Pada saat terjadi gangguan di sistem tenaga listrik pasti akan mengalir arus yang besar pada sistem tersebut, dan peralatan proteksi arus lebih (seperti Circuit Breker, Over Current relay dan fuse) harus dapat mengisolasi lokasi hubung singkat agar meminimalkan kerusakan yang terjadi pada komponen-komponen peralatan.
Oleh karena itu perhitungan arus hubung singkat diperlukan untuk :
a. memperoleh perkiraan arus hubung singkat maksimum, yang berfungsi untuk memilih kapasitas dari CB,fuse,bus & rating dan setting dari alat proteksi & koordinasi proteksi arus lebih yang akan digunakan.
b. memperoleh perkiraan arus hubung singkat minimum, yang berfungsi untuk menetapkan sensitivitas alat proteksi.
c. evaluasi aliran arus hubung singkat dan profil tegangan selama terjadinya hubung singkat.
Arus (pada frekuensi daya) yang mengalir selama terjadinya gangguan hubung singkat berasal dari mesin-mesin berputar. namun, kapasitor daya pun dapat mengeluarkan arus transien yang besar tapi dalam waktu singkat (pada frekuensi > frekuensi daya).
Mesin-mesin berputar seperti disebutkan diatas terdiri dari 4 kategori, yaitu:
• Generator sinkron
• Motor sinkron dan synchronous condenser
• Mesin induksi
• Peralatan dan perlengkapan listrik (seperti untuk sistem distribusi: gardu induk)
Besar arus hubung singkat dari setiap mesin berputar dibatasi oleh impedansi
mesin dan impedansi antara mesin tersebut dan gangguan.
1. Generator Sinkron
Besar reaktansi generator sinkron berubah bila generator merasakan adanya gangguan hubung singkat:
• Xd” = reaktansi sub-transien, menentukan arus pada 1st cycle (pada frekuensi 50Hz atau 60 Hz) dari awal gangguan; setelah ~ 0,1 detik reaktansi naik menjadi,
• Xd’ = reaktansi transien, menentukan arus beberapa cycles dari awal gangguan; setelah 0,5 - 2 detik kemudian reaktansi naik menjadi,
• Xd = reaktansi sinkron menentukan arus setelah tercapai keadaan tunak/mantap
Jadi proses perubahan nilai reaktansi dari generator sinkron bila terjadi gangguan adalah sebagai berikut: Xd” -> Xd’ -> Xd
Arus hubung singkat: I= E/Z
dengan;
Z= impedansi total antara tegangan dalam generator dengan gangguan
2. Motor Sinkron dan Synchronous Condenser
• Motor sinkron mensuplai arus hubung singkat seperti halnya generator sinkron
• Bila gangguan menyebabkan tegangan sistem turun, maka motor akan mengalami penurunan suplai daya untuk memutar beban. Pada saat yang sama tegangan dalam motor menyebabkan mengalirnya arus ke arah lokasi gangguan. Inersia motor dan beban berlaku sebagai penggerak mula, dan apabila eksitasi motor konstan, motor akan berfungsi sebagai generator mensuplai arus gangguan.
• Reaktansi motor sinkron berubah dari : Xd” -> Xd’ -> Xd
• Arus hubung singkat dihitung dengan menggunakan sirkuit ekivalen generator sinkron.
Untuk Synchronous condenser, peranannya hampir sama seperti motor sinkron (namun tanpa beban).
3. Mesin Induksi
terbagi menjadi motor induksi dan generator induksi.
a. Motor Induksi
• Motor Induksi rotor sangkar berkontribusi pada arus hubung singkat hanya dalam beberapa cycles saja, kemudian hilang. Reaktansi motor induksi yang digunakan untuk menghitung arus hubung singkat adalah Xd” yang besarnya mendekati locked-rotor reactance.
