Menghitung Short Circuit Impedansi Peralatan II

Sebagai kelanjutan artikel Menghitung Short Circuit Impedansi Peralatan, kali ini kita lanjutkan untuk peralatan lainnya, yaitu :

1. Kabel

Untuk nilai impedansi kabel, biasanya telah dilampirkan pada dokumen pabrik masing-masing dalam satuan Ohms per kilometer. Nilai tersebut mesti dikonversi menjadi ohms per panjang kabel yang terpasang, dengan perhitungan sbb :

Rc = R * Lc / 1000

Xc = X * Lc / 1000
 

Keterangan :

Rc   :   Nilai tahanan kabel ()

Xc   :   Nilai reaktansi kabel ()

R     :   Nilai tahanan kabel perkilometer (/km)

X    :    Nilai reaktansi kabel perkilometer (/kn)

Lc   :   Panjang kabel yang terpasang (m)

Formula diatas dapat digunakan untuk menghitung negatif sequence impedansi dan positif sequence impedansi. Untuk perhitungan  zero sequence impedansi membutuhkan data komplit dari pabrikan yang memproduksi kabel tersebut. Bila data dari pabrik tidak ada, cara praktis untuk menetukan nilai zero sequence impedansi dapat menngunakan rumus diatas yang dikalikan dengan faktor nilai sbb :

Rc(o) = Rc * 3.15155

Xc(o) = Xc * 2.46274

2. Motor Asinkron

Perhitungan resistansi dan reaktansi untuk motor asinkron adalah sbb :

Z_m = (1 / (I_LRC / I_FLC)) * ((V_m²Cos_m)/P_m)

R_m = (P_m*(I_LRC / I_FLC)*Cos_s) / (3I²_LRC * Cos_m)
 X_m =  (Z²_m - R²_m)

Keterangan :

Z_m   :   Nilai impedansi motor ()

R_m   :   Nilai tahanan motor ()

X_m   :   Nilai reaktansi motor ()
I_LRC / I_FLC:   Nilai perbandingann arus lock rotor motor dengan arus full load 

I_LRC :   Nilai arus lock rotor motor (A)
I_FLC :   Nilai arus full load (beban penuh) motor (A)

 V_m   :   Nilai tegangan nominal motor (V_AC )
P_m   :   Nilai rating daya motor (W)
Cos_m   :   Nilai faktor daya motor saat beban penuh (pu)
Cos_s   :   Nilai faktor daya motor saat starting (pu)

Formula diatas dapat digunakan untuk menghitung negatif sequence impedansi dan positif sequence impedansi. Untuk perhitungan  zero sequence impedansi membutuhkan data komplit dari pabrikan yang memproduksi motor tersebut.

Read more »

Menghitung Short Circuit Impedansi Peralatan

Sebagai kelanjutan dari pembahasan mengenai Panduan Menghitung Arus Hubungan Singkat (Short Circuit) II  , langkah berikutnya adalah menghitung nilai impedansi short circuit peralatan-peralatan yang  berada pada jaringan yang akan dianalisa.

Dari data-data parameter peralatan yang terpasang, nilai impedansi short circuit peralatan tersebut dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

1. Nilai Impedansi pada Network Feeders (Jaringan Feeder).

Pendekatan persamaan perhitungan untuk mengetahui tingkat besarnya gangguan pada suatu titik gangguan pada sebuah jaringan (PCC : Point Of Common Coupling), impedansi jaringan, resistansi dan reaktansi jaringan adalah sebagai berikut :

Zf = cVn²/Sf

Rf = Zf / (1+(X/R)²)
Xf =( X/R) * Rf
Keterangan :
Zf  :  Nilai impedansi jaringan ()
Rf  :  Nilai resistansi jaringan ()
Xf  :  Nilai reaktansi jaringan ()
Vn :  Nilai tegangan nomnal pada titik gangguan (Vac)
Sf  :  Tingkat gangguan yang dapat diitahan (VA)
c   :  Nilai faktor tegangan, merupakan nilai tegangan maksimum yang dapat timbul pada jaringan.
     * Nilai c adalah 1,05 untuk tegangan  < 1 kV
     * Nilai c adalah 1,1   untuk tegangan  > 1 kV 

X/R : adalah nilai rasio (perbandingan) X/R pada jaringan (pu)

2. Nilai Impedansi pada peralatan Synchronous Generator dan Motor

X"d = Xd"  * Kg * Vg²/Sg

Rg = X"d / (X/R)
Kg =( Vn/ Vg) * c / (1 + Xd" Sing)

Keterangan :

X"d   :  Reaktansi sub-transient generator ()

Rg     :  Nilai resistansi generator ()

Kg     :  Niilai Koreksi Tegangan, standar IEC60909 (pu)

Xd"  :  Reaktansi Generator (pu)

Vg    :  Tegangan Nominal Generator (Vac)

Vn    :  Tegangan Nominal Sistim Jaringan (Vac)

Sg     :  Rate Kapasitas Generator (VA)

X/R   : adalah nilai rasio (perbandingan) pada generator
     * Nilai X/R adalah 14,29 untuk kapasitas generator > 100 MVA
     * Nilai X/R adalah 14,29 untuk kapasitas generator < 100 MVA
Cosg : Nilai power factor

c   :  Nilai faktor tegangan, merupakan nilai tegangan maksimum yang dapat timbul pada jaringan.

     * Nilai c adalah 1,05 untuk tegangan  < 1 kV

     * Nilai c adalah 1,1   untuk tegangan  > 1 kV 

3. Transformator
Perhitungan nilai resistansi dan reaktansi untuk tranformator dua belitan adalah sbb :

Zt = uk * Vt²/St
 Rt = Pkt / (3It²)
Xt =(Zt² - Rt²)

Keterangan :
Zt  :  Nilai impedansi transformator ()
Rt  :  Nilai resistansi transformator()
Xt  :  Nilai reaktansi transformator()
uk :  Nilai impedansi tegangan transformator (pu)
St  :  Nilai kapasitas transformator (VA)
Vt :  Nilai tegangan nominal transformator disisi tegangan tinggi atau disisi teganan rendah (V)
It  : Nilai rating arus transformator disisi tegangan tinggi atau disisi teganan rendah(A)
Pkt :Total rugi tembaga pada transformator (W)
Catatan :

Untuk menghitung impedansi pada transformator dengan tiga winding menggunakan referensi IEC 60909-0 claus no. 3.3.2.

Pada postingan berikutnya akan kita lanjutkan perhitungan mengenai nilai reaktansi, resistansi, impedansi pada peralatan yang lain (cable, motor dan alat listrik lainnya)

Read more »