No title

Perbandingan Penyetelan Rel dan Pemutus Tenaga Eksisting Terhadap Penyetelan Hasil Perhitungan Metode MVA Base, I Base dan IEC 60909 Pada Fasilitas Pemrosesan Gas Ratri Adhilestari1 dan Ridwan Gunawan2 1,2

Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus Baru UI, Depok, 16424, Indonesia E-mail : [email protected]

Abstrak Arus hubung singkat memiliki potensi besar untuk merusak peralatan listrik oleh karenanya, penting untuk mencari besaran nilai arus peralatan kelistrikan, seperti pada busbar dan circuit breaker. Maka dilakukan simulasi gangguan pada kelima bus pada ETAP. Parameter hasil laporan hubung singkat ETAP digunakan dalam perhitungan MVA base, I base dan sesuai standar IEC 60909. Dari perbandingan hasil arus hubung singkat pada ketiga metode tersebut dengan rating eksisting, maka didapatkan pada kesebelas bus yang diberi gangguan masih mampu menahan arus hubung singkat yang terjadi sehingga tidak perlu merubah rating atau spesifikasi peralatan eksisting. Comparison Between Existing Bus Bar Rating And Circuit Breaker Rating With Rating From MVA Base, I Base and IEC 60909 Calculation On Gas Processing Facility Abstract Short circuit has great potential to damage electrical equipment, therefore, important to look for the amount of the current value of the electrical equipment, such as the bus bar and circuit breaker. Then performed simulated disturbance on the eleventh bus on ETAP. Report the results of the short circuit parameters used in the calculation of ETAP MVA base, I base and according to standard IEC 60909. From the comparison of the results of short circuit current on these three methods with existing rating, then get on a bus that was given eleventh disorders are still able to withstand short-circuit current rating bus bar occurred and existing rating do not need to change the equipment specifications. Keywords : Bus Bar Rating, CB Rating, Comparison

1. PENDAHULUAN Proyek fasilitas pemrosesan gas merupakan kegiatan pembangunan fasilitas yang lengkap mulai dari memproduksi gas bumi dari sumur yang telah dieksplorasi maupun dari rencana sumur pengembangan yang berasal dari beberapa lapangan gas bumi eksisting sebelumnya. Gas akan disalurkan melalui pipa menuju kilang LNG, yang selanjutnya dipasarkan melalui pelabuhan menggunakan kapal tanker LNG. Pada sistem kelistrikannya, besaran penyetelan rel switchgear maupun Motor Control Center (MCC) eksisting yaitu untuk penyetelan rel pada level tegangan 6,6 kV dan 0,4 kv adalah 25 kA dan 80 kA. Apabila 1 Perbandingan penyetelan…, Ratri Adhilestari, FT UI, 2014

terjadi gangguan hubung singkat besaran penyetelan rel haruslah cukup menahan arus gangguan. Maka dari itu dilakukanlah studi analisis hubung singkat untuk melihat besar arus gangguan pada rel yang diberi gangguan. Simulasi analisis hubung singkat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ETAP dengan memberi gangguan pada setiap bus bar yaitu bus 1 SWG A, bus 2 SWG A, bus 2 SWG B, bus 3 SWG A, bus 3 SWG B, bus 4 SWG A, bus 4 SWG B, Bus 5 beban 1, Bus 5 SWG B, bus 6 SWG B, dan bus 7 beban 3. Dan parameter-parameter dari hasil laporan hubung singkat dipakai untuk menghitung arus hubung singkat dengan metode MVA base, I base dan IEC 60909. Dari hasil perhitungan tsb lalu dibandingkan dengan penyetelan rel dan pemutus tenaga eksisting. Tujuan penulisan ini yaitu: 1.

Melakukan simulasi menggunakan ETAP untuk mendapatkan parameter impedansi urutan positif.

2.

Menghitung dan menganalisis arus hubung singkat berdasarkan parameter urutan positif dari hasil laporan pada ETAP dengan tiga metode perhitungan yaitu metode MVA base, metode I base dan standar IEC 60909.

3.

Menentukan besarnya penyetelan rel dan pemutus tenaga dari hasil perhitungan.