• Motor induksi rotor belitan yang ujung belitan rotornya dihubung singkat berlaku seperti motor induksi rotor belitan. Bila belitan rotornya dihubungkan dengan tahanan luar, konstanta waktu hubung singkatnya kecil sehingga kontribusinya dapat diabaikan.
b. Generator Induksi
• Pada perhitungan arus hubung singkat = motor induksi.
Tipe Gangguan Hubung Singkat
• Hubung singkat tiga-fasa (simetris)
• Hubung singkat fasa ke fasa (line-to-line)
• Hubung singkat fasa-fasa-tanah
• Hubung singkat fasa ke tanah
Metode Perhitungan
• Untuk gangguan hubung singkat tiga-fasa (simetris) pada sistem tiga fasa didekati dengan sirkuit ekivalen fasa tunggal (fasa-netral). Dalam hal ini perlu diperhatikan batasan berikut:
– Komponen-komponen sistem simetris (didesain simetris)
– Pembebanan sistem (dapat dianggap) seimbang dan simetris.
• Untuk gangguan hubung singkat tak-simetris, diperlukan transformasi komponen simetris (komponen-komponen urutan positif, negatif dan nol).
• Perhitungan dilakukan dalam sistem per-unit
• Menggunakan teorema Thevenin dan Superposisi
Semoga bermanfaat,
HaGe – http://dunia-listrik.blogspot.com
Monday, September 14, 2009
Wednesday, September 9, 2009
090909
Just wanna write cool day, this is 2009 September 09th, u can write 090909 nice number.
today i have wierd feeling, i had many accident today, splash ink on my hand. Engine trouble on city bus. I friend make mistake and got angry from our bos. well just like that, long time no write here, what am i doing? still dreaming about digital clock. I wish i can make one unit and i put to my office. I seen on tv many digital clock near bedroom. minibox with light of sevensegmen display.
today i have wierd feeling, i had many accident today, splash ink on my hand. Engine trouble on city bus. I friend make mistake and got angry from our bos. well just like that, long time no write here, what am i doing? still dreaming about digital clock. I wish i can make one unit and i put to my office. I seen on tv many digital clock near bedroom. minibox with light of sevensegmen display.
Monday, August 31, 2009
Animasi Motor DC
Program animasi ini saya dapat dari The University of New South Wales, School of Physics - sydney - Australia. Dengan animasi ini akan lebih mudah bagi kita untuk memahami prinsip kerja dari motor DC. Sedangkan mengenai teori dari Motor DC dapat anda baca diartikel sebelumnya dan sangat saya sarankan agar anda membaca terlebih dahulu teorinya disini: "Motor Listrik".
Pada animasi ini, kita dapat mengetahui Torsi maksimum dan minimum selama motor tersebut bekerja. Anda dapat langsung menjalankan animasi ini dengan menekan tombol "PLAY" atau tombol "STEP" untuk menjalankan animasi tersebut sesuai dengan posisi yang anda inginkan.
Semoga bermanfaat,
HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com
Pada animasi ini, kita dapat mengetahui Torsi maksimum dan minimum selama motor tersebut bekerja. Anda dapat langsung menjalankan animasi ini dengan menekan tombol "PLAY" atau tombol "STEP" untuk menjalankan animasi tersebut sesuai dengan posisi yang anda inginkan.
Semoga bermanfaat,
HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com
Hukum Interaksi Biot Savart
Secara umum, Hukum Biot Savart telah dijelaskan pada artikel yang lalu hukum-hukum dasar listrik, maka artikel kali ini akan menjelaskan lebih lanjut mengenai Hukum Biot Savart tersebut. Hukum ini memberikan nilai gaya yang dihasilkan berdasarkan interaksi antara medan magnet dan arus yang mengalir pada konduktor.
Gaya elektromagnetik diperoleh dengan:
fo = Bli sin α newton.....(1)
dengan,
B = kerapatan fluks, Wb/m^2 (T)
l = panjang konduktor, m
i = arus yang mengalir pada konduktor, A
α = sudut antara arah arus dengan arah medan magnet.
