PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN...

31

Transcript of PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN...

Page 1: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan
Page 2: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

PRAKTIKUM

SISTEM DAYA ELEKTRIK

ELECTRICAL POWER SYSTEM

AND RENEWABLE ENERGY LABORATORY

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2019

Page 3: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LAPORAN PRAKTIKUM

SISTEM DAYA ELEKTRIK

DISUSUN OLEH:

NAMA :

NIM :

PERIODE :

ELECTRICAL POWER SYSTEM

AND RENEWABLE ENERGY LABORATORY

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2019

Page 4: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

LEMBAR PERSETUJUAN

LAPORAN PRAKTIKUM

SISTEM DAYA ELEKTRIK

Laboratorium Sistem Daya Elektrik

dan

Energi Baru Terbarukan

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya

Malang

Disusun oleh:

NAMA :

NIM :

PERIODE :

Praktikum telah dilaksanakan dari tanggal .........

s/d ..............

Mengetahui, Menyetujui,

Kepala Laboratorium Koordinator Asisten

Ir. Mahfudz Shidiq, M.T.

NIP. 19580906 198703 1 003 NIM.

Page 5: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

ELECTRICAL POWER SYSTEM

AND RENEWABLE ENERGY LABORATORY

Peraturan dan Tata tertib Praktikum

1. Sebelum mengikuti praktikum, pendaftar wajib mengikuti pre-test sesuai jadwal yang

telah ditetapkan.

2. Setiap praktikan diwajibkan mematuhi 'Peraturan dan Tata tertib Praktikum' ini.

3. Sebelum melaksanakan praktikum, praktikan diwajibkan menguasai dasar teori dan

percobaan yang beisangkutan.

4. Selama proses praktikum:

a. Praktikan wajib memakai baju/kaos berkerah, jas praktikum dan bersepatu.

b. Setiap praktikan diwajibkan memiliki buku petunjuk praktikum dan kartu peserta

praktikum (KPP) yang harus dilengkapi dengan pas foto.

c. Toleransi keteriambatan maksimal 10 menit dan waktu percobaan.

d. Apabila terlambat lebih dari waktu yang telah ditentukan maka dianggap telah

mengundurkan diri.

e. Tidak diijinkan untuk pindah kelompok kecuali telah mendapat rekomendasi tertulis

dari asisten jadwal yang lama dan asisten jadwal yang baru. f. Praktikan harus menyediakan sendiri alat-alat tulis/gambar yang diperlukar.

g. Selama di dalam laboratorium, praktikan dilarang makan, minurn, dan merokok serta

harus menjaga ketertiban.

h. Untuk setiap percobaan sudah disediakan alat, tempat dan bahan sendiri yang tidak

boleh diubah, diganti, atau ditukar kecuali oleh asisten yang bersangkutan. i. Apabila menjumpai kesalahan, kerusakan, atau ketidaksesuaian dengan buku petunjuk

praktikum, praktikan harus segera melapor pada asisten.

j. Setelah selesai menyusun rangkaian sesuai dengan buku petunjuk praktikum, praktikan

harap segera melapor pada asisten, dan dilarang menghubungkan rangkaian dengan

sumber tegangan sebelum mendapat ijin dari asisten yang bersangkutan.

5. Hal-hal rnengenai alat ukur:

a. Kerusakan alat yang disebabkan oleh kesalahan praktikan menjadi tanggung jawab

kelompok praktikan dan kelompok tersebut tidak diperkenankan mengikuti praktikum

berikutnya sebelum menyelesaikan tanggung jawabnya.

b. Setiap selesai melaksanakan praktikum, praktikan diwajibkan mengembalikan alat-alat

yang digunakan dan dilarang meninggalkan ruang praktikum sebelum mendapat ijin dari

asisten yang bersangkutan. 6. Praktikan terkena sanksi gugur jika :

a. Tidak mengikuti praktikum sesuai jadwal yang telah ditetapkan.

b. Tidak mengikuti 1(satu) atau lebih percobaan dalam 1(satu) praktikum.

c. Tidak mengikuti post-test sesuai jadwal yang telah ditetapkan.

d. Tidak mengambil surat puas pada masa pengambilan yang telah ditetapkan oleh kepala

laboratoriiun (paling lambat satu minggu setelah batas akhir pelaksanaan post test).

e. Saat jilid atau evaluasi tandatangan asisten belum lengkap.

