Contoh Aplikasi Sistim PU (Per-Unit)

Contoh Aplikasi Sistim PU (Per-Unit) - Pada postingan kali ini kita akan coba melakukan penerapan sistim pu (per_unit) pada aplikasi suatu jaringan transmisi yang melibatkan transformator, jaringan transmisi, beban dan generator, seperti berikut ini :

Contoh I :

Berikut merupakan sebuah contoh praktis aplikasi sistim per-unit (pu) yang ditunjukkan dalam perhitungan pengaturan untuk relay pada saluran transmisi. Untuk relay jarak, pengaturan umum untuk zona 1 adalah 85% dari impedansi pada saluran yang dinamakan  Zona 1 sedangkan Zona 2 harus diatur tidak kurang dari 125% dari impedansi saluran transmisi , seperti pada gambar dibawah ini :

Dari gamar diatas, terdapat sebuah sistim tenaga lisrik dengan data sebagai berikut :

• Sebuah transformator 200 MVA 161/115 kV , dengan %Z = 6.796
• Impedansi saluran dari Bus 115 kV menuju sisi LV Trasnformator dinamakan Zona 1 dengan nilai 34.81 @81^o ohm
• Impedansi saluran dari Bus 115 hingga saluran yang keluar dari  sisi HV Trasnformator menuju beban, dinamakan Zona 2 dengan nilai 59.3 @81^o ohm
• Proteksi dengan kode ANSI 21, yaitu Distance Relay (Relay Jarak)

Perhitungan :

Berdasarkan aturan 85% dan 125% yang kita jelaskan diatas, maka nilai impedansi untuk masing - masing zona (Zona 1 dan Zona 2) bila dilihat dari sisi 161 kV ( sisi yang menuju beban) adalah :

Zona 1

• Z₁(Ω) = 85% . (59.31 @81^o )
• Z₁(Ω) = 50.4  @81^o

Zona 2

• Z₂(Ω) = 125% . (59.31 @81^o )
• Z₂(Ω) = 74.1  @81^o

Sehingga relay jarak (distance relay) untuk  saluran disisi 161 kV diset dengan nilai  Z₁(Ω) = 50.4  @81^o  dan Z₂(Ω) = 74.1  @81^o.

Jika sebelumnya kita menghitung dari sisi 161 kV, maka untuk relay yang kedua kita hitung berdasarkan tegangan 115 kV, yaitu Relay Distance I, yang berarti nilai impedansi sebelum masuk transformator.

Pertama, kita mengetahui %Z transforamtor tersebut adalah sebesar 6.796. Sehingga untuk mencari nilai impedansi aktualnya, kita gunakan persamaan yang telah pernah kita bahas pada Sistim PU (Per-Unit) -2

Z(Ω)   =  ( Z_pu  . kV_base  ²)  /  MVA_base

Sehingga nilai impedansi transformator dari sisi  115 kVdidapat :

Z_115kV  (Ω)   =  ( 0.6796 . 115²)  /  200
= 4.494 Ω

Berikutnya adalah, mengkonversi impedansi saluran disisi 161 kV yang nilainya 59.31 @81^o kenilai impedansi disisi 115 kV, seperti berikut :
Dari persamaan yang pernah kita bahas sebelumnya

Z_ohm^new  =  Z_ohm^old  . ( kV_base^new  /  kV_base^old )²

Z_ohm^new  = 59.31 . ( 115 / 161 )² 
Z_ohm^new  = 30.3 ohm

Sehingga nilai total impedansi dihitung dari sisi 115 kV menjadi :

Z  =  Z_115kV Z + Z_ohm^new _ohm^old 

Z  = 4.494  + 30.3 @81^o 
Z = 34.794 @81^o  ohm

Dengan metode yang sama untuk mencari nilai setting pada Zona 1 dan Z2 didapat nilai setingan untuk proteksi relay distance (relay jarak) pada sisi 115 kV adalah
 adalah :

Zona 1

• Z₁(Ω) = 85% . (34.8 @81^o )
• Z₁(Ω) = 29.6 @81^o

Zona 2

• Z₂(Ω) = 125% . (34.8 @81^o )
• Z₂(Ω) = 43.5 @81^o

Baiklah... sampai disini ulsan saya mengenai contoh penggunaan Sistim PU, semoga bermanfaat