4.

Menganalisis dan membandingkan penyetelan pada rel dan pemutus tenaga dari hasil perhitungan dengan penyetelan eksisting.

Dalam simulasi analisa hubung singkat ini terdiri dari 5 studi kasus analisa hubung singkat yang dilakukan yaitu: 1. Gangguan hubung singkat pada bus 1 SWG A 2. Gangguan hubung singkat pada bus 2 SWG A 3. Gangguan hubung singkat pada bus 2 SWG B 4. Gangguan hubung singkat pada bus 3 SWG A 5. Gangguan hubung singkat pada bus 3 SWG B 6. Gangguan hubung singkat pada bus 4 SWG A 7. Gangguan hubung singkat pada bus 4 SWG B 8. Gangguan hubung singkat pada Bus 5 beban 1 9. Gangguan hubung singkat pada Bus 5 SWG B 10. Gangguan hubung singkat pada bus 6 SWG B 11. Gangguan hubung singkat pada bus 7 Beban 3 Dari 11 studi kasus yang dilakukan permasalahan yang dihadapi yaitu:

2 Perbandingan penyetelan…, Ratri Adhilestari, FT UI, 2014

1. Mampukah nilai penyetelan hasil perhitungan dan eksisting untuk mencukupi arus gangguan yang terjadi pada setiap kasusnya. 2. Nilai penyetelan rel dan penyetelan pemutus tenaga yang harus di pasang pada setiap bus. 2. HUBUNG SINGKAT Gangguan hubung singkat diantara penghantar yang menyebabkan mengalirnya arus arus yang mengalir sangat tinggi, sehingga dapat melebihi batas yang diperbolehkan mengalir pada sistem dan berpotensi menimbulkan kerusakan pada komponen-komponen maupun peralatan yang terkait dan terganggunya pemrosesan gas. Gangguan hubung singkat ini dapat terjadi karena kesalahan teknis, seperti rusaknya isolasi kabel, maupun karena pengaruh alam seperti petir, gempa, hujan, atau kontak antara kabel saluran dengan tumbuhan. Oleh karena itu tujuan utama dari melakukan analisis arus hubung hubung singkat tersebut akan dijadikan salah satu acuan dalam perhitungan untuk menentukan nilai setelan busbar pada MCC/ switchgear dan nilai setelan pemutus pemutus tenaga. A. Perhitungan Arus Hubung Singkat 1. Berdasarkan Nilai Parameter Dasar (Base) Langkah-langkah perhitungan hubung singkat [2]: 1.

Gambar sistem dalam diagram garis tunggal

2.

Lengkapi setiap elemen dengan rating tegangan, tahanan dan reaktansinya

3.

Konversikan semua tahanan dan reaktansi dalam persen (%)

4.

Pilih dasar kVA/MVA yang digunakan dan konversikan semua tahanan dan reaktansi dengan kVA yang dipilih dalam persen (%)

5.

Hubungan sistem dalam 3 fasa, pemodelan rangkaian diagram satu garis berupa tahanan dan reaktansi yang diserikan maupun diparalelkan.

6.

Hubungan perhitungan hubung singkat

a. MVA Hubung Singkat !"#$% =

100 ×!"#$ !"# … . 14 % !"#$%#&'( !"!# !"#$%&'(!

Dimana: % Reaktansi atau impedansi = jumlah total reaktansi atauimpedansi pada rangkaian Base MVA = nilai dasar MVA yang digunakan b. Arus Hubung Singkat Berdasarkan MVA Hubung Singkat


!ℎ! =

!"# !"#"$% !"#$%&' √3×!"

… . (15)

Dimana: Ihs = arus hubung singkat (kA) MVA Hubung Singkat = nilai MVA hubung singkat yang telah dihitung sebelumnya (MVA) kV = level tegangan yang terjadi hubung singkat (kV) c. Arus Hubung Singkat berdasarkan Arus Dasar ! !"#$ =

!ℎ! =

!"# !"#$ 3×!"#$%&

… … … … . (16)

100 ×! !"#$ … … . (17) % !"#$%#&'( !"!# !"#$%&'(!

