340 likes | 591 Views
Power System. Sudayatno Sudirham. Analisis Sistem Tenaga #3. Isi Pelajaran #3 Persamaan Tegangan dan Arus Konstanta Propagasi Impedansi Karakteristik Rangkaian Ekivalen. Isi.
E N D
SudayatnoSudirham AnalisisSistemTenaga #3
Isi Pelajaran #3 PersamaanTegangandanArus KonstantaPropagasi ImpedansiKarakteristik RangkaianEkivalen Isi
Yang kitaperolehdalamperhitunganimpedansidanadmitansisuatusalurantransmisiadalahnilai per satuanpanjang. Impedansi : / m Admitansi : S / m Impedansidanadmitansiiniterdistribusisepanjangsalurantransmisi. Setiapmeternyamisalnya, mengandungimpedansidanadmitansi. Hal iniberarti, jikasalurantransmisidigunakanuntukmenyalurkanenergi, di setiapperubahanposisisepanjangsaluranakanterjadipenurunantegangandanpenurunanarus
PersamaanTegangandanArusSaluranTransmisi: Tinjausalurantransmisi (duakonduktor) ujungterima ujungkirim suatuposisixdihitungdariujungterima Pertanyaan: Jikategangandanarus di ujungterimadiketahui, berapakahtegangandanarus di posisiberjarakx dariujungterima?
Tinjaujaraksempitx padaposisixdariujungkirim dalamjarakxiniterdapatimpedansidanadmitansisebesar: dan Dalamjaraksempitiniterdapatteganganjatuh danarusantarkeduakonduktorsebesarsehingga atau atau
Jikax 0, kitatuliskanpersamaanordepertama: danpersamaanordeke-dua substitusi Inilahpersamaantegangandanarussalurantransmisi. Dalamduapersamaanordeke-duainifaktorYZmuncul di keduanya. Denganharapanakanmemperolehkemudahansolusi, didefinisikan: atau konstantapropagasi
KonstantaPropagasi: KarenaZmaupunY adalahbilangan-bilangankompleks, maka jugabilangankompleks: Konstantaredaman Konstantafasa menyebabkanperubahanfasadanbentukgelombangterkaitdenganperubahaninduktansidankapasitansisepanjangsaluran menyebabkanpenurunanamplitudogelombangkarenadesipasidayasepanjangtransmisi. Nilai terkaitdenganresistansisaluran
CONTOH: Dari suatusalurantransmisitelahdihitungimpedansidanadmitansi per satuanpanjang: dan Hitungkonstantapropagasi.
SolusiPersamaanTegangan: Persamaanteganganorde ke-2: Dengankonstantapropagasi persamantersebutmenjadi Persamankarakteristik: Solusi: yang untukx = 0, yaitu di ujungkirim: Persamaanteganganorde ke-1:
Persamaanteganganordepertamamenjadi atau Dengandemikiankitamempunyaisepasangpersamaanuntuktegangandanarus, yaitu:
ImpedansiKarakteristik Kita perhatikanpersamaantegangandanarus: arus arus tegangan arus tegangan Iniharusmerupakanimpedansi Iniharusmerupakanadmitansi Makadidefinisikanlah: ImpedansiKarakteristik Perhatikan: Z adalahimpedansiper satuanpanjang Y adalahadmitansiper satuanpanjang Zcadalahimpedansikarakteristik
CONTOH: Dari suatusalurantransmisitelahdihitungimpedansidanadmitansi per satuanpanjang: dan HitungImpedansiKarakteristik.
DenganmenggunakanimpedansikarakteristikZcsepasangpersamaanuntuktegangandanarus, menjadi: Apabiladadalahjarakantaraujungkirimdanujungterima, makategangandanarus di ujungkirimdapatkitaperolehdenganmengantikanx dengandpadarelasi di atas:
RangkaianEkivalen Apabilakitahanyainginmengetahuikeadaan di ujungterimadanujungkirimsuatusalurantransmissi, persamaan yang telahkitaperolehtelahcukupuntukmelakukanperhitungan Namunkarenasalurantransmisiterhubungdenganperalatan lain (transformatormisalnya) makakitaperlumenyatakansalurantransmisidalamsebuah
RangkaianEkivalen Kita tinjaurangkaianekivalen sepertiberikut: Padarangkaianekivalen, impedansidanadmitansi yang terdistribusisepanjangsalurandimodelkansebagaiimpedansidanadmitansitergumpalekivalen ZtdanYt.Aplikasihukum Kirchhoff padarangkaianinimemberikan:
Dengandemikianuntukrangkaianekivalen kitaperolehpersamaan: ZtdanYtadalah “nilaitergumpal” impedansidanadmitansisaluran. Jikakitaperbandingkanpersamaantegangannyadenganpersamaantegangansebelumnya, yaitu kitadapatkan dan
Rangkaianekivalenditurunkandarisistemduakonduktor Untukaplikasipadasistemtigafasakitamenggunakankomponensimetris. Masing-masingkomponendalamkomponensimetrismerupakanfasa-fasaseimbangsehinggamasing-masingkomponendapat di analisismenggunakanrangkaianekivalensatufasa. Dengandemikianmasing-masingkomponenmemilikirangkaianekivalen, yaiturangkaianekivalen urutanpositif, urutannegatif, danurutan nol.
RangkaianUrutanPositif RangkaianUrutanNol RangkaianUrutanNegatif
Konstantapropagasiurutanadalah Impedansikarakteristikurutanadalah ImpedansidanAdmitansiekivalenurutanadalah
Dalamanalisissistemtenaga, seringdilakukanasumsibahwasistemberoperasidalamkeadaanseimbang. Denganasumsiinimakahanyarangkaianurutanpositif yang diperlukan, dandenganmengambilfasaa, rangkaianekivalensatufasamenjadi a a′ R jX n n′
CONTOH: Dari suatusalurantransmisitelahdihitungimpedansidanadmitansi per satuanpanjang: dan dantelahdihitung pula impedansikarakteristiksertafaktorredaman Tentukanelemen-elemenrangkaianekivalenjikapanjangsalurantransmisi 100 km. Impedansidanadmitansiekivalensaluranadalah: Konstantapropagasi adalahbilangankompleks. Sebelumkitalanjutkanperhitungan, kitaakanmelihatlebihdulufungsihiperbolikuskompleks.
Kita mengetahuibahwa Jikamaka: Kita dapatmenuliskan sehingga Dengancara yang samakitadapatkan Sedangkan
Kembalipadacontohkita: Dengan:
Pernyataandalam Per-Unit CONTOH: Terapkansistem per-unit yang diperkenalkandalampelajaram #1 untukmenyatakanelemenrangkaianekivalenpadacontohsebelumnya. Besaran basis yang digunakan: Dari basis dayadan basis tegangan, kitahitung basis impedansi: Rangkaianekivalen menjadiseperti di bawahini.
Soal:Tentukanrangkaianekivalenkeadaanseimbangsalurantransmisiditransposisidengankonfigurasikonduktorsebagaiberikut : 230 KV L-L I rated 900 A r = 1,35 cm r’ = gmr = 1,073 cm R = 0,088 / km 4 m 4 m FrekuensiKerjaadalah 50 Hz, danjarakantaraujungkirimdanujungterimaadalah 200 km. Tentukan: Z1 Y1 Zc Rangkaianekivalen
Courseware SistemTenagaListrik #3 Terimakasih Sudaryatno Sudirham