Arah gaya yang dihasilkan tegak lurus dengan arus dan medan magnet. Pada mesin listrik, medan magnet bersifat radial pada celah udara, artinya konduktor dan medan magnet tegak lurus satu sama lain dan α = 90^o.
fo = Bli newton..... (2)
Pada Gambar 1(a), B menunjukkan kerapatan fluks dari medan magnet asal. Adanya konduktor yang mengaliri arus menimbulkan medan magnet baru. Medan asal dan medan yang menggabungkan konduktor untuk menghasilkan medan baru ditunjukkan pada Gambar 1(b). Medan yang dihasilkan berubah di sekitar konduktor, kerapatan fluks yang dihasilkan menjadi besar di satu sisi dan kecil di sisi lainnya sehingga menimbulkan adanya gaya elektromagnetik dengan arah seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Gambar 1a, 1b dan 1c.
Pada kondisi peningkatan kerapatan fluks di satu sisi sama nilainya dengan penurunan di sisi lainnya, besarnya gaya elektromagnetik diperoleh melalui Persamaan 2.
Ketika arah arus dan arah medan magnet dibalik, arah gaya yang bekerja pada konduktor juga berubah. Namun, jika arah arus dan medan magnet diubah, arah gaya yang dihasilkan tidak berubah. Gambar 1(c) menunjukkan pengaruh perubahan pengubahan arus ketika arah medan diubah. Jelas bahwa pada kondisi tersebut arah gaya berubah.
Gambar 2. atraksi dan repulsi.
Hukum Biot Savart dapat diterapkan untuk mengukur gaya antara dua arus yang mengalir pada konduktor. Gambar 2 menunjukkan arus paralel pada konduktor l dipisahkan oleh jarak D dan berada pada permeabilitas μ. Kedua arus disebut dengan I1 dan I2. pada Gambar 2(a), kedua arus mengalir dengan arah yang sama sementara pada Gambar 2(b) arus tersebut mengalir dengan arah yang berbeda. Medan magnet yang dihasilkan juga ditunjukkan. Jelas bahwa ketika konduktor mengaliri arus dengan arah yang sama, ada gaya tarik antara keduanya sementara bila arus yang mengalirinya berbeda arah terdapat gaya tolak diantara keduanya.
Nilai kerapatan fluks pada konduktor yang mengaliri arus I2 terhadap I sebesar:
.png)
Gaya elektromagnetik :
.png)
= .png)
newton....(3)
Semoga bermanfaat,
HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com
Gaya elektromagnetik diperoleh dengan:
fo = Bli sin α newton.....(1)
dengan,
B = kerapatan fluks, Wb/m^2 (T)
l = panjang konduktor, m
i = arus yang mengalir pada konduktor, A
α = sudut antara arah arus dengan arah medan magnet.
Arah gaya yang dihasilkan tegak lurus dengan arus dan medan magnet. Pada mesin listrik, medan magnet bersifat radial pada celah udara, artinya konduktor dan medan magnet tegak lurus satu sama lain dan α = 90^o.
fo = Bli newton..... (2)
Pada Gambar 1(a), B menunjukkan kerapatan fluks dari medan magnet asal. Adanya konduktor yang mengaliri arus menimbulkan medan magnet baru. Medan asal dan medan yang menggabungkan konduktor untuk menghasilkan medan baru ditunjukkan pada Gambar 1(b). Medan yang dihasilkan berubah di sekitar konduktor, kerapatan fluks yang dihasilkan menjadi besar di satu sisi dan kecil di sisi lainnya sehingga menimbulkan adanya gaya elektromagnetik dengan arah seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Gambar 1a, 1b dan 1c.
Pada kondisi peningkatan kerapatan fluks di satu sisi sama nilainya dengan penurunan di sisi lainnya, besarnya gaya elektromagnetik diperoleh melalui Persamaan 2.