Dimana : I Base MVA = nilai dasar arus (kA) kVABase = nilai dasar kVA yang digunakan (kVA) kVBase = nilai dasar tegangan yang digunakan (kV) % Reaktansi atau impedansi = jumlah total reaktansi atau impedansi pada rangkaian 2. Berdasarkan Standard IEC 60909 Standar IEC 60909 [3] merupakan sebuah standar untuk gangguan hubung singkat. Pada standar ini mengacu pada arus inisisal simetris, dan arus breaking hal ini untuk menentukan besaran nilai rating peralatan. a.

Arus Initial Simetris Hubung Singkat (I”k) Untuk menghitung I”k menggunakan persamaan dari IEC 60909 Equation 29 [3] sebagai berikut:

I "k =

c × Vn ...........................(18) 3 × Zk

Dimana: I”k = arus initial simetris hubung singkat (kA) c = faktor tegangan untuk menghitung tegangan maksimum sistem (1.05 untuk tegangan <1kV, 1.1 untuk tegangan >1kV) Vn = tegangan nominal pada lokasi gangguan (V) Zk = Impedansi hubung singkat urutan positif (Ω) 4 Perbandingan penyetelan…, Ratri Adhilestari, FT UI, 2014

b.

Arus Breaking Simetris Arus breaking simetris adalah arus hubungan singkat pada titik sirkuit pemutus pembukaan (biasanya di suatu tempat antara 20ms sampai 300ms).Ini adalah saat yang pemutus sirkuit harus dinilai mengganggu dan biasanya digunakan untuk sizing pemutus.Pada arus breaking simetris untuk meshed network dapat diperkirakan sebagai berikut:

Ib = I "k .................................(19) Dimana: Ib = arus breaking simetris (kA) I”k = arus simetris hubung singkat (kA) 3. METODE PERBANDINGAN Metodologi yang dilakukan dalam analisis perbandingan penyetelan rel dan penyetelan pemutus tenaga hasil perhitungan dengan penyetelan eksisting dapat dilihat pada diagram alir gambar 5. Langkah-langkahnya yaitu : 1. Menyusun diagram satu garis dari data-data yang telah terkumpul pada perangkat lunak ETAP 2. Simulasi analisis hubung singkat di ETAP dilakukan untuk mendapatkan parameter urutan positif. 3. Menghitung arus hubung singkat dengan menggunakan metode MVA dasar (base), metoda I base dan berdasarkan standar IEC 60909, dengan menggunakan parameter urutan positif berdasarkan hasil laporan hubung singkat pada ETAP 4. Menentukan penyetelan rel dan penyetelan pemutus tenaga dari hasil perhitungan 5. Menganalisis perbandingan hasil penyetelan rel dan pemutus tenaga hasil perhiutngan dengan penyetelan eksisting. 6. Membuat kesimpulan


Mulai

Pengumpulan Data

Penyusunan Diagram Satu Garis Pada ETAP

Simulasi Analisis Hubung Singkat

Menghitung Arus Hubung Singkat Berdasarkan Parameter Impedansi Urutan Positif Dari Hasil Laporan Hubung Singkat ETAP 1. Metode nilai dasar (base) 2. Standar IEC 60909

Menetukan Penyetelan Rel dan Penyetelan Pemutus Tenaga Dari Hasil Perhitungan

Menganalisis Perbandingan Penyetelan Rel dan Penyetelan Pemutus Tenaga Dari Hasil Perhitungan Dengan Penyetelan Eksisting

Kesimpulan

Gambar 5 . Diagram Alir Metodologi Analisis Perbandingan Penyetelan Rel dan Penyetelan Pemutus Tenaga Hasil Perhitungan Dengan Penyetelan Eksisting

4. HASIL a. Hasil Perhitungan Dari hasil laporan hubung singkat saat simulasi maka didapatkan hasil impedansi urutan positif dalam persen. Perhitungan MVA base menggunakan persamaan (14) dan (15) sedangkan perhitungan I base menggunakan persamaan (16) dan (17), sehinga hasilnya didapatkan sesuai tabel 1. Tabel 1. Hasil Perhitungan MVA Base dan I Base


b.

