Makalah Sistem Transmisi Kelompok 9 [PDF]

Citation preview

SISTEM TRANSMISI TENAGA LISTRIK “JARINGAN JARAK PENDEK”



NAMA KELOMPOK: 



Muara Hasiholan Simarangkir



(5192131002)







Rivaldo Purba



(5193131005)







Helton Sagala



(5193331007)



DOSEN PENGAMPU



: Drs Jongga Manullang, M.Pd



MATA KULIAH



: Sistem Transmisi Tenaga Listrik



PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK- UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2021



KATA PENGANTAR Puji syukur atas kehadiran Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan petunjuk-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas makalah dengan judul “JARINGAN JARAK MENENGAH DAN PANJANG” yang mana makalah ini disusun bertujuan untuk memenuhi tugas di Universitas Negeri Medan. Kelompok 9 mengucapkan terimah kasih kepada kepada Drs. Jongga Manullang, M. Pd., Selaku dosen pengampu pada mata kuliah Sistem Transmisi Tenaga Listrik yang telah membimibing kelompok 9 dalam pembuatan karya tulis/makalah ini. Kelompok 9 menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan dalam penyajian data dalam makalah ini. Oleh karena itu, kelompok 9 mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pembaca demi kesempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini berguna dan dapat menambah pengetahuan pembaca. Demikian makalah ini kelompok 9 buat denagn segenap hati, apabila ada katakata yang kurang berkenan dan banyak terdapat kekurangan, kelompok 9 memohon maaf yang sebesar-besarnya.



Medan, Oktober 2021



Kelompok 9



DAFTAR ISI Kata Pengantar......................................................................................................................... Daftar Isi................................................................................................................................... BAB I PENDAHULUAN........................................................................................................ A. Latar Belakang................................................................................................................ B. Rumusan Masalah........................................................................................................... C. Tujuan............................................................................................................................. BAB II PEMBAHASAN.......................................................................................................... A. Pengertian jaringan transmisi jarak menengah............................................................... B. Pengertian jaringan transmisi jarak panjang................................................................... BAB III PENUTUP.................................................................................................................. KESIMPULAN................................................................................................................... Daftar Pustaka..........................................................................................................................



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Tenaga



lisrtik



sangat



berguna



karena



tenaga



listrik



itu



dapat



mudah



ditransportasikan/disalurkan dan juga mudah diatur. Tenaga listrik dibangkitkan dipusat pusat tenaga (PLT), seperti : tenaga air (PLTA), tenaga uap (PLTU), tenaga panas bumi (PLTP),tenaga gas (PLTG), tenaga diesel (PLTD), tenaga nuklir (PLTN) atau lain sebagainya. Saluran transmisi dilihat dari jarak atau panjangnya dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu: 1. Saluran transmisi jarak pendek (short line), adalah saluran yang panjangnya kurang dari 80 km. 2. Saluran transmisi jarak menengah (medium line), adalah saluran yang panjangnya antara 80 – 240 km. 3. Saluran transmisi jarak jauh (long line), adalah saluran yang panjangnya lebih dari 240 km B. Rumusan Masalah 1. pengertian jaringan transmisi jarak menengah 2. pengertian jaringan transmisi jarak panjang C. Tujuan 1. Untuk mengetahui jaringan transmisi jarak menengah 2. Untuk mengetahui jaringan transmisi jarak panjang



BAB II PEMBAHASAN



A. Saluran Transmisi Transmisi tenaga listrik merupakan proses penyaluran tenaga lisrik dari tempat pembangkit tenaga listrik (Power Plant) hingga substation distribution sehingga dapat disalurkan pada konsumen pengguna listrik melalui suatu bahan konduktor Menurut jenis arusnya dikenal sisitem arus bolak-balik yaitu arus bolak-balik (Alternating Current/AC) dan arus searah (Direct Current/DC). Oleh karena itu. Di dalam system AC, penaikan dan penurunan tegangannya sangat mudah dilakukan dengan bantuan transformator. Itulah sebabnya maka dewasa ini saluran transmisi di dunia sebahagian besar adalah saluran AC. Di dalam system AC ada sistem fasa tunggal dan sistem fasa tiga. Sistem tiga phasa memiliki keuntungan lainnya, antara lain: a. Daya yang disalurkan lebih besar, b. Nilai sesaat (instantaneous value) konstan, c. Mempunyai medan magnet putar. Berhubungan dengan keuntungan dan kerugiannya, dewasa ini saluran transmisi di dunia sebagian besar menggunakan saluran transmisi AC. Saluran transmisi DC baru dapat dianggap ekonomis jika jarak saluran udaranya antara 400 km sampai 600 km, atau untuk saluran bawah tanah dengan panjang 50 km. Hal itu disebabkan karena biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter & inverter) masih sangat mahal, sehingga dari segi ekonomisnya saluran AC akan tetap menjadi primadona dari saluran transmisi. B. Tegangan Transmisi Apabila tegangan transmisi dinaikkan, maka daya guna penyaluran akan naik oleh karena rugi-rugi transmisi turun, pada besaran daya yang disalurkan sama. Namun, penaikan tegan transmisi berarti juga penaikan isolasi dan biaya peralatan juga biaya gardu induk.



