Turorial Mencar Ilmu Listrik - Mengenal Infinite Bus

Mengenal Infinite Bus - Pada Jaringan Tenaga Listrik, Infinite Bus merupakan suatu sistem jaringan tenaga listrik yang mempunyai tegangan dan frekuensi konstan terlepas dari imbas perubahan beban (dinamika beban) yang disuplainya atau yang terkoneksi dengan jaringan tersebut. Dengan demikian, bus infinite haruslah merupakan sistim jaringan dengan daya yang besar sehingga berapapun jumlah daya kasatmata dan daya reaktif yang disuplainya atau yang bergabung dengannya tidak akan mensugesti besarnya tegangan dan frekuensi pada jaringan tersebut , atau dengan kata lain tegangan (voltage) dan frekuensi (frequency) tetap konstan. 

Biasanya untuksuatu sistim jaringan tenaga listrik yang bersifat infinite (bus infinite) akan mempunyai lebih dari satu generator atau pembangkit tenaga listrik yang terhubung dan beroperasi secara paralel untuk mengisi bus tersebut. Masing – masing pembangkit tersebut sanggup saja berada pada lokasi yang berjauhan. 

Untuk sekumpulan mesin pembangkit yang berada pada lokasi yang sama, sanggup dilihat sebagai sebuah mesin pembangkit yang besar. Dan apabila terdapat beberapa lokasi yang terdiri dari beberapa buah pembangkit, dan terhubung pada bus jaringan yang sama dan hanya terpisahkan melalui kanal transmisi dengan reaktansi rendah sanggup pula dikelompokan menjadi satu mesin pembangkit yang lebih besar. Dengan bergabungnya beberapa pembangkit tersebut, maka terbentuklah suatu sistim jaringan tenaga listrik yang mempunyai kapasitas yang sangat besar. 

Dengan kapasitas sistemnya begitu besar, maka tegangan (voltage) dan frekuensinya akan selalu konstan. Penyambungan ataupun pemutusan satu mesin atau beban pada sistem jaringan tersebut tidak akan mensugesti besaran dan fase pada tegangan dan frekuensi. Sistem jaringan akan berperilaku menyerupai generator besar yang mempunyai impedansi internal nol dan inersia rotasi tak terhingga. 

Karakteristik Infinite Bus 

Karakteristik sebuah bus (jaringan tenaga listrik) sanggup dikatakan infinite yakni sebagai berikut : 

• Tegangan pada terminal generator akan selalu konstan ketika beroperasi paralel dan bergabung dengan bus infinite tersebut.
• Frekuensi akan selalu konstan alasannya yakni momen inersia rotasi dari total keseluruhan pembangkit yang terhubung pada bus tersebut terlalu besar untuk memungkinkan sebuah mesin yang gres bergabung dengan bus mengubah kecepatan sistem. 
• Impedansi sinkron dari keseluruhan pembangkit yang terhubung paralel ke bus sangat kecil.

Perilaku mesin pembangkit yang terhubung pada Infinite Bus sangat berbeda dengan operasi sebuah mesin pembangkit yang berdiri sendiri (isolated). 

Dalam operasi yang terisolasi, perubahan besarnya nilai eksitasi akan mengubah besarnya nilai tegangan voltase terminalnya dan faktor daya sistim banyak dipengaruhi oleh beban. Bila pembangkit bekerja secara paralel dengan Infinite Bus , perubahan pada eksitasinya akan mengubah nilai faktor daya mesin namun, perubahan eksitasi tidak akan sanggup mengubah besarnya nilai tegangan pada terminal generator. Akan tetap konstan. 

Penjelasan Mengapa Nilai Tegangan dan Frekuensi Pada Infinite Bus Selalu Konstan

Seperti dijelaskan sebelumnya, bus infinite mempunyai beberapa buah mesin pembangkit (generator ) yang terhubung paralel dan beropersi pada bus tersebut , menyerupai paga gambar dibawah ini :

Pembuktian Tegangan Pada Bus Infinite Selalu Konstan, 

Misalkan, sbb : 

• V yakni besarnya nilai tegangan pada bus infinite 
• E yakni tegana (induced emf ) pada setiap generator 
• Zs yakni nilai impedansi synchron dari setiap generator 
• n adalah jumlah pemangbik yang beroperasi dan terhubung paralel dengan bus infinite 

Rumus dasar untuk tegangan pada terminal generator yakni sbb : 

• V = E – I.Zs , 

Sehingga apabila sebuah generator beropeasi sendiri (stand alone) , tegangan terminalnya yakni sebesar V yang merupakan hasil pengurangan dari Tegangan emf (E) yang dibangkitkan generator dengan tegangan jatuh pada impedansi generator (Zs) ketika dialiri arus sebesar I, sesuai dengan besarnya daya yang dibangkitkan oleh generator tersebut. 

Sekarang kalau generator beroperasi paralel pada sebuah bus infinite maka, rumus tegangan pada terminal stator generator V yakni sebagai berikut : 

• V = E – I.Zseq 
• Zseq = Zs / n , 

dimana n yakni jumlah generator yang terhubung dan beroperasi secara paralel untuk mengisi bus infinite tersebut. 

Sebagaimana kita ketahui , nilai Zs masing masing generator biasanya kecil (kecil dari 1). 

Dan ketika jumlah generator yang beroperasi paralel (n) banyak , maka Zseq = Zs/n → 0, nilai Zseq sangat kecil dan mendekati 0, sehingga nilai perkalian I.Zseq juga sangat kecil mendekati 0. 

Oleh alasannya yakni itu :

• V = E – 0, sehingga 
• V = E , makanya tegangan V pada terminal generator akan selalu konstan. 

Pembuktian Frekuensi Pada Bus Infinite Selalu Konstan, 

Nilai Frekuensi pada sebuah generator yang beroperasi sendiri (stand alone) dipengaruhi oleh besarnya gaya inertia (moment inertia) yang diubahsuaikan dengan besarnya daya yang akan disuplay oleh generator tersebut. Seduai dengan rumus : 

• Acceleration Alternator = Ta/J 

Dimana :

• Ta = Acceleration Torsi 
•  J = Momen Inersia Generator 

Pada ketika beroperasi sendiri, accelerating torque sebuah generator harus dijaga semoga nilai frekuensi yang dihasilkan generator tidak melebihi batas yang telah ditetapkan contohnya di 50 HZ (+ 2%). 

Pengaturan ini biasanya dilakukan dengan mengatur governor pada mesin pembangkit tersebut.

Ketika beroperasi paralel an terhubung kebus, moment inersia yang mensugesti yakni total seluruh moment inersia pembangkit yang terhubung kebus tersebut, sehingga rumus accelerating generator menjadi : 

• Acceleration Alternator = Ta/(J.n) 

Dimana n yakni jumlah pembangkit yang beroperasi paralel dan terhubung ke bus infinite. 

Semakin banyak pembangkit yang beroperasi paralel maka, nilai acceleration generator akan semakin kecil. Sehingga : 

• n.J >>>>  (sangat besar)
• Maka acceleration → 0 (mendekati nilai 0)

Maka dari klarifikasi diatas sanggup dilihat, jumlah genrator yang dihubungkan secara paralel harus sebesar mungkin untuk mendapat tegangan dan frekuensi konstan.