ LNN LBN LCN RN N N′ Impedansi sendiri ZsB Impedansi sendiri ZsC Impedansi sendiri ZsA Impedansi bersama ZmB Impedansi bersama ZmB Impedansi bersama ZmC Impedansi bersama ZmA Impedansi bersama ZmC Impedansi bersama ZmA
Impedansi Seri LAA RA A A′ LBB LAB LAC RB B B′ LCC LBC LAN RC C C′ LNN LBN LCN RN N N′ Dalambentukmatriks Matrikskomponensimetris:
Impedansi Seri CONTOH: Satuseksisaluransepanjangl dengankonfigurasisegitigasamasisidanpenghantarnetral di titikpusatsegitiga A N C B Dinyatakan per satuan panjang
Transposisi Jikadidefinisikan maka:
Transposisi CONTOH: Tentukanimpedansiurutanpositifsalurantansmisi: 230 KV L-L I rated 900 A r = 1,35 cm r’ = gmr = 1,073 cm R = 0,088 / km 4,082 m 4,082 m
Admitansi Jikakonduktorluruskitaanggaptakhinggapanjangnyadanmengandungmuatandengankerapatan, makageometriuntukpenerapanhukum Gauss menjadisederhana. Bidangequipotensial di sekitarkonduktorakanberbentuksilindris. Displacement dankuatmedanlistrik di suatutitikberjarakxdarikonduktoradalah xB xA Beda potensialantara titik A yang berjarakxAdarikonduktordantitik B yang berjarakxBdarikonduktoradalah B A
Admitansi Tinjaukonduktoradengan radius rabermuatana danduakonduktor lain idanj yang tidakbermuatan Djk Dik j k, rk , k i Iniadalahbedapotensialkonduktori dan j yang diakibatkanolehadanyamuatan di konduktora Inimenjadi formula umum
Admitansi Tinjausistem 3 konduktora, b, c Dac Dab Dbc Formula umum: b, rb , b c, rc , c a, ra , a Merupakansuperposisidarivabolehpengaruha, b , cseandainyakonduktoradanbtidakbermuatan.
sistem 3 konduktora, b, c Dac Dab Dbc Formula umum: b, rb , b c, rc , c a, ra , a
sistem 3 konduktora, b, c Dac Dab Dbc Formula umum: b, rb , b c, rc , c a, ra , a
Admitansi Tinjausistemempatkonduktora, b, c, n. a, ra , a n, rn , n b, rb , b c, rc , c Formula umum:
Admitansi sistemempatkonduktora, b, c, n. a, ra , a n, rn , n b, rb , b c, rc , c
Admitansi sistemempatkonduktora, b, c, n. a, ra , a n, rn , n b, rb , b c, rc , c n dapat di-gantimelaluikonservasimuatan
Admitansi sistemempatkonduktora, b, c, n. a, ra , a n, rn , n b, rb , b c, rc , c
Admitansi Yang dapatdituliskandalambentukmatriks Inimenjadi formula umum
Admitansi Untuktegangan sinus keadaanmantap: Kita ingatuntukkapasitor Q = C V admitansi
Admitansi Admitansi Inversimatriksinimenyulitkankitauntukmenghitunglangsung Yang lebihmudahkitaperolehlangsungdarirangkaianadalah Olehkarenaitukitamencari yang akanmemberikan
Admitansi Contoh: Satuseksisaluransepanjangl dengankonfigurasisegitigasamasisidanpenghantarnetral di titikpusatsegitiga a N c b formula umum
Admitansi Kita ingatmatrikssimetris di mana
Admitansi yang merupakanmatrikssimetrisdenganmudahmemberikan
Transposisi formula umum
Transposisi Telahdidefinisikan
Transposisi Contoh:TentukanadmitansiurutanpositifY1salurantansmisi: 230 KV L-L I rated 900 A r = 1,35 cm r’ = gmr = 1,073 cm R = 0,088 / km 4,082 m 4,082 m
Courseware SistemTenagaListrik #2 Sekian Terimakasih Sudaryatno Sudirham