Page 6: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

ELECTRICAL POWER SYSTEM AND

RENEWABLE ENERGY LABORATORY JURUSAN

TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK

SEMESTER : TAHUN :

NAMA PERCOBAAN :

DISUSUN OLEH :

NIM :

DILAKSANAKAN TANGGAL :

ASISTEN PENDAMPING :

NIM :

Page 7: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

1

PERCOBAAN I

TRANSMISI PENDEK

1.1 Tujuan Percobaan

Mengetahui karakteristik saluran transmisi pendek pada kondisi berbeban maupun

tidak berbeban.

1.2 Dasar Teori

Pada saluran transmisi terdapat empat parameter yang mempengaruhi kinerjanya

sebagai bagian dari suatu sistem tenaga listrik yaitu resistansi (R), induktansi (L), kapasitansi

(C), dan konduktansi (G).

1.2.1 Klasifikasi Saluran Transmisi

Berdasarkan besaran kapasitansi saluran nya terhadap tanah, saluran transmisi dibagi

dalam tiga jenis, yaitu:

a) Saluran Transmisi Pendek

b) Saluran Transmisi Menengah

c) Saluran Transmisi Panjang

1.2.1.1 Saluran Transmisi Pendek

Panjang saluran ini kurang dari 80 km. Nilai kapasitansi kecil, maka arus

bocor ke tanah nilainya sangat kecil dibandingkan dengan arus beban. Oleh karena

itu nilai kapasitansinya dapat diabaikan.

1.2.1.2 Saluran Transmisi Menengah

Panjang saluran ini antara 80 km s/d 250 km. Nilai kapasitansi pada saluran ini

cukup besar dan tidak dapat diabaikan. Oleh karena itu dapat dianggap sebagai

kapasitansi terpusat.

Page 8: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

2

1.2.1.3 Saluran Transmisi Panjang

Panjang saluran ini lebih dari 250 km. Nilai kapasitansi pada saluran ini sangat

besar. Namun tidak dianggap sebagai kapasitansi terpusat, tetapi kapasitansi

terdistribusi merata sepanjang saluran.

1.2.2 Saluran Transmisi Pendek

Diagram pengganti saluran transmisi pendek diberikan dalam gambar 1, dengan

VS : Tegangan sisi kirim

VR : Tegangan sisi terima

IS : Arus sisi kirim

IR : Arus sisi terima

ZL : Impedansi beban

Nilai Z = R + jX. Z adalah impedansi seri saluran

IS

IR

z=R+jX

~ VS VR ZL

Gambar 1: Rangkaian Pengganti Saluran Pendek

Relasi arus dan tegangan untuk saluran ini adalah

VS = VR + Z IR

IS = IR

Dapat dinyatakan dalam bentuk matrik,

Dengan A = 1, B= Z, C=0, dan D = A.

Page 9: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

3

A, B, C, dan D disebut konstanta ABCD. Diagram fasor tegangan saluran transmisi

pendek diberikan dalam gambar 2, dalam gambar itu dimisalkan beban listriknya

merupakan beban yang bersifat induktif (L) dengan Vr sebagai acuan.

Vs

d

δ (Ir.X)

o Vr

φr

(Ir.R) c

Ir

a

b

Gambar 2: Diagram pasor tegangan saluran pendek

1.3 Alat-alat yang digunakan

o Sumber Tegangan AC 3 fasa

o Simulator saluran 3 fasa

o Power Analyzer

o Trafo Regulator

o Kabel Penghubung

1.4 Langkah-langkah Pengambilan Data

a. Buat rangkaian listrik sebagai model transmisi pendek seperti tampak pada gambar 3

dengan parameter saluran sebagai berikut:

Rsal = . . . . . . . Ω/fasa

Lsal = . . . . . . . . mH/fasa

b. Dengan menggunakan trafo, dapatkan tegangan V1 sesuai dengan yang ditetapkan

dalam tabel 1, kemudian catatlah semua besaran yang tercatat oleh alat ukur.

c. Dengan menggunakan trafo, dapatkan tegangan V2 sesuai dengan yang ditetapkan

dalam tabel, kemudian catatlah semua besaran yang tercatat oleh alat ukur.

d. Masukkan beban R = . . . . . . Ω/fasa, ulangi langkah b dan c.

e. Masukkan beban L = . . . . . . .mH/fasa, ulangi langkah b dan c.