Hasil Standar IEC Dari hasil laporan hubung singkat saat simulasi maka didapatkan hasil impedansi urutan positif pada tabel 2 dan nilai arus inisial simetris (I”k) dan arus breaking simetris (Ib) pada tabel 3 saat kesebelas bus mengalami gangguan. Perhitungan standar IEC 60909 menggunakan persamaan (18) sehinga hasilnya didapatkan sesuai tabel 2. Tabel 2. Hasil Perhitungan Standar 60909

ID Bus Yang Mengalami Gangguan Bus 1 SWG A

Impedansi Urutan Positif Dari Hasil Laporan Hubung Singkat ETAP R1 X1 Z1 0.04215 0.34873 0.35127

Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

0.04304 0.07346 0.00085 0.00095 0.00087 0.00101 0.01022 0.00416 0.00707 0.01642

0.34939 0.37646 0.00427 0.00484 0.00469 0.00463 0.01328 0.01331 0.01067 0.01926

Perhitungan Standar IEC 60909 I hs (kA) 11.933

0.35203 0.38356 0.00435 0.00493 0.00477 0.00473 0.01676 0.01394 0.0128 0.02531

11.907 10.928 55.744 49.186 50.836 51.266 14.468 17.395 18.944 9.581

Tabel 3. Nilai Arus Inisial Simetris (I”k) dan Arus Breaking Simetris (Ib) Pada Laporan Hubung Singkat Pada ETAP

5. PEMBAHASAN a. Analisis Perhitungan Arus Hubung Singkat Pada tabel 4. terangkum hasil arus hubung singkat pada setiap bus pada ketiga metoda perhitungan.


Tabel 4 Hasil Ketiga Metode Perhitungan Arus Hubung Singkat

ID Bus Yang Mengalami Gangguan Bus 1 SWG A Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

Perhitungan Standar Perhitungan Perhitungan IEC 60909 MVA Base I Base I hs (kA) 11.933 11.43 11.43 11.907 10.928 55.744 49.186 50.836 51.266 14.468 17.395 18.944 9.581

10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

Pada tabel diatas, dapat dilihat bahwa hasil perhitungan arus hubung singkat baik pada perhitungan MVA base dengan I base memiliki nilai yang sama yaitu arus hubung singkat pada bus 1 SWG A sebesar 11.43 kA, pada bus 2 SWG A sebesar 10,07 kA, pada bus 2 SWG B sebesar 9,95 kA ,pada bus 3 SWG A sebesar 53.16 kA, pada bus 3 SWG B sebesar 46,8 kA, pada bus 4 SWG A sebesar 47,83 kA, pada bus 4 SWG B sebesar 53,95 kA, pada bus 5 beban 1 sebesar 13.78 kA, pada bus 5 SWG B sebesar 16,56 kA, pada bus 6 SWG B sebesar 18,15 kA dan pada bus 7 Beban 3 sebesar 9,13 kA. Namun terdapat perbedaan hasil arus hubung singkat saat menggunakan standar 60909, perbedaan ini karena pada standar ini menggunakan faktor pengali tegangan yaitu c. Untuk level tegangan diatas 1 kV sebesar 1.1 dan level tegangan dibawah 1kV sebesar 1.05. Bila tanpa ada faktor pengali c, maka hasil arus hubung singkatnya seperti pada tabel 4.15. Selain adanya faktor pengali c, pada perhitungan standar IEC 60909 memakai nilai impedansi, karena pada perhitungan metode MVA Base dan I Base yang digunakan adalah impedansi dalam persen.


