Turorial Berguru Listrik - Pola Perhitungan Dan Analisa Short Circuit
Lanjutan dari Menghitung Short Circuit Impedansi Peralatan V Setelah panjang lebar kita membahas cara menganalisa dan menghitung short...
https://tutorialcarapintar.blogspot.com/2019/09/turorial-berguru-listrik-pola.html
Lanjutan dari Menghitung Short Circuit Impedansi Peralatan V
Setelah panjang lebar kita membahas cara menganalisa dan menghitung short circuit current (arus kekerabatan singkat ) pada sebuah lokasi disuatu jaringan tegangan listrik, sebagai epilog pembahasan analisa short circuit curent (arus kekerabatan singkat) tersebut, pada postingan ini akan diberikan pola penerapannya.
Setelah panjang lebar kita membahas cara menganalisa dan menghitung short circuit current (arus kekerabatan singkat ) pada sebuah lokasi disuatu jaringan tegangan listrik, sebagai epilog pembahasan analisa short circuit curent (arus kekerabatan singkat) tersebut, pada postingan ini akan diberikan pola penerapannya.
Pada gambar disamping terdapat sebuah jaringan radial sederhana yang terdiri dari : 1 buah generator (G1), 3 buah motor (M1, M2 dan M3), 1 buah transformator (TX1), tahanan kabel (C1, C2 dan C3) dan 2 buah bus dengan tegangan 11 kV dan 415 V.
Data yang dikumpulkan dari peralatan - peralatan yang terpasang di jaringan tersebut ialah sbb :
Equipment | Parameters |
Generator G1 | Sg1 = 24.150 kVA Vg1 = 11.000 V Xd” = 0,255 pu Cos = 0,85 pu |
Generator Cable C1 | Length = 30m Size = 2 parallel circuits of 3 x 1C x 500 mm2 (R = 0,0506 Ω\km, X = 0,0997 Ω\km) |
Motor M1 | Pm1 = 500 kW Vm1 = 11.000 V ILRC = 200,7 A ILRC / IFLC = 6,5 pu Cos m = 0,85 pu Cos s = 0,30 pu |
Motor Cable C2 | Length = 150m Size = 3C x E 35 mm2 (R = 0,668 Ω\km, X = 0,115 Ω\km) |
Transformer TX1 | Str1 = 2,500 kVA Vt1 = 11.000 V Vt2 = 415 V ILRC = 200,7 A uk = 0,0625 pu Pkt = 19.000 W tp = 0% |
Transformer Cable C3 | Length = 100m Size = 3C x E 95 mm2 (R = 0,247 Ω\km, X = 0,0993 Ω\km) |
Motor M2 | Pm1 = 90 kW Vm1 = 415 V ILRC = 1.217,3 A ILRC / IFLC = 7 pu Cos m = 0,8 pu Cos s = 0,30 pu |
Motor M3 | Pm1 = 150 kW Vm1 = 415 V ILRC = 1.595,8 A ILRC / IFLC = 6.5 pu Cos m = 0,85 pu Cos s = 0,30 pu |
Dengan memakai persamaan yang telah kita bahas sebelumnya , dari data peralatan menyerupai tabel diatas didapat nilai impedansi peralatan menyerupai tabel berikut ini :
Equipment | Resistance (Ω) R | Reactance (Ω) X |
Generator G1 | 0.08672 | 1.2390 |
Generator Cable C1 | 0.000759 | 0.001496 |
11kV Motor M1 | 9.4938 | 30.1885 |
Motor Cable C2 | 0.1002 | 0.01725 |
Transformer TX1 (Primary Side) | 0.36784 | 3.0026 |
Transformer Cable C3 | 0.0247 | 0.00993 |
415V Motor M2 | 0.0656 | 0.2086 |
415V Motor M3 | 0.0450 | 0.1432 |
- Menghitung Impedansi Referensi
Bila kita menghitung kondisi kegagalan melalui sisi tegangan 11 kV, maka seluruh impedansi peralatan yang terpasang harus merujuk kesisi tegangan 11 kV. Pada pola ini, impedansi peralatan yang akan dirujuk kesisi tegangan tinggi ialah motor M2 dan M3 sebab pada jaringan tersebut hanya 2 buah motor itu saja yang memakai tegangan 415 V. Sehingga impedansi kedua peralatan tersebut yang sebelumnya menurut tegangan 415 V diganti menjadi 11 kV.
Ratio trafo TX1 yang merupakan trafo step down dari 11kV ke 415 V didapat sbb :
n = (415 x (1 + 0%)) / 11000
n = 0,03773
Untuk menghitung impedansi rujukan , dipakai persamaan dibawah ini :
R' = R / n2
X' = X / n2
Sehingga untuk nilai impedansi kedua motor didapat nilai impedansi gres menyerupai pada tabel dibawah ini :
Equipment | Resistance (Ω) R | Reactance (Ω) X | Resistance (Ω) R’ | Reactance (Ω) X’ |
415V Motor M2 | 0.0656 | 0.2086 | 46.0952 | 146.5735 |
415V Motor M3 | 0.0450 | 0.1432 | 31.6462 | 100.6284 |
- Menentukan Persamaan untuk Diagram Thevenin
Seperti yang telah dijelaskan pada pembahasan mengenai Menghitung Short Circuit Impedansi Peralatan III, dari gambar rangkaian jaringan diatas , maka persaman thevenin yang dihasilkan ialah sbb :
Zk = [ZG1 + ZC1] || [ZM1 + ZC2] || [ZC3 + ZTX1 + (ZM2 || ZM3) ]
Zk = 0,08618 + j 1.16531
- Arus kekerabatan sinkat balans tiga phasa (Balanced Three Phase Short Circuit Current)
a. Arus inisial kekerabatan singkat tiga phasa simeteris (Symmetrical Initial Short Circuit Current) ialah : I"k = c Vn / ( 3 Zk )
I"k = 5,9786 kA
b. Puncak Arus kekerabatan Singkat (Peak Short Circuit Current) ialah :
Ip = K x 2Ik"
Ip = 15,2614 kA
Perhitungan arus kekerabatan singkat (short circuit calculation) diatas merupakan komponen dasar dari software untuk power systim analysis menyerupai ETAP, PTW atau DlgSilent dll. Dengan memakai software tersebut akan lebih memudahkan melaukan analisa pada sebuah jaringan namun perhitungan manual sering dipakai unuk sebagai materi pembanding.