Page 10: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

4

Gambar 3: Rangkaian Percobaan Saluran Pendek

Tabel 1: Data Hasil Pengukuran Transmisi Pendek

Beban R Beban L

Beban Sisi Kirim Sisi Terima

(Ohm) V1(volt) I1(A) P1(watt) Cos ɸ Q1(var) V2(volt) I2(A) P2(watt) Cos ɸ Q2(var)

TANPA

BEBAN

90

110

130

R = ……Ω

90

110

130

R= …….Ω

L= ......mH

90

110

130

Page 11: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

5

1.5 Tugas

Pada kondisi berbeban (beban R dan R-L), hitunglah rugi-rugi daya nyata dengan

menggunakan rumus: a) Ploss (teori) = I1

2Rsal

b) Ploss (praktek) = P1 – P2

Page 12: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

6

1.6 Kesimpulan

Page 13: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

ELECTRICAL POWER SYSTEM AND

RENEWABLE ENERGY LABORATORY JURUSAN

TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK

SEMESTER : TAHUN :

NAMA PERCOBAAN :

DISUSUN OLEH :

NIM :

DILAKSANAKAN TANGGAL :

ASISTEN PENDAMPING :

NIM :

Page 14: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

7

PERCOBAAN II

TRANSMISI MENENGAH

2.1 Tujuan Percobaan

Mengetahui karakteristik saluran transmisi menengah baik pada kondisi berbeban

maupun tidak berbeban.

2.2 Dasar Teori

Saluran Transmisi Menengah

Pada saluran menengah kapasitansi dipusatkan pada satu titik (nominal T), atau pada

dua titik (nominal pi).

2.2.1 Nominal T

Diagram pengganti saluran transmisi menengah nominal T diberikan dalam gambar 4.

Gambar 4: Rangkaian Pengganti Saluran Menengah Nominal T

Relasi arus dan tegangan nominal T adalah

𝑉𝑆 = (1 +𝑌 𝑍

2) 𝑉𝑅 + (𝑍 +

𝑌 𝑍2

4) 𝐼𝑅

𝐼𝑆 = 𝑌 𝑉𝑅 + (1 +𝑌 𝑍

2) 𝐼𝑅

,atau

Page 15: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

8

Page 16: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

9

2.2.2 Nominal Pi

Gambar 5: Rangkaian Pengganti Saluran Menengah Nominal

Pi

Relasi arus dan tegangan nominal Pi adalah

𝑉𝑆 = (1 +𝑌 𝑍

2) 𝑉𝑅 + 𝑍 𝐼𝑅

𝐼𝑆 = (𝑌 +𝑍 𝑌2

4) 𝑉𝑅 + (1 +

𝑌 𝑍

2) 𝐼𝑅

2.3 Alat-alat yang digunakan

o Sumber Tegangan AC 3 fasa

o Simulator saluran 3 fasa

o Power Analyzer

o Trafo Regulator

o Kabel Penghubung

Page 17: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

10

Gambar 7: Rangkaian Percobaan Saluran Menengah Model Phi

2.4 Langkah-langkah Pengambilan Data

a. Buat rangkaian listrik sebagai model transmisi menengah phi seperti tampak pada

gambar 8 dengan parameter saluran sebagai berikut:

Rsal = . . . . . . Ω/fasa Lsal

Lsal = . . . . . . mH/fasa

CE/2 = . . . . . . μF/fasa

b. Dengan menggunakan trafo, dapatkan tegangan V1 sesuai dengan yang ditetapkan

dalam tabel 2, kemudian catatlah semua besaran yang tercatat oleh alat ukur.

c. Dengan menggunakan trafo, dapatkan tegangan V2 sesuai dengan yang ditetapkan

dalam tabel 2, kemudian catatlah semua besaran yang tercatat oleh alat ukur.

d. Masukkan beban R = . . . . . . Ω/fasa , ulangi langkah b dan c.

e. Masukkan beban L = . . . . . . mH/fasa, ulangi langkah b dan c.

