Laporan Percobaan Stl.docx

LAPORAN PERCOBAAN SHORT CIRCUIT Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Lab Sistem Tenaga Listrik II Semester Genap Tahun Akademik 2019/2020 Dosen Pembimbing Rohmanita Duanaputri, S,ST,.MT

Di Susun Oleh: Muhammad Brilian Rifky

(1641150025)

M Qois Iqbal

(1641150064)

Hafid Abibie

(1641150091)

Asha Miftakul Rahmah M

(1641150029)

Abudzar Giffari

(1641150088)

Dimas Lintang P

(164

Jurusan Teknik Elektro Program Studi D4 Sistem Kelistrikan Politeknik Negeri Malang 2019

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tenaga Listrik disalurkan ke konsumen melalui Sistem Tenaga Listrik. Sistem Tenaga Listrik terdiri dari beberapa subsistem, yaitu Pembangkitan, Transmisi, dan Distribusi. Tenaga listrik disalurkan ke masyarakat melalui jaringan distribusi. Oleh karena itu, jaringan distribusi

merupakan

bagian

jaringan

listrik

yang

paling

dekat

dengan

masyarakat.Jaringandistribusi dikelompokkan menjadi dua, yaitu jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder. Dalam operasi sistem tenaga listrik sering terjadi gangguan – gangguan yang dapat mengakibatkan terganggunya penyaluran tenaga listrik ke konsumen. Gangguan adalah penghalang dari suatu sistem yang sedang beroperasi atau suatu keadaan dari sistem penyaluran tenaga listrik yang menyimpang dari kondisi normal. Suatu gangguan di dalam peralatan listrik didefinisikan sebagai terjadinya suatu kerusakan di dalam jaringan listrik yang menyebabkan aliran arus listrik keluar dari saluran yang seharusnya. Penyebabnya bermacam-macam antara lain kelebihan beban, jaringan yang terganggu, dan lain-lain, untuk meminimalisir area gangguan dan mempersingkat waktu terjadinya gangguan maka perlu dipasang peralatan proteksi yang cocok untuk mengatasi gangguan yang muncul. Sistem proteksi bertujuan untuk mengurangi terjadinya gangguan serta mengurangi akibat gangguan tersebut. Sistem Proteksi yang digunakan haruslah mampu melindungi Sistem Transmisi baik SUTT maupun SUTET secara optimal, handal serta memiliki sensitifitas tinggi. Hubung singkat yang terjadi pada sistem tenaga listrik tiga fasa sesuai dengan seringnya gangguan adalah gangguan satu fasa ke tanah (single line to ground), fasa ke fasa (line to line), dua fasa ke tanah (double line to ground), dan tiga fasa seimbang. Jalur arus gangguan mungkin mempunyai impedansi nol yang disebut hubung singkat, atau impedansi yang mempunyai nilai. Ketika suatu gangguan tidak seimbang terjadi, maka jaringan urutan hanya disambungkan pada lokasi gangguan.Karena itu komputasi arus gangguan tersederhanakan oleh penggunaan jaringan urutan. Perhitungan arus hubung singkat ini sangat dibutuhkan sebagai acuan menentukan proteksi yang akan digunakan dalam suatu saluran. Sebelum menginjak pada perhitungan dan penentuan proteksi penulis ingin mempelajari, mengulas, mempraktikan, danmenganalisa

hubung singkat pada saluran transmisi yang akan dibahas pada makalah berikut ini. Makalah yang penulis susun mencakup empat percobaan gangguan transmisi seperti yang telah disebutkan diatas. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat disusun rumusan masalah sebagai berikut: 1. Apa saja gangguan yang bisa terjadi pada saluran transmisi? 2. Bagaimana perhitungan arus hubung singkat pada gangguan asimetris dan simetris? 3. Bagaimana analisa gangguan hubung singkat pada gangguan asimetris dan simetris pada saluran transmisi?