Ketika arah arus dan arah medan magnet dibalik, arah gaya yang bekerja pada konduktor juga berubah. Namun, jika arah arus dan medan magnet diubah, arah gaya yang dihasilkan tidak berubah. Gambar 1(c) menunjukkan pengaruh perubahan pengubahan arus ketika arah medan diubah. Jelas bahwa pada kondisi tersebut arah gaya berubah.
Gambar 2. atraksi dan repulsi.
Hukum Biot Savart dapat diterapkan untuk mengukur gaya antara dua arus yang mengalir pada konduktor. Gambar 2 menunjukkan arus paralel pada konduktor l dipisahkan oleh jarak D dan berada pada permeabilitas μ. Kedua arus disebut dengan I1 dan I2. pada Gambar 2(a), kedua arus mengalir dengan arah yang sama sementara pada Gambar 2(b) arus tersebut mengalir dengan arah yang berbeda. Medan magnet yang dihasilkan juga ditunjukkan. Jelas bahwa ketika konduktor mengaliri arus dengan arah yang sama, ada gaya tarik antara keduanya sementara bila arus yang mengalirinya berbeda arah terdapat gaya tolak diantara keduanya.
Nilai kerapatan fluks pada konduktor yang mengaliri arus I2 terhadap I sebesar:
.png)
Gaya elektromagnetik :
.png)
= .png)
newton....(3)Semoga bermanfaat,
HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com
Hukum induksi magnetik Faraday
Artikel kali ini akan menjadi penjelasan dari artikel sebelumnya mengenai Hukum-Hukum Dasar Listrik. Dimana hukum induksi magnetik Faraday ini menyatakan bahwa emf yang ditimbulkan rangkaian listrik tertutup sama dengan rata-rata perubahan gaya fluks.
Gaya fluks(ф) = Nф..........(1)
dimana N adalah jumlah putaran pada koil dan ф adalah fluks yang menghubungkannya. Pada banyak kasus, fluks ф tidak berkaitan dengan semua putaran dan semua putaran tidak berkaitan dengan fluks yang sama. Pada kondisi ini, penjumlahan semua fluks magnetik dengan putaran rangkaian magnetik menghasilkan nilai total jaringan fluks ф.
Total fluks sebesar:
.....(2)
dengan Nk adalah jumlah putaran yang terhubung dengan fluks фk. Apabila terdapat perubahan nilai fluks pada koil, muncul emf yang dihasilkan di dalamnya dengan nilai sebesar:
.....(3)
Tanda negatif pada persamaan 3 menandakan bahwa arah emf induksi seperti arus yang dihasilkannya berlawanan dengan perubahan fluks.
Perubahan fluks dapat disebabkan oleh tiga hal.
• Koil tidak berubah terhadap fluks dan magnitudo fluks berubah terhadap waktu.
• Fluks tidak berubah terhadap waktu dan koil bergerak pada fluks tersebut.
• Kedua perubahan yang disebutkan diatas muncul bersamaan, artinya koil bergerak dalam waktu yang terus berjalan.
Pada metode pertama diatas, dengan koil yang tidak berubah dan fluks yang berubah terhadap waktu, dihasilkan emf yang disebut emf transformator (pulsasional). Karena tidak ada gerakan yang terjadi, maka tidak ada konversi energi dan proses yang sebenarnya terjadi adalah transfer energi. Prinsip ini digunakan pada transformator yang menggunakan koil tetap dan fluks yang berubah terhadap waktu untuk transfer energi dari suatu level ke level lainnya.