Page 18: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

11

Tabel 2: Data Hasil Pengukuran Transmisi Menengah Phi

Beban Sisi Kirim Sisi Terima

(Ohm) V1(volt) I1(A) P1(watt) Cos ɸ Q1(var) V2(volt) I2(A) P2(watt) Cos ɸ Q2(var)

TANPA

BEBAN

90

110

130

R = ……Ω

90

110

130

R= …….Ω

L= ......mH

90

110

130

2.5 Tugas

Pada kondisi berbeban komplek, hitunglah rugi-rugi daya nyata dengan

menggunakan rumus: a. Ploss = P1 – P2

b. Ploss = I12. Rsal

Page 19: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

12

2.6 Kesimpulan

Page 20: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

ELECTRICAL POWER SYSTEM AND

RENEWABLE ENERGY LABORATORY JURUSAN

TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK

SEMESTER : TAHUN :

NAMA PERCOBAAN :

DISUSUN OLEH :

NIM :

DILAKSANAKAN TANGGAL :

ASISTEN PENDAMPING :

NIM :

Page 21: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

13

PERCOBAAN III

INJEKSI DAYA REAKTIF

3.1 Tujuan Percobaan

Menentukan lokasi kapasitor yang paling tepat untuk menurunkan rugi-rugi daya nyata

pada sistem transmisi/distribusi tenaga listrik.

3.2 Alat-alat yang digunakan ➢ Simulator saluran

➢ Voltmeter

➢ Wattmeter

➢ Trafo Regulator

3.3 Dasar Teori

Persamaan sistem daya elektrik dalam bentuk admitansi adalah

Ibus = Ybus Ebus

Sedangkan dalam bentuk impedansi adalah

Ebus = Zbus Ibus

Ibus dan Ebus masing-masing adalah vektor kolom arus dan tegangan bus seperti

ditunjukkan dalam gambar 8. Persamaan jaringan untuk sistem gambar 5 adalah

Admitansi beban bus i dapat dihitung dengan menggunakan persamaan,

dengan Pi = -PLi dan Qi = - QLi

Page 22: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

14

Gambar 8: Sistem 4 bus, 1 generator

Jika admitansi beban yio dimasukkan dalam pembentukan matrik Ybus, maka

elemen diagonal bus i mengalami perubahan,

Gambar 9 menunjukkan pembentukan matrik Ybus dengan melibatkan admitansi beban.

Pada gambar itu, jelas bahwa semua arus beban menjadi sama dengan nol, dan

persamaan jaringan menjadi,

S

Gambar 9:Pembentukan matrik Ybus dengan melibatkan beban

Tegangan bus dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

Page 23: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

15

Jika E1 diketahui dan Zij adalah elemen-elemen matrik Zbus yang diperoleh dengan

menginvers matrik Ybus diatas, maka tegangan-tegangan bus lainnya dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan,

3.4 Langkah-langkah Pengambilan Data

Gambar 10: Simulator Jaringan Distribusi LOOP

a. Buat rangkaian listrik jaringan loop satu fasa seperti tampak pada gambar di atas dengan

impedansi saluran, beban masing-masing bus, dan tegangan slack bus serta kapasitas

kapasitor adalah seperti diberikan dalam tabel 3 dibawah ini:

Tabel 3: Data saluran dan beban Teg. slack bus (V0) = . . . . . . . .volt

Kapasitor C = . . . . . . . . μF

No Saluran Beban

R (Ohm) L (mH) (Watt)

1

2

3

4

5

Page 24: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

16

b. Dengan menggunakan trafo, dapatkan tegangan V0 sesuai dengan yang ditetapkan,

kemudian catatlah dalam tabel 4 daya sumber dan tegangan di semua bus.

c. Secara bergantian, masukkan kapasitor melalui bus 1 s/d 6 dan ulangi langkah b

untuk setiap lokasi kapasitor.