1.3 Tujuan Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat tujuan pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui gangguan yang bisa terjadi pada saluran transmisi 2. Mengetahui perhitungan arus hubung singkat pada gangguan asimetris dan simetris 3. Mengetahui analisa gangguan hubung singkat pada gangguan asimetris dan simetris pada saluran transmisi

BAB II Landasan Teori

2.1 Dasar teori Hubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal (termasuk busur api) pada impedansi yang relatif rendah terjadi secara kebetulan atau disengaja antara dua titik yang mempunyai potensial yang berbeda. Istilah gangguan atau gangguan hubung singkat digunakan untuk menjelaskan suatu hubungan singkat.Untuk mengatasi gangguan tersebut, perlu dilakukan analisis hubung singkat sehingga sistem proteksi yang tepat pada Sistem Tenaga Listrik dapat ditentukan.Analisis hubung singkat adalah analisis yang mempelajari kontribusi arus gangguan hubung singkat yang mungkin mengalir pada setiap cabang didalam sistem (di jaringan distribusi, transmisi, trafo tenaga atau dari pembangkit) sewaktu gangguan hubung singkat yang mungkin terjadi di dalam sistem tenaga listrik. Gangguan hubung singkat menyebabkan terjadinya interupsi kontinuitas pelayanan daya kepada para konsumen apabi1a gangguan itu sampai menyebabkan terputusnya suatu rangkaian (sircuit) atau menyebabkan keluarnya satu unit pembangkit, penurunan tegangan yang cukup besar menyebabkan rendahnya kualitas tenaga listrik dan merintangi kerja normal pada peralatan konsumen, pengurangan stabilitas sistem dan menyebabkan jatuhnya generator, dan merusak peralatan pada daerah terjadinya gangguan tersebut. Gangguan dapat terdiri dari gangguan temporer atau permanent.Kebanyakan gangguan

temporer

di

amankan

dengan

circuit

breaker

(CB)

atau

pengaman

lainnya.Gangguan permanent adalah gangguan yang menyebabkan kerusakan permanent pada sistem.Seperti kegagalan isolator, kerusakan penghantar, kerusakan pada peralatan seperti transformator atau kapasitor.Pada saluran bawah tanah hampir semua gangguan adalah gangguan permanen. Kebanyakan gangguan peralatan akan menyebabkan hubung singkat. Gangguan permanen hampir semuanya menyebabkan pemutusan/gangguan pada konsumen. Untuk melindungi jaringan dari gangguan digunakan fuse, recloser atau CB. Gangguan hubung singkat terdiri dari 2 jenis yaitu: 2.1.1 Gangguan Hubung Singkat Simetris Gangguan hubung singkat simetris didefinisikan sebagai gangguan yang melibatkan ke tiga fasa, sehingga tidak mempengaruhi keseimbangan fasor arus dan tegangan. Gangguan

simetris merupakan gangguan dimana besar magnitude dari arus gangguansama pada setiap fasa. Gangguan ini terjadi pada gangguan hubung singkat tiga fasa.Perhitungan arus gangguan dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut: 𝑉𝑠𝑜𝑢𝑟𝑐𝑒

Ifault =

𝑍𝑠+𝑍𝑙

Dimana:

I fault

: Arus gangguan

Vsource

: tegangan sistem.

Zs

: impedansi peralatan sistem.

ZL

: impedansi saluran sistem.

Pada gambar di atas jika kita ingin mencari besarnya gangguan pada Ifault, maka sesuai dengan persamaan besarnya arus gangguan hubung singkat tiga fasa adalah: Ifault =

𝑉𝑠𝑜𝑢𝑟𝑐𝑒

𝑍𝑠+𝑍𝑙+𝑍𝑓

 Perhitungan Arus dan Tegangan Pada Gangguan Asimetris

Gangguan Hubung Singkat 3 fasa

Kemungkinan terjadinya gangguan 3 fasa adalah putusnya salah satu kawat fasa yang letaknya paling atas pada transmisi atau distribusi, dengan konfigurasi kawat antar fasanya disusun secara vertikal.Kemungkinan terjadinya memang sangat kecil, tetapi dalam analisanya tetap harus diperhitungkan. Kemungkinan lain adalah akibat pohon yang cukup tinggi dan berayun sewaktu angin kencang, kemudian menyentuh ketiga kawat pada transmisi atau distribusi. Gangguan hubung singkat 3 fasa dapat dihitung dengan menggunakan rumus hukum ohm yaitu: 𝑉

I=𝑍 Dimana:

I = Arus gangguan hubung singkat 3 fasa V = Tegangan fasa-netral system 20 kV =

20000 √3

=Vph

Z = Impedansi urutan positif (Z1 eq)

Sehingga arus gagguan hubung singkat 3 fasa dapat dihitung sebagai berikut:

𝐸𝑓𝑎𝑠𝑎

𝑉𝑝ℎ

20000 11547

𝐼₃𝑓𝑎𝑠𝑎 = 𝑍1𝑒𝑞 =𝑍1𝑒𝑞=

√3

= 𝑍1𝑒𝑞

2.1.2 Gangguan Hubung Singkat Tidak Simetris Gangguan tidak simetris adalah gangguan yang melibatkan sebagian dari fasa baik itu satu fasa ke tanah, dua fasa ke saluran maupun dua fasa ke tanah. Contoh gangguan tidak simetris yaitu gangguan 3 fasa ke tanah, gangguan 2 fasa ke tanah, gangguan 2 fasa line to line dan gangguan 1 fasa ke tanah. Komponen simetris merupakan metode yang dikembangkan C.L. Fortescue padatahun 1918.Metode ini memperlakukan tiga fasa yang tidak seimbang pada sistem tenagalistrik seolah-olah sistem tersebut seimbang. Metode ini membuktikan bahwa sistem

yang tidak simetris dapat dijabarkan menjadi tiga buah set komponen simetris. Ketiga komponenitu adalah: 1. Komponen urutan positif. Komponen ini terdiri dari phasor yang besar magnitudenya sama dimana masing – masingberbeda sebesar 120ᵒ. Komponen ini memiliki fasa yang sama dengan fasasistem. Komponen ini biasanya ditulis menggunakan indeks 1. 2. Komponen urutan negatif. Komponen ini terdiri dari tiga phasor yang besar magnitudenya sama dimana masing – masingberbeda sebesar 120ᵒ. Komponen ini memiliki fasa yang berkebalikan denganfasa sistem. Komponen ini biasanya ditulis menggunakan indeks. 3. Komponen urutan nol. Komponen ini terdiri dari tiga phasor yang memiliki magnitude dan fasa yang sama. Komponen ini biasanya ditulis menggunakan indeks 0. Total arus maupun tegangan pada sistem tenaga listrik merupakan penjumlahan masing-masing komponen simetris.  Perhitungan Arus dan Tegangan Pada Gangguan Asimetris

Gangguan Satu Fasa ke Tanah.

Gangguan satu fasa ke tanah terjadi ketika sebuah fasa dari sistem tenaga listrik terhubung singkat dengan tanah. Kemungkinan terjadinya gangguan satu fasa ke tanah adalah back flashover antara tiang ke salah satu kawat transmisi dan distribusi. Sesaat setelah tiang tersambar petir yang besar walaupun tahanan kaki tiangya cukup rendah namun bisa juga gangguan fasa ke tanah ini terjadi sewaktu salah satu kawat fasa transmisi / distribusi tersentuh pohon yang cukup tinggi dll.

Gambar diatas merupakan gangguan 1 fasa ke tanah.

Besarnya arus gangguan adalah:

IA₁

=

𝑉𝑓

𝑍0+𝑍1+𝑍2

Kembali sama halnya dengan perhitungan arus gangguan 3 Fasa dan 2 Fasa, Arus gangguan 1 Fasa ketanah juga dihitung untuk lokasi gangguan yang di asumsikan terjadi pada 25%, 50%, 75% dan 100% panjang penyulang, sehingga dengan rumus terakhir diatas dapat dihitung besarnya arus gangguan 1 fasa ke tanah sesuai lokasi gangguannya. Dengan perhitungan arus gangguan hubung singkat ini, ( 3 Fasa, 2 Fasa dan 1 Fasa ke tanah), dapat digunakan untuk koordinasi Relai Proteksi Arus Lebih, terutama pada Over Current Relay ( OCR ) dari jenis Inverse, manfaatnya menjadi amat terasa karena waktu kerja Relai dapat diketahui untuk setiap lokasi gangguan. Lebih lanjut pada bab berikut akan dicoba menghitung nilai setelan Arus dan Waktu (Td atau Tms) dari Over Current Relay (OCR).

Gangguan 2 fasa ke tanah Gangguan dua fasa ke tanah terjadi ketika dua buah fasa dari sistem tenaga listrikterhubung singkat dengan tanah.