Oleh karena itu pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah rangkaian, jarak penyaluran, keandalan (reliability), biaya peralatan untuk tegangan tertentu, serta tegangan-tegangan yang sekarang ada dan yang akan di rencanakan. Penentuan tegangan juga harus dilihat dari segi standarisasi peralatan yang ada. Penentuan tegangan transmisi merupakan bagian dari perancangan system tenaga listrik secara keseluruhan. Tingkat tegangan yang lebih tinggi, selain untuk memperbesar daya hantar dari saluran transmisi yang berbanding lurus dengan kuadrat tegangan, juga untuk memperkecil rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada saluran transmisi. Jelas sudah, dengan mempertinggi tegangan maka tingkat isolasi pun harus lebih tinggi, dengan demikian biaya peralatan juga akan tinggi. Meskipun tidak jelas menyebutkan keperluannya sebagai tegangan transmisi, di Indonesia, pemerintah telah menyeragamkan deretan tegangan tinggi sebagai berikut: a. Tegangan Nominal (kV): (30) - 66 - 150 - 220 – 380 – 500, b. Tegangan tertinggi untuk perlengkapan (kV): (36) – 72,5 – 170 – 245 – 420 - 525. Tegangan nominal 30 kV hanya diperkenankan untuk daerah yang tegangan distribusi primer 20 kV tidak dipergunakan. Penentuan deret tegangan diatas, disesuaikan dengan rekomendasi dari International Electrotechnical Commission (IEC). C. Saluran Tranmisi Menengah Saluran transmisi menengah didefinisikan sebagai saluran transmisi yang mempunyai panjang dari 80 km sampai 250 km. Pada saluran model ini besar kapasitansi ke tanah cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan. Sehingga seluruh admitansi shunt saluran terpusat pada cabang shunt, di mana pada saluran transmisi menengah dibedakan menjadi dua model, yaitu: 1. Saluran transmisi menengah nominal T yaitu saluran transmisi dengan kapasitansi dipusatkan pada satu titik dan impedansi serinya terbagi dua pada kedua cabang serinya. 2. Saluran transmisi menengah nominal PI yaitu saluran transmisi dengan kapasitansi dipusatkan pada dua titik dan impedansi serinya dipusatkan satu titik pada cabang serinya. A. Nominal Phi Pada transmisi saluran ini akan diperhitungkan pengaruh pemasangan kapasitor pada saluran transmisi. Admintansi shunt yang biasanya merupakan kapasitansi murni dimasukkan dalam diperhitungkan untuk saluran jarak menengah. Jika keseluruhan administrasi shunt saluran dibagi dua sama besar dan ditempatkan masing-masing pada ujung penerima,



dinamakan rangkaian berbentuk nominal PI. Untuk mendapatkan suatu rumus untuk VR kita akan berpedoman pada Gambar 2.17 di bawah ini.



Diagram vektor untuk rangkaian nominal PI ditunjukkan pada Gambar 2.18. Tegangan ujung penerima VR ditunjukkan oleh vektor OA dan vektor OD adalah arus ujung penerima. Vektor OH menunjukkan arus R dan leading terhadap VR sebesar 90˚. Jumlah vektor OD dan OH menghasilkan OE yang menunjukkan arus ujung pengirim .



Gambar 2.18. Diagram vektor rangkaian nominal pi untuk saluran transmisi jarak menengah B. Nominal T



Dengan metode nominal T harga impedensi dibagi dua menjadi seri yang sama besarnya dan ditempatkan pada ujung pengirim dan ujung penerima dimana kapasitansi membatasi antara kedua impedansi seri tersebut. Dapat dilihat pada Gambar 2.19.



Gambar 2.19. Rangkaian nominal T pada saluran transmisi jarak menengah



Hubungan tegangan dan arus pada saluran transmisi menengah nominal T adalah



Diagram vektor untuk rangkaian nominal T ditunjukkan pada Gambar 2.20. Dimana BC menunjukkan tegangan jatuh IR Z/2 yang bila dijumlahkan dengan VR akan menghasilkan VI. Vektor OD menunjukkan IC leading terhadap VI sebesar 90º . Jumlah vektor OE dan OD menunjukkan IS yang ditunjukkan oleh vektor OF vektor AB menunjukkan IS Z/2 yang bila dijumlahkan dengan V1 menghasilkan tegangan dengan V1 menghasilkan tegangan ujung pengirim VS.