Pada metode kedua, pengaruh fluks dapat digunakan untuk menggambarkan emf yang dihasilkan pada konduktor yang bergerak pada medan stasioner yang konstan. Emf yang dibangkitkan pada konduktor yang bergerak dengan sudut yang tepat, seragam, stasioner diperoleh dengan:
e = – Blv.....(4)
Dimana
B = kerapatan fluks, Wb/m^2 (T’)
l = panjang konduktor (m)
v = , m/s
Emf yang dibangkitkan pada contoh tersebut disebut dengan emf gerak karena dihasilkan dari pergerakan konduktor. Karena gerakan ikut berperan dalam membangkitkan emf ini, proses ini melibatkan konversi energi elektromagnetik. Prinsip ini dimanfaatkan pada mesin putar seperti mesin induksi DC dan mesin sinkron.
Pada metode ketiga, konduktor atau koil bergerak sepanjang medan magnetik stasioner yang berubah terhadap waktu (fluks) dan maka dari itu transformator seperti halnya emf gerak dihasilkan pada konduktor atau koil. Proses ini meliputi transfer energi dan konversi energi. Prinsip ini digunakan pada mesin putar.
semoga bermanfaat,
HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com
Gaya fluks(ф) = Nф..........(1)
dimana N adalah jumlah putaran pada koil dan ф adalah fluks yang menghubungkannya. Pada banyak kasus, fluks ф tidak berkaitan dengan semua putaran dan semua putaran tidak berkaitan dengan fluks yang sama. Pada kondisi ini, penjumlahan semua fluks magnetik dengan putaran rangkaian magnetik menghasilkan nilai total jaringan fluks ф.
Total fluks sebesar:
.....(2)dengan Nk adalah jumlah putaran yang terhubung dengan fluks фk. Apabila terdapat perubahan nilai fluks pada koil, muncul emf yang dihasilkan di dalamnya dengan nilai sebesar:
.....(3)Tanda negatif pada persamaan 3 menandakan bahwa arah emf induksi seperti arus yang dihasilkannya berlawanan dengan perubahan fluks.
Perubahan fluks dapat disebabkan oleh tiga hal.
• Koil tidak berubah terhadap fluks dan magnitudo fluks berubah terhadap waktu.
• Fluks tidak berubah terhadap waktu dan koil bergerak pada fluks tersebut.
• Kedua perubahan yang disebutkan diatas muncul bersamaan, artinya koil bergerak dalam waktu yang terus berjalan.
Pada metode pertama diatas, dengan koil yang tidak berubah dan fluks yang berubah terhadap waktu, dihasilkan emf yang disebut emf transformator (pulsasional). Karena tidak ada gerakan yang terjadi, maka tidak ada konversi energi dan proses yang sebenarnya terjadi adalah transfer energi. Prinsip ini digunakan pada transformator yang menggunakan koil tetap dan fluks yang berubah terhadap waktu untuk transfer energi dari suatu level ke level lainnya.
Pada metode kedua, pengaruh fluks dapat digunakan untuk menggambarkan emf yang dihasilkan pada konduktor yang bergerak pada medan stasioner yang konstan. Emf yang dibangkitkan pada konduktor yang bergerak dengan sudut yang tepat, seragam, stasioner diperoleh dengan:
e = – Blv.....(4)
Dimana
B = kerapatan fluks, Wb/m^2 (T’)
l = panjang konduktor (m)
v = , m/s
Emf yang dibangkitkan pada contoh tersebut disebut dengan emf gerak karena dihasilkan dari pergerakan konduktor. Karena gerakan ikut berperan dalam membangkitkan emf ini, proses ini melibatkan konversi energi elektromagnetik. Prinsip ini dimanfaatkan pada mesin putar seperti mesin induksi DC dan mesin sinkron.