Persamaan setiap fasa ketika gangguan ini terjadi adalah:

Vb

=0

Vc

=0

Ia

=0

Gangguan dua fasa hubung singkat

Gangguan dua fasa hubung singkat terjadi ketika dua buah fasa dari sistem tenagalistrik terhubung singkat.Kemungkinan terjadinya gangguan 2 fasa disebabkan oleh putusnya kawat fasa tengah pada transmisi atau distribusi.Kemungkinan lainnya adalah dari rusaknya isolator di transmisi atau distribusi sekaligus 2 fasa.Gangguan seperti ini biasanya mengakibatkan 2 fasa ke tanah.

Persamaan setiap fasa ketika gangguan ini terjadi adalah :

Vb

=Vc

Ia

=0

Ib

= -Ic

IA0

= 3(0 - Ic + Ic)

IA1

=3(0 + α (-Ic) + α² ( Ic))

IA2

=3(0 + α² (-Ic) + α ( Ic))

IA0

=0

IA₁

=IA₂

VA₁

= VF-IA₁Z₁

VA₁

= IA₁Z₂

Sehingga didapat : 1

1

1

Dari persamaan di atas :

Sehingga :

IA₁

𝑉𝑓

=𝑍1+𝑍2

Seperti halnya gangguan 3 fasa, Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa juga dihitung untuk lokasi gangguan yang diasumsikan terjadi pada 25%, 50%, 75% dan 100% panjang penyulang.

BAB III METODE DAN HASIL PRAKTIKUM

3.1 Waktu Dan Tempat Pelaksanaan

Hari, Tanggal

: Senin, 18 Februari 2019

Waktu

: 07.00 – 11.20 WIB

Tempat

: Gedung AL Lab Sistem Tenaga Listrik

3.2 Pelaksana praktikum Praktikum dilaksanakan oleh kelompok 3 kelas D4 3B dengan anggota sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5.

Muhammad Brilian Rifky M Qois Iqbal Hafid Abibie Asha Miftakul Rahmah M Abudzar Giffari

3.3 Jenis Percobaan 1. Percobaan Hubung Singkat 3 Fasa Line to Line Tujuan Percobaan : Mengukur dan menganalisa rasio arus dan tegangan pada saluran transmisi sehubung singkat 3 fasa. Alat dan Bahan yang Digunakan :

1. Kabel Penghubung

: secukupnya

2.

Power Supply 3 Fasa DL 1013T1

: 1 unit

3.

Amperemeter DL 2109T2A5 (2,5 A)

: 2 unit

4. Voltmeter DL 2109T1PV (600 V)

: 1 unit

5. Modul Simulator saluran transmisi DL 7901TT

: 1 unit

6. Modul Simulator Transformator 3 Fasa DL 1080TT : 1 unit 7. Power Circuit Breaker DL 2108T02

: 1 unit

8. Watt meter 3 fasa DL 2109T26

: 1 unit

3.4 Gambar Rangkaian Hubung Singkat 3 Fasa Line to Line:

3.5 Langkah Percobaan: 1. Merakit rangkaian sesuai dengan gambar diatas 2. Atur sisi primer transformator tiga fasa dengan hubungan delta dan menggunakan colokan penghubung di sisi sekunder dengan hubungan bintang. 3. Hubungkan power supply 3 fasa dengan sumber tegangan. 4. Nyalakan CB pada power supply 3 fasa dan tekan tombol start CB 5. Mengatur tegangan suplai 130 V (menggunakan tegangan serendah mungkin!): Tes pendek-sirkuit saat ini sekitar 1,4 A. Tekan tombol Start 6. Tekan tombol ON pada Power Circuit Breaker 7. Catat arus dan tegangan yang terukur pada Amperemeter dan Voltmeter 8. Karena arus beban tinggi pada komponen selama arus pendek, pengukuran harus dilakukan dengan cepat. 9. Tekan tombol OFF pada Power Circuit Breaker. 10. Atur tegangan pada Power supply sampai 0 kV dan tekan tombol stop pada power supply. 11. Tekan tombol stop pada CB power supply dan matikan CB. 12. Cabut steker power supply 3 fasa dari stop kontak

Hasil Percobaan: Isc(A)

P(KW)

QC(KVar)

V(Volt)

I(A)

Vsc(Volt)

1,1 A

0 KW

0,12 KVar

220 V

1A

0V

Analisa percobaan: Dari hasil percobaan short circuit 3 fasa line to line didapatkan tegangan pada sisi output atau pada sisi short circuit sama dengan 0 V dan arus short circuit nya 1,1 A. Percobaan short circuit 3 fasa merupukan gangguan hubung singkat simetris.Gangguan hubung singkat simetris didefinisikan sebagai gangguan yang melibatkan ke tiga fasa, sehingga tidak mempengaruhi keseimbangan fasor arus dan tegangan. Gangguan simetris merupakan gangguan dimana besar magnitude dari arus gangguansama pada setiap fasa. Gangguan ini terjadi pada gangguan hubung singkat tiga fasa. Sehingga nilai arus dan tegangan pada sisi short circuit setiap fasa adalah sama.