Gambar 2.20. Diagram vektor rangkaian nominal T untuk saluran transmisi jarak Menengah [14] D. Saluran Tranmisi Panjang Saluran transmisi jarak jauh (long line), adalah saluran yang panjangnya lebih dari 240 km Penyelesaian Persamaan Differensial Saluran transmisi yang panjangnya lebih besar dari 150 mile digolong pada transmisi panjang, besarnya reaktansi kapasitif paralalel dan konduktansi semakin kecil sehingga arus



bocor semakin besar. Jadi pada saluran panjang ini semua parameter R, L, C, dan G diperhitungkan secara terdistribusi sepanjang saluran. Saluran transmisi panjang ditunjukkan seperti Gambar 2.20, dalam hal ini ditinjau bahagian yang terpendek dari saluran yaitu elemen dx yang berjarak x dari sisi beban. Elemen saluran yang panjangnya dx terdiri dari impedansi seri z dan admittansi y dalam persatuan panjang. Tegangan V dan Arus I besar tegangan dan arus pada sembarang titik yang berjarak x dari beban.



Gambar 2.21. Saluran Transmisi Panjang



Elemen yang dx terdiri dari impedansi seri z dan admittansi parallel y dalam persatuan panjang yang ditunjukkan seperti Gambar 2.22 dibawah ini



Gambar 2.22. Elemen saluran sepanjang dx



Misalkan ; Z = R + j ω L = impedansi seri persatuan panjang (ohm / mile), Y = G + j ω C = admintansi parallel persatuan panjang (mho / mile), Z = z L = impedansi seri total (ohm), Y = y L = admintansi parallel total (mho).



Persamaan (2.68) dan (2.69) merupakan persamaan differensial orde-2, penyelesaiannya dalam bentuk exponensial yaitu :



Substitusi persamaan (2.70) ke persamaan (2.64), diperoleh besar arus pada jarak x sebagai berikut.



Konstanta A1 dan A2 ditentukan dengan memperhatikan kondisi saluran pada ujung penerima, dimana untuk jarak x = 0 harga tegangan V=Vr dan harga arus I =IR dengan mensubtitusi harga-harga ini kepersamaan (2.70) dan persamaan (2.71) diperoleh konstanta :



Persamaan (2.74) dan (2.75) merupakan gelombang tegangan dan arus, bahagian pertama gelombang arah maju (incident) dan bahagian kedua gelombang arah mundur (reflected) dapat juga ditulis dengan rumus sebagai berikut,



Dari persamaan (2.74) dan (2.75) bila x = 1, besar tegangan V dan arus I akan sama dengan tegangan arus pada ujung pengirim yang diberikan oleh persamaan berikut,



Penyelesaian Persamaan Hiperbolis Tegangan dan arus ujung pengirim pada persamaan (2.74) dan (2.75) dapat dibuat dalam bentuk fungsi hiperbolis.



Pengaturan Tegangan Saluran Transmisi Panjang



BAB III



PENUTUP A. Kesimpulan Saluran transmisi menengah didefinisikan sebagai saluran transmisi yang mempunyai panjang dari 80 km sampai 250 km. Pada saluran model ini besar kapasitansi ke tanah cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan. Sehingga seluruh admitansi shunt saluran terpusat pada cabang shunt, di mana pada saluran transmisi menengah dibedakan menjadi dua model, yaitu: 1. Saluran transmisi menengah nominal T yaitu saluran transmisi dengan kapasitansi dipusatkan pada satu titik dan impedansi serinya terbagi dua pada kedua cabang serinya. 2. Saluran transmisi menengah nominal PI yaitu saluran transmisi dengan kapasitansi dipusatkan pada dua titik dan impedansi serinya dipusatkan satu titik pada cabang serinya. Saluran transmisi yang panjangnya lebih besar dari 150 mile digolong pada transmisi panjang, besarnya reaktansi kapasitif paralalel dan konduktansi semakin kecil sehingga arus bocor semakin besar. Jadi pada saluran panjang ini semua parameter R, L, C, dan G diperhitungkan secara terdistribusi sepanjang saluran.



DAFTAR PUSTAKA



A. Arismunandar, S. Kuwara .1979. “Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik”, jilid II.Jakarta : PT. Pradnya Paramitha. Stevenson,William



D.1993.”Analisis



Sistem



Tenaga



Listrik”.Jakarta:Erlangga.



http://www.yumpu.com/id/document/view/4408747/makalah-teknik-tenagalistriktransmission-of-electrical-energy