Tabel 5. Hasil perhitungan Standar IEC 60909 (Dengan dan Tanpa Faktor Pengali), MVA Base dan I Base ID Bus Yang Mengalami Gangguan Bus 1 SWG A Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

Ihs Perhitungan Standar IEC 60909 Dengan Faktor Pengali 11.933 11.907 10.928 55.744 49.186 50.836 51.266 14.468 17.395 18.944 9.581

Tanpa Faktor Pengali 10.848 10.824 9.935 53.090 46.844 48.415 48.825 13.779 16.567 18.042 9.124

Perhitungan Perhitungan MVA Base I Base I hs (kA) 11.43 10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

11.43 10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

% Selisih Dengan Ihs Metoda MVA dan I Base 5.37 6.97 0.16 0.13 0.09 1.21 10.50 0.0055 0.04 0.60 0.06

Hasil perhitungan standar IEC 60909 tanpa faktor pengali pada bus 1 SWG A adalah 10.848 kA, dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0.58 kA atau sekitar 5,37%. Pada bus 2 SWG A sebesar 10.824 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0.75 kA atau sekitar 6,97 %. Pada bus 2 SWG B sebesar 9,935 kA kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0,02 kA atau sekitar 0,16 %. Pada bus 3 SWG A sebesar 53,090 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0.7 kA atau sekitar 0.13 %. Pada bus 3 SWG B sebesar 46,844 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0.04 kA atau sekitar 0.09 %. Pada bus 4 SWG A sebesar 48,415 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0,59 kA atau sekitar 1,21 %. Pada bus 4 SWG B sebesar 48,825 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base selisihnya mencapai 5,13 kA atau sekitar 10,50 %. Selisih nilai yang mencapai 5,13 kA ini disebabkan karena pada perhitungan standar IEC 60909 menggunakan nilai impedansi dalam ohm, berbeda saat perhitungan MVA base dan I base yang menggunakan impedansi dalam persen. Dan juga pada bus 4 SWG B, tidak ada nilai kontribusi nilai urutan positif baik resistansi, reaktansi dan juga impedansi saat terjadinya gangguan pada bus sebelumnya yaitu bus 2 SWG B. Pada bus 5 beban 1 sebesar 13,779 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0,0008 kA atau sekitar 0,0055 %. Pada bus 5 SWG B sebesar 16,567 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0.01 kA atau sekitar 0,04%. Pada bus 6 SWG B sebesar 18,042 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0.11kA atau sekitar


0,6 %. Dan Pada bus 7 Beban 3 sebesar 9,124 kA bila dibandingkan pada hasil MVA base dan I base hanya selisih 0,01 kA atau sekitar 0,06 %. b. Analisis Penyetelan Rel 1. Berdasarkan Hasil Perhitungan Arus Hubung Singkat Pada tabel 6 terangkum penyetelan rel pada setiap rel yang diberikan gangguan berdasarkan perhitungan nilai parameter dasar (base) yaitu pada metode MVA base dan pada I base. Tabel 6. Penyetelan Rel Berdasarkan Perhitungan Arus Hubung Singkat ID Bus Yang Mengalami Gangguan

Perhitungan Perhitungan Penyetelan Rel MVA Base I Base (kA) I hs (kA)

Perhitungan

Bus 1 SWG A

11.43

11.43

12.5

Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

12.5 10 63 50 50 63 16 20 20 10

Pada hasil perhitungan arus hubung singkat dengan metode MVA base dan I base maka didapatkan penyetelan rel pada bus 1 SWG A, bus 2 SWG A adalah 12,5 kA sedangkan pada bus 2 SWG B adalah 10 kA. Sedangkan pada bus 3 SWG A, bus 4 SWG B penyetelan relnya adalah 63 kA. Pada bus 3 SWG B dan 4 SWG A penyetelan relnya adalah 50 kA. Pada bus 5 beban 1 yaitu sebesar 16 kA. Pada bus 5 SWG B dan bus 6 SWG B penyetelan relnya adalah 20 kA. Dan pada bus 7 beban 3 adalah sebesar 10 kA. 2. Berdasarkan Standar IEC 60909 Gangguan yang diberikaan saat simulasi ETAP adalah standar IEC 60909, oleh karena itu maka parameternya diambil dari hasil laporan hubung singkat pada ETAP. Nilai I”k digunakan untuk menentukan nilai rel penyetelan, oleh karenanya dari 4 jenis gangguan pada hasil hubung singkat ETAP, diambil nilai I”k terbesar. Maka rel penyetelan hasilnya terangkum pada tabel 7.