3.6 Percobaan Hubung Singkat 2 Fasa Dengan Pembumian Tujuan Percobaan : Untuk membandingkan nilai yang diukur dari percobaan hubung singkat 2 fasa dengan pembumian. Alat dan Bahan yang Digunakan : 1. Kabel Penghubung

: secukupnya

2. Power Supply 3 Fasa DL 1013T1

: 1 unit

3. Amperemeter DL 21092A5

: 3 unit

4. Voltmeter DL 2109T1PV

: 1 unit

5. Modul Simulator saluran transmisi DL 7901TT

: 1 unit

6. Modul Simulator Transformator 3 Fasa DL 1080TT

: 1 unit

7. Power Circuit Breaker DL 2108T02

: 1 unit

3.7 Gambar Rangkaian Hubung Singkat 2 Fasa Dengan Pembumian:

3.8 Langkah Percobaan: 1. Merakit rangkaian sesuai dengan gambar diatas. 2. Atur sisi primer tiga fase transformator sehubungan delta dan menggunakan colokan penghubung di sisi sekunder dengan hubungan bintang. 3. Hubungkan power supply 3 fasa dengan sumber tegangan. 4. Nyalakan CB pada power supply 3 fasa dan tekan tombol start CB. 5. Tekan tombol start pada power supply 3 fasa dan atur tegangan sampai 130 V. 6. Tekan tombol ON pada Power Circuit Breaker. 7. Catat arus dan tegangan yang terukur pada Amperemeter dan Voltmeter. 8. Short-circuit Ik saat ini lebih kecil dari arus hubung singkat antar 2 fasa tanpa ke tanah. 9. Tekan tombol OFF pada Power Circuit Breaker. 10. Atur tegangan pada Power supply sampai 0V dan tekan tombol stop pada power supply. 11. Tekan tombol stop pada CB power supply dan matikan CB. 12. Cabut steker power supply 3 fasa dari stop kontak

Catatan: Hasil yang ditemukan tidak dapat diterapkan untuk jaringan yang nyata tanpa syarat, karena fakta bahwa di sini lagi kita berhadapan dengan nilai yang terukur diambil setelah respon dandengan tegangan suplai tetap. Hasil Percobaan: I2(A)

I3(A)

Ik(A)

V1(V)

V2(V)

V3(V)

0,9 A

0,9 A

0,4 A

160 V

0V

0V

Analisa Percobaan: Dari hasil percobaan short circuit 2 fasa dengan pembumian didapatkan tegangan pada sisi output atau short circuit nya pada line 2 dan 3 adalah 0 V. Sedangkan untuk line 1 yang tidak terjadi hubung singkat mempunyai nilai tegangan sebesar 160 V. Untuk arus pada

sisi short circuit di line 2 dan 3 mempunya nilai yang sama yaitu sebesar 0,9 A. Percobaan hubung singkat 2 fasa dengan pembumian merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan 2 fasa dengan pembumian terjadi ketika dua buah fasa dari sistem tenaga listrikterhubung singkat dengan tanah. Dengan persamaan sebagai berikut: V2

=0V

V3

=0V

I1

=0V

a. Percobaan Hubung Singkat 2 Fasa Tanpa Pembumian. Tujuan Percobaan : Untuk membandingkan nilai yang diukur dari percobaan hubung singkat 2 fasa denganpembumian. Alat dan Bahan yang Digunakan : 1. Kabel Penghubung

: secukupnya

2. Power Supply 3 Fasa DL 1013T1

: 1 unit

3. Amperemeter DL 2109T2A5

: 2 unit

4. Voltmeter DL 2109T1PV

: 1 unit

5. Modul Simulator saluran transmisi DL 7901TT

: 1 unit

6. Modul Simulator Transformator 3 Fasa DL 1080TT

: 1 unit

7. Power Circuit Breaker DL 2108T02

: 1 unit

b.