Pada metode ketiga, konduktor atau koil bergerak sepanjang medan magnetik stasioner yang berubah terhadap waktu (fluks) dan maka dari itu transformator seperti halnya emf gerak dihasilkan pada konduktor atau koil. Proses ini meliputi transfer energi dan konversi energi. Prinsip ini digunakan pada mesin putar.
semoga bermanfaat,
HaGe - http://dunia-listrik.blogspot.com
Monday, August 17, 2009
Open Source Menyelamatkan Pasokan Listrik di Australia
Sebuah virus menginfeksi jaringan sistem komputerisasi di Integral Energy, dan berhasil menyebar ke komputer operator didalam ruang kendali. Namun dengan sigap, para teknisi disana mengganti komputer-komputer yang berbasis Windows yang terinfeksi, dengan komputer yang berbasis Linux. Penyebaran virus pun berhasil dicegah, dan sekali lagi open source tersebut (Linux) berhasil menunjukkan kelebihannya.
Cerita diatas bukanlah sebuah isapan jempol atau dongeng tentang open source belaka, melainkan kejadian nyata yang terjadi di Australia. Integral Energy adalah perusahaan penyedia listrik terbesar kedua di australia. Kekhawatiran akan serangan virus, hacker, ataupun teroris cyber dari negara lain yang akan menyerang objek vital dinegara tersebut telah menjadi perhatian beberapa pihak di pemerintahan australia. Bahkan mereka juga khawatir akan penggunaan Windows di infrastruktur yang sifatnya kritikal dan vital.
Dalam kasus Integral Energy ini, ternyata banyak sekali komputer yang berbasis Windows didalam jaringan Integral Energy yang sudah terinfeksi virus, dan harus dibangun ulang.
sumber: PC mild edisi 21/2009, sumber utama theinquirer.net
"semoga pengalaman dari negara tetangga ini menjadi pelajaran buat pengelola pembangkit listrik yang ada di Indonesia, terutama yang sistem kendalinya sudah terintegrasi dan komputer yang digunakan berbasis Windows. Karena tidak menutup kemungkinan hal tersebut terjadi juga di Indonesia, akibat kekecewaan atas kinerja PLN sebagai satu-satunya pengelola energi listrik di negeri ini, yang dianggap oleh sebagian masyarakat, masih belum mampu untuk menyediakan energi listrik sesuai yang dibutuhkan"
Cerita diatas bukanlah sebuah isapan jempol atau dongeng tentang open source belaka, melainkan kejadian nyata yang terjadi di Australia. Integral Energy adalah perusahaan penyedia listrik terbesar kedua di australia. Kekhawatiran akan serangan virus, hacker, ataupun teroris cyber dari negara lain yang akan menyerang objek vital dinegara tersebut telah menjadi perhatian beberapa pihak di pemerintahan australia. Bahkan mereka juga khawatir akan penggunaan Windows di infrastruktur yang sifatnya kritikal dan vital.
Dalam kasus Integral Energy ini, ternyata banyak sekali komputer yang berbasis Windows didalam jaringan Integral Energy yang sudah terinfeksi virus, dan harus dibangun ulang.
sumber: PC mild edisi 21/2009, sumber utama theinquirer.net
"semoga pengalaman dari negara tetangga ini menjadi pelajaran buat pengelola pembangkit listrik yang ada di Indonesia, terutama yang sistem kendalinya sudah terintegrasi dan komputer yang digunakan berbasis Windows. Karena tidak menutup kemungkinan hal tersebut terjadi juga di Indonesia, akibat kekecewaan atas kinerja PLN sebagai satu-satunya pengelola energi listrik di negeri ini, yang dianggap oleh sebagian masyarakat, masih belum mampu untuk menyediakan energi listrik sesuai yang dibutuhkan"
Sunday, August 16, 2009
Independent day
Our Nation celebreate Independent Day at 17 August, What a fenomena, about late of '90 There are something new idea to put bulb light 220 Volt sequentialy at Line. Vertical line with colorfull bulblight, put at your fences. I did take pic that day. You can imagine the power comsumtion about 5 Watt multiply 20 pcs equal 100 Watt. bright enough to glow your home. I plan to make it flickering with simply relay and IC 555 Timer. Until now, the dream does not come true :-(. Anyone can provide me the scheme circuit of that?
Subscribe to:
Posts (Atom)