Rizky Fajar Adiputra 2206 100 061 Dosen Pembimbing : I.G.N Satriyadi H., ST, MT Ir. Arif Mustofa, MT Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011
TUGAS AKHIR - TE 091399
Studi Performansi Perlindungan Sambaran Petir pada Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 150 kV untuk Beragam Karakteristik Sambaran
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
1
LATAR BELAKANG • SUTT 150 KV rentan tersambar petir • Lightning Performance SUTT 150 KV • Beragam karakteristik sambaran petir
1
PERUMUSAN MASALAH • PENGARUH BERAGAM KARAKTERISTIK SAMBARAN TERHADAP LIGHTNING PERFORMANCE
1
BATASAN MASALAH • SUTT 150 KV • Menggunakan Two Point Method • Pengaruh beragam karakteristik sambaran petir yang meliputi karakteristik nilai IKL dan besaran arus sambaran
1
TUJUAN • Untuk mengetahui pengaruh beragam karakteristik sambaran petir terhadap lightning performance saluran transmisi • Mempelajari lightning performance untuk berbagai persamaan jarak sambaran minimum
PENDAHULUAN DASAR TEORI
2
PETIR *overview
• Kilatan besar yang terjadi karena lompatan muatan listrik di atmosfir atau diantara atmosfir dengan tanah di bumi.
2
Saluran Udara Tegangan Tinggi *overview
• Media transmisi dari pusat pembangkit ke pusat pengatur beban • Menggunakan konstruksi dari besi baja
2
Saluran Udara Tegangan Tinggi *Tipe Tower 150 kV TIPE TOWER
FUNGSI
SUDUT
Aa
Suspension
0 o – 3o
Bb
Tension / Section
3 o – 20 o
Cc
Tension
20 o – 60 o
Dd
Tension
60 o – 90 o
Ee
Tension
>90 o
Ff
Tension
>90 o
Gg
Transposisi
PENDAHULUAN METODOLOGI
3
IKL (Iso Keraunik Level) • Nilai IKL (T) di Indonesia berkisar antara 180 sampai 260 hari guruh per tahun. • Dari nilai IKL untuk mendapatkan nilai sambaran petir ke tanah dapat menggunakan persamaan: N = 0.12*T
3
Jarak Sambaran Minimum • Perhitungan Jarak sambaran minimum dengan menggunakan persamaan S = a * IB Persamaan Young, et al. Amstrong, Whitehead Brown, Whitehead Love IEEE Working Group Suzuki
a 27 6.7 7.1 10 8 3.3
B 0.32 0.8 0.75 0.65 0.65 0.78
Perisaian Sempurna pada Saluran Transmisi
3
3
Monte Carlo Simulation1 • Salah satu metode stokastik. • Teknik ini menggunakan bilangan random yang simulasi untuk penggunaanya disesuaikan dengan kebutuhan. • Bilangan random dibangkitkan hingga hasil perhitungan konvergen.
3
Monte Carlo Simulation2 Langkah-langkah metode Monte Carlo sebagai berikut : 1. Lakukan observasi terhadap parameter yang akan dimodelkan 2. Hitung frekwensi tiap-tiap nilai parameter 3. Pasangkan nilai kelas dari tiap parameter dengan bilangan random dengan range yang ditentukan 4. Tarik suatu bilangan random dengan sesuai ditribusi yang digunakan 5. Dapatkan nilai parameter yang sesuai dengan memasangkan bilangan random yang dihasilkan.
PENDAHULUAN ANALISIS
4
SPESIFIKASI DESAIN MENARA SUTT 150KV *AA+6
4
Perhitungan Kegagalan (failure) per 100km per PENDAHULUAN Tahun dengan Merubah Nilai IKL
4
Nilai IKL dan Jumlah Kegagalan Jumlah Perulangan (kali) 1 10 50 100 150 200 250 500 1000 m s
Rata-rata Nilai IKL (hari guruh pertahun) 225.0133 224.0879 213.4777 217.4422 218.0475 220.1879 218.5605 223.1916 220.2585 220.0297 3.6588
Nilai Rata-Rata Failure (kali per 100km2 per tahun) 5.1500 5.1898 4.9441 5.0359 5.0669 5.0486 5.0927 5.0565 5.0778 5.0736 0.0697
4
Nilai IKL dan Jumlah Kegagalan
4
Nilai IKL dan Jumlah Kegagalan
4
Sambaran Petir ke Tanah • Untuk mendapatkan nilai sambaran petir ke tanah dapat menggunakan persamaan N = 0.12 T • dengan menggunakan nilai IKL 220.0297, maka didapatkan • N = 0.12 x 220.0297 = 26.4046 kali per km2 per tahun
4
Perhitungan Kegagalan BackFlashover dengan Perubahan PENDAHULUAN Paramater Persamaan Jarak Sambaran Minimum
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Young
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Young
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Amstrong dan Whitehead
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Amstrong dan Whitehead
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Brown dan Whitehead
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Brown dan Whitehead
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Love
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Love
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan IEEE Working Group
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan IEEE Working Group
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Suzuki
4
Nilai Kegagalan dengan Menggunakan Persamaan Suzuki
4
Analisis Hasil Perhitungan Karakteristik Kegagalan dengan Menggunakan 6 Persamaan
Rata-rata (m)
Standart Deviasi (s)
Error Relative (%) ((s/m)x100% )
4.8976
7.0295
1.44
2.3333
3.7974
1.63
3.371
4.7786
1.42
3.7202
5.5987
1.50
5
IEEE Working Group
3.121
3.9213
1.26
6
Suzuki
5.7807
7.1389
1.23
Nilai Kegagalan (per 100km pertahun) No
1 2 3 4
Persamaan
Young Amstrong, Whitehead Brown, Whitehead Love
4
Analisis Hasil Perhitungan Karakteristik Kegagalan dengan Menggunakan 6 Persamaan
PENDAHULUAN PENUTUP
5
KESIMPULAN • Nilai rata-rata IKL di Indonesia sebesar 220.0297 hari guruh pertahun • Nilai rata-rata kegagalan per 100 km pertahun dengan tahanan kaki menara 10Ω (jenis tanah berbatu) adalah sebesar 5.0736 kali. • Jumlah sambaran yang menyambar sampai ke tanah sebesar 26.4046 kali per km2 per tahun
5
SARAN • Nilai IKL dan perhitungan jarak sambaran ke tanah dari suatu daerah pada saat akan membangun menara SUTT perlu diperhatikan. • Penggunakan parameter persamaan IEEE Working Group (S = 8I0.65) lebih disarankan, karena akan menghasilkan nilai standart deviasi (3.9213) dan error relative (1.26% )yang kecil sehingga lebih akurat dalam perhitungan lightning performance.
SEKIAN DAN PENDAHULUAN TERIMA KASIH