Gambar Rangkaian Hubung Singkat 2 Fasa Tanpa Pembumian:

c. Langkah Percobaan: 1. Merakit rangkaian sesuai dengan gambar diatas. 2. Atur sisi primer tiga fase transformator sehubungan delta dan menggunakan colokan penghubung di sisi sekunder dengan hubungan bintang. 3. Hubungkan power supply 3 fasa dengan sumber tegangan. 4. Nyalakan CB pada power supply 3 fasa dan tekan tombol start CB. 5. Tekan tombol start pada power supply 3 fasa dan atur tegangan sampai 130 V. 6. Tekan tombol ON pada Power Circuit Breaker. 7. Catat arus dan tegangan yang terukur pada Amperemeter dan Voltmeter. 8. Membandingkam nilai diukur dengan orang-orang dari dua fase arus pendek tanpa kontak bumi(Percobaan 3) dan dari tiga fase arus pendek (Percobaan 1). 9. Arus parsial dalam kasus dua-fase arus pendek dengan kontak bumi lebih besar daripada untuk kesalahan tanpa kontak bumi.Arus kesalahan di bawah nilai dari tiga fase arus hubung pendek 4. Nyalakan CB pada power supply 3 fasa dan tekan tombol start CB. 10. Tekan tombol OFF pada power circuit breaker. 11. Atur tegangan pada power supply sampai 0 volt dan tekan tomnol stop pada power supply. 12. Tekan tombol stop pada CB power supply dan matikan CB. 13. Cabut steker power supply 3 fasa dari stop kontak Hasil Percobaan: I2(A)

I3(A)

I1(A)

V1(V)

V2(V)

V3(V)

0,9 A

0,9 A

0A

100 V

10 V

10 V

Analisa Percobaan:

Dari hasil percobaan short circuit 2 fasa tanpa pembumian didapatkan tegangan pada sisi output atau short circuit nya pada line 2 dan 3 adalah 10 V. Sedangkan untuk line 1 yang tidak terjadi hubung singkat mempunyai nilai tegangan sebesar 100 V. Untuk arus pada sisi

short circuit di line 2 dan 3 mempunya nilai yang sama yaitu sebesar 0,9 A. Pada percobaan short circuit 2 fasa tanpa pembumian mempunyai nilai arus short circuit yang sama dengan percobaan short circuit 2 fasa dengan pembumian. Namun untuk nilai tegangan nya di sisi short circuit line 2 dan 3 mempunyai nilai sebesar 10 V. Karena,percobaan hubung singkat 2 fasa tanpa pembumian merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan dua fasa hubung singkat terjadi ketika dua buah fasa dari sistem tenagalistrik terhubung singkat. Dengan persamaan sebagai berikut: V2

= V3

I1

=0A

I2

= -I3 A

d. Percobaan Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah Tujuan Percobaan : Untuk mengukur arus kesalahan asimetris short circuit dan membandingkan hasil percobaan tersebut. Alat dan Bahan yang Digunakan: 1. Kabel Penghubung

: secukupnya

2.

: 1 unit

Power Supply 3 Fasa DL 1013T1

3. Amperemeter DL 2109T2A5

: 1 unit

4. Voltmeter DL 2109T1PV

: 1 unit

5. Modul Simulator saluran transmisi DL 7901TT

: 1 unit

6. Modul Simulator Transformator 3 Fasa DL 1080TT

: 1 unit

7. Power Circuit Breaker DL 2108T02

: 1 unit

e. Gambar Rangkaian Hubung Singkat 1 Fasa:

f. Langkah Percobaan: 1.Merakit rangkaian sesuai dengan gambar diatas. 2.Atur sisi primer tiga fase transformator sehubungan delta dan menggunakan colokan penghubung di sisi sekunder dengan hubungan bintang. 3.Hubungkan steker power supply 3 fasa dengan stop kontak. 4.Nyalakan CB pada power supply 3 fasa dan tekan tombol start CB. 5.Tekan tombol start pada power supply 3 fasa dan atur tegangan sampai 130 V. 6.Tekan tombol ON pada Power Circuit Breaker. 7.Catat arus dan tegangan yang terukur pada Amperemeter dan Voltmeter. 8.Membandingkan nilai yang diukur dari arus hubung singkat dengan bahwa dari tiga fase arus pendek.Fasatunggal sirkuit pendek saat ini jauh lebih kecil dari arus diperoleh dalam kasus ini dari tiga fase arus pendek. 9.Tekan tombol OFF pada Power Circuit Breaker. 10. Atur tegangan pada Power supply sampai 0 V dan tekan tombol stop pada power supply. 11. Tekan tombol stop pada CB power supply dan matikan CB. 12. Cabut steker power supply 3 fasa dari stop kontak