Tabel 47 Penyetelan Rel Berdasarkan Berdasarkan Standar IEC 60909

Bus yang Mengalami Gangguan Bus 1 SWG A Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

Nilai I"k Tertinggi (kA rms) 11.933 11.907 10.928 59.925 54.778 56.108 56.426 14.468 18.090 18.942 9.581

Keterangan Gangguan

Penyetelan Rel (kA)

3 fasa 3 fasa 3 fasa 1 fasa ke tanah 3 fasa 1 fasa ke tanah 1 fasa ke tanah 3 fasa 1 fasa ke tanah 3 fasa 3 fasa

12.5 12.5 12.5 63 63 63 63 16 20 20 10

IEC 60909

3. Perbandingan Penyetelan Rel Hasil Perhitungan dan IEC 60909 Terhadap Penyetelan Rel Eksisting Pada tabel 8 terangkum perbandingan antara penyetelan rel hasil perhitungan dan berdasarkan IEC 60909 terhadap penyetelan rel eksisting. Tabel 8. Perbandingan Penyetelan Rel dan Berdasarkan IEC 60909 Terhadap Penyetelan Rel Eksisting

Bus ID Bus 1 SWG A Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

Penyetelan Rel (kA) Berdasarkan Perhitungan Eksisting IEC 60909 12.5 12.5 25 12.5 12.5 25 10 12.5 25 63 63 80 50 63 80 50 63 80 63 63 80 16 16 80 20 20 80 20 20 80 10 10 80

Dari tabel 8 dapat dilihat penyetelan rel hasil perhitungan dan berdasarkan ETAP terdapat perbedaan penyetelan rel pada bus 3 SWG B dan Bus 4 SWG A, hal ini dikarenakan pada hasil laporan hubung singkat, pada kedua bus tersebut nilai tertinggi pada nilai arus inisial simetrisnya (I”k) terdapat pada gangguan satu fasa ke tanah dan pada perhitungan hanyalah menghitung pada gangguan tiga fasa saja. Dari hasil perhitungan MVA base dan I base, tidak terdapat faktor pengali tegangan seperti pada pada standar IEC 60909. Pada standar ini, penyetelan hubung singkat rel diambil nilai tertinggi dari keempat jenis gangguan, yaitu gangguan tiga 11 Perbandingan penyetelan…, Ratri Adhilestari, FT UI, 2014

fasa, gangguan satu fasa ketanah, gangguan dua fasa dan gangguan dua fasa ke tanah. Dari penyetelan rel hasil perhitungan dan hasil berdasarkan ETAP lebih kecil dari penyetelan eksisting dan masih mampu menahan arus hubung singkat yang terjadi pada setiap relnya dan tidak perlu merubah penyetelan. c. Analisis Penyetelan Pemutus Tenaga 1. Berdasarkan Hasil Perhitungan Arus Hubung Singkat Penyetelan pemutus tenaga hasil perhitungan arus hubung singkat dengan metode MVA base dan I base dapat dilihat pada tabel 4.19. Penyetelan pemutus tenaga pada bus 1 SWG A, bus 2 SWG A adalah 12,5 kA sedangkan pada bus 2 SWG B adalah 10 kA. Sedangkan pada bus 3 SWG A, bus 4 SWG B penyetelan nya adalah 63 kA. Pada bus 3 SWG B dan 4 SWG A penyetelan nya adalah 50 kA. Pada bus 5 beban 1 yaitu sebesar 16 kA. Pada bus 5 SWG B dan bus 6 SWG B penyetelannya adalah 20 kA. Dan pada bus 7 beban 3 adalah sebesar 10 kA. Tabel 9 Penyetelan Rel Berdasarkan Perhitungan Arus Hubung Singkat ID Bus Yang Mengalami Gangguan Bus 1 SWG A Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

Perhitungan Perhitungan I MVA Base Base Ihs (kA) 11.43 10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