Catatan: Hasil ditemukan di sini tidak dapat diterapkan untuk jaringan yang nyata tanpa syarat, karena fakta bahwa di sini lagi kita berhadapan dengan nilai yang terukur diambil setelah respon dandengan tegangan suplai tetap. Hasil Percobaan: IL3(A)

Isc(A)

VL1(Volt)

VL2(Volt)

0A

0,6 A

0V

160 V

IL2(A)

Isc(A)

VL1(Volt)

VL3(Volt)

0A

0,6 A

0V

150 V

Analisa Percobaan:

Dari hasil percobaan short circuit 1 fasa dengan pembumian didapatkan tegangan pada sisi output atau short circuit nya pada line 2 160 V dan line 3 150 V. Untuk arus pada sisi short circuit di line 2 dan 3 mempunya nilai yang sama yaitu sebesar 0,6 A. Percobaan hubung singkat 1 fasa dengan pembumian merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan 1 fasa dengan pembumian terjadi ketika satu buah fasa dari sistem tenaga listrikterhubung singkat dengan tanah.

BAB IV Analisa Dan Kesimpulan

4.1 Hasil dari setiap percobaan untuk arus (Ampere)

3 Fasa

2 Fasa Kontak Tanah

2 Fasa Tanpa Kontak 1 Fasa Kontak Tanah Tanah

Isc=1,1 A

I2=0,9 A

I2=0,9 A

I3=0 A

I1 =1 A

I3=0,9 A

I3=0,9 A

I2=0 A

Ik=0,4 A

Ik= 0 A

Isc=0,6 A

Perbandingan dari seluruh hasil percobaan didapatkan untuk arus short sircuit terbesar berada dipercobaan short circuit 3 fasa line to line. Karena, percobaan short circuit 3 fasa line to line merupakan gangguan hubung singkat simetris yang melibatkan ke tiga fasa sehingga tidak mempengaruhi keseimbangan fasor arus dan tegangan. Gangguan simetris merupakan gangguan dimana besar magnitude dari arus gangguansama pada setiap fasa. 4.2 Hasil dari setiap percobaan untuk tegangan (Volt)

3 Fasa

2 Fasa Kontak Tanah

2 Fasa Tanpa Kontak 1 Fasa Kontak Tanah Tanah

U1 = 180 V

V1 = 160 V

V1 = 100 V

V1 = 0 V

U2 = 0 V

V2 = 0 V

V2 = 10 V

V2 = 160 V

V3 = 0 V

V3 = 10 V

V3 = 150 V

Perbandingan dari seluruh hasil percobaan didapatkan tegangan short circuit semuanya adalah 0 V. Terkecuali pada percobaan short circuit 2 fasa tanpa pembumian yang mempunyai nilai yaitu sebesar 10 V. ini diakibatkankarena, percobaan hubung singkat 2 fasa tanpa pembumian merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan dua fasa hubung singkat terjadi ketika dua buah fasa dari sistem tenagalistrik terhubung singkat. Dengan persamaan sebagai berikut: V2

= V3

I1

=0A

I2

= -I3 A

4.3 Analisa percobaan short circuit 3 fasa line to line Dari hasil percobaan short circuit 3 fasa line to line didapatkan tegangan pada sisi output atau pada sisi short circuit sama dengan 0 V dan arus short circuit nya 1,1 A. Percobaan short circuit 3 fasa merupukan gangguan hubung singkat simetris.Gangguan hubung singkat simetris didefinisikan sebagai gangguan yang melibatkan ke tiga fasa, sehingga tidak mempengaruhi keseimbangan fasor arus dan tegangan. Gangguan simetris merupakan gangguan dimana besar magnitude dari arus gangguansama pada setiap fasa. Gangguan ini terjadi pada gangguan hubung singkat tiga fasa. Sehingga nilai arus dan tegangan pada sisi short circuit setiap fasa adalah sama. Isc1 = 1,1 A

Isc3 = 1,1 A

Isc2 = 1,1 A

Vektor dari percobaan short circuit 3 fasa line to line dengan sudut setiap arus nya adalah 120°.

4.4 Analisa Percobaan short circuit 2 fasa dengam pembumian Dari hasil percobaan short circuit 2 fasa dengan pembumian didapatkan tegangan pada sisi output atau short circuit nya pada line 2 dan 3 adalah 0 V. Sedangkan untuk line 1 yang tidak terjadi hubung singkat mempunyai nilai tegangan sebesar 160 V. Untuk arus pada sisi short circuit di line 2 dan 3 mempunya nilai yang sama yaitu sebesar 0,9 A. Percobaan hubung singkat 2 fasa dengan pembumian merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan 2 fasa dengan pembumian terjadi ketika dua buah fasa dari sistem tenaga listrikterhubung singkat dengan tanah. Dengan persamaan sebagai berikut: V2

=0V

V3

=0V

I1

=0V

Ik = 0,4 A

Isc3 = 0,9 A

Isc2 = 0,9 A

Vektor dari percobaan short circuit 2 fasa dengan pembumian arus I1 adalah 0 A.

4.5 Analisa Percobaan short circuit 2 fasa tanpa pembumian Dari hasil percobaan short circuit 2 fasa tanpa pembumian didapatkan tegangan pada sisi output atau short circuit nya pada line 2 dan 3 adalah 10 V. Sedangkan untuk line 1 yang tidak terjadi hubung singkat mempunyai nilai tegangan sebesar 100 V. Untuk arus pada sisi short circuit di line 2 dan 3 mempunya nilai yang sama yaitu sebesar 0,9 A. Pada percobaan short circuit 2 fasa tanpa pembumian mempunyai nilai arus short circuit yang sama dengan percobaan short circuit 2 fasa dengan pembumian. Namun untuk nilai

tegangan nya di sisi short circuit line 2 dan 3 mempunyai nilai sebesar 10 V. Karena, percobaan hubung singkat 2 fasa tanpa pembumian merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan dua fasa hubung singkat terjadi ketika dua buah fasa dari sistem tenagalistrik terhubung singkat. Dengan persamaan sebagai berikut: V2

= V3

I1

=0A

I2

= -I3 A

Ik = 0 A Isc2 = 0,9 A

Isc3 = 0,9 A

Vektor dari percobaan short circuit 2 fasa tanpa pembumian arus I1 adalah 0 A.

4.6 Analisa percobaan short circuit 1 fasa dengan pembumian Dari hasil percobaan short circuit 1 fasa dengan pembumian didapatkan tegangan pada sisi output atau short circuit nya pada line 2 160 V dan line 3 150 V. Untuk arus pada sisi short circuit di line 2 dan 3 mempunya nilai yang sama yaitu sebesar 0 A. Dengan nilai arus Ik sebesar 0,6 A. Percobaan hubung singkat 1 fasa dengan pembumian merupakan gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan 1 fasa dengan pembumian terjadi ketika satu buah fasa dari sistem tenaga listrikterhubung singkat dengan tanah.

4.7 Kesimpulan

Hubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal (termasuk busur api) pada impedansi yang relatif rendah terjadi secara kebetulan atau disengaja antara dua titik yang mempunyai potensial yang berbeda. Istilah gangguan atau gangguan hubung singkat digunakan untuk menjelaskan suatu hubungan singkat.Untuk mengatasi gangguan tersebut, perlu dilakukan analisis hubung singkat sehingga sistem proteksi yang tepat pada Sistem Tenaga Listrik dapat ditentukan. Analisis hubung singkat adalah analisis yang mempelajari kontribusi arus gangguan hubung singkat yang mungkin mengalir pada setiap cabang didalam sistem (di jaringan distribusi, transmisi, trafo tenaga atau dari pembangkit) sewaktu gangguan hubung singkat yang mungkin terjadi di dalam sistem tenaga listrik. Dari hasil percobaan diatas didapat bahwa arus hubung singkat paling besar terjadi pada gangguan hubung singkat 3 fasa line to line. Ini terjadi akibat dari hubung singkat yang melibatkan ke tiga fasa nya.