11.43 10.07 9.95 53.16 46.80 47.83 53.95 13.78 16.56 18.15 9.13

Penyetelan Pemutus Tenaga (kA) Perhitungan 12.5 12.5 10 63 50 50 63 16 20 20 10

2. Berdasarkan Standar IEC 60909 Gangguan yang diberikaan saat simulasi ETAP adalah standar IEC 60909, oleh karena itu maka parameternya diambil dari hasil laporan hubung singkat pada ETAP. Nilai Ib digunakan untuk menentukan penyetelan pemutus tenaga, namun Ib yang digunakan hanya pada gangguan hubung singkat simetris saja, yaitu gangguan 3 fasa. Namun hasil simulasi analisa hubung singkat, pada gangguan 3 fasa tidak ada nilai Ib, karena Ib sama dengan I”k. Arus I”k dapat dilihat pada hasil laporan hubung singkat pada ETAP yang mana nilainya sama dengan hasil perhitungan sesuai standar IEC 60909, maka CB penyetelan terangkum pada tabel 10.


Tabel 10. Penyetelan Pemutus Tenaga Berdasarkan Standar IEC 60909

Bus yang Mengalami Gangguan

Ib (kA rms)

Bus 1 SWG A Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

11.933 11.907 10.928 55.727 49.163 50.802 51.224 14.468 17.391 18.942 9.581

Penyetelan Pemutus Tenaga (kA) IEC 60909 12.5 12.5 12.5 63 50 63 63 16 20 20 10

3. Perbandingan Penyetelan Pemutus tenaga Hasil Perhitungan dan Berdasarkan IEC 60909 Terhadap Penyetelan Rel Eksisting Pada tabel 11 terangkum perbandingan antara penyetelan pemutus tenaga hasil perhitungan dan berdasarkan ETAP terhadap penyetelan rel eksisting. Tabel 11 Perbandingan Penyetelan Pemutus Tenaga dan Berdasarkan ETAP Terhadap Penyetelan Rel Eksisting

Bus ID Bus 1 SWG A Bus 2 SWG A Bus 2 SWG B Bus 3 SWG A Bus 3 SWG B Bus 4 SWG A Bus 4 SWG B Bus 5 Beban 1 Bus 5 SWG B Bus 6 SWG B Bus 7 Beban 3

Penyetelan Pemutus Tenaga (kA) Berdasarkan Perhitungan Eksisting IEC 60909 12.5 12.5 25 12.5 12.5 25 12.5 10 25 63 63 80 50 50 80 63 50 80 63 63 80 16 16 80 20 20 80 20 20 80 10 10 80

Dari tabel 11, sama seperti saat analisis penyetelan rel pada penyetelan eksisting didapat berdasarkan proyek yang dilakukan sebelumnya yaitu untuk tegangan 6,6 kV penyetelan relnya adalah 25 kA dan pada tegangan 0,4 kV adalah 80 kA. Pada penyetelan eksisting dibandingan penyetelan hasil perhitungan dan hasil berdasarkan IEC 60909, selisihnya sangatlah jauh bahkan pada bus 7 Beban 3 delapan kali lipatnya. Namun penyetelan eksisting tidak perlu merubah penyetelan atau spesifikasi peralatan yang ada.


6. KESIMPULAN 1. Arus hubung singkat yang terjadi pada simulasi ETAP dengan penyetelan rel hasil perhitungan dan hasil ETAP masih berada dibawah nilai penyetelan rel eksisting sehingga pada kesebelas bus masih mampu menahan arus hubung singkat yang terjadi. 2. Perbedaan hasil perhitungan arus hubung singkat pada metode MVA base dan I base, antara hasil perhitungan IEC 60909 adalah adanya faktor pengali tegangan tetapi hasilnya tidak signifikan. 3. Nilai penyetelan rel dan penyetelan pemutus tenaga dari hasil perhitungan maupun berdasarkan IEC 60909 masih dibawah nilai penyetelan eksisting maka tidak perlu dilakukan perubahan nilai penyetelan pada rel dan pemutus tenaga. 7. DAFTAR PUSTAKA 1. Gonen, Turan. 1986. Electrical Power Distribution System Engineering. New-York : McGraw-Hill Book Company 2. S.K. Agarwala. 1982. Fundamental of Power System. New Delhi: Ram Nagar. 3. IEC Central Office. 2001. IEC-60909 Short-circuit Currents in Three-Phase A.C. Systems - Calculation of Currents.Switzerland: IEC Central Office. 4. IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants-Red Book.


No title

Recommend Documents