Gambar 11: Jaringan Distribusi LOOP (kiri)

Gambar 12: Jaringan Distribusi Loop dengan Kapasitor (kanan)

Tabel 4: Kompensasi Daya Reaktif

No Lokasi P0 Tegangan bus (volt)

kap (watt) (1) (2) (3) (4) (5)

1 --

2 1

3 2

4 3

5 4

6 5

Page 25: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

17

3.5 Tugas Dengan menggunakan teori aliran daya atau teori lain, dapatkan semua tegangan bus dan

daya sumber pada kondisi

a. Tanpa kapasitor.

b. Ada kapasitor pada bus tertentu (tanyakan pada asisten).

Tuliskan listing program dibawah ini kedalam editor pada program matlab, setiap bagian

merupakan listing pada tab yang berbeda dan harus diberi nama sesuai dengan nama

bagiannya. Run program tersebut secara berurut dari program pertama hingga keempat

kemudian amati hasil nya di command window pada aplikasi matlab. Jalankan program

dua kali, untuk program pertama tanpa kapasitor dan program kedua dengan menambahkan

kapasitor pada salah satu saluran.

LISTING PROGRAM MATLAB

Bagian 1 [busdata6()] % Bus data for Load Flow Analysis. % Praviraj P G, MTech I Year, EE Dept., IIT Roorkee, India, Email

:[email protected]

function busdata = busdata6() % Returns busdata. % |Bus | Type | Vsp | theta | PGi | QGi | PLi | QLi | Qmin |

Qmax | busdata = [ 1 1 Vin 0 0.0 0.0 0 0 0

0; 2 3 Vin 0 0.0 0 P 0 0

0; 3 3 Vin 0 0.0 0 P 0 0

0; 4 3 Vin 0 0.0 0 P 0 0

0; 5 3 Vin 0 52.46 0 P 0 0

0; ];

Bagian 2 [linedata6()]

% Line Data for Y-Bus Formation. % Praviraj P G, MTech I Year, EE Dept., IIT Roorkee, India, Email

:[email protected]

function linedata = linedata6() % Returns linedata. %C = -802.761

% | From | To | R | X | B/2 | % | Bus | Bus | | | | linedata = [ 1 2 Rsal Xsal 0; 1 3 Rsal Xsal 0; 2 4 Rsal Xsal 0; 3 5 Rsal Xsal 0; 2 5 Rsal Xsal 0; ];

Bagian 3 [ybusppg()]

% Program to form Admittance And Impedance Bus Formation.... % Praviraj P G, MTech I Year, EE Dept., IIT Roorkee, India, Email :

[email protected]

Page 26: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

18

function ybus = ybusppg(); % Returns ybus

linedata = linedata6(); % Calling "linedata6.m" for Line Data... fb = linedata(:,1); % From bus number... tb = linedata(:,2); % To bus number... r = linedata(:,3); % Resistance, R... x = linedata(:,4); % Reactance, X... b = linedata(:,5); % Ground Admittance, B/2... z = r + i*x; % Z matrix... y = 1./z; % To get inverse of each element... b = i*b; % Make B imaginary...

nbus = max(max(fb),max(tb)); % no. of buses... nbranch = length(fb); % no. of branches... ybus = zeros(nbus,nbus); % Initialise YBus...

% Formation of the Off Diagonal Elements... for k=1:nbranch ybus(fb(k),tb(k)) = -y(k); ybus(tb(k),fb(k)) = ybus(fb(k),tb(k)); end

% Formation of Diagonal Elements.... for m=1:nbus for n=1:nbranch if fb(n) == m | tb(n) == m ybus(m,m) = ybus(m,m) + y(n) + b(n); end end end ybus; % Bus Admittance Matrix zbus = inv(ybus); % Bus Impedance Matrix end

Bagian 4 [gausppg()] % Program for Gauss - Seidel Load Flow Analysis % Praviraj P G, MTech I Year, EE Dept., IIT Roorkee, India, Email

:[email protected]

% Assumption, Bus 1 is considered as Slack bus.

ybus = ybusppg(); % Calling program "ybusppg.m" to get Y-Bus. busdata = busdata6(); % Calling "busdata6.m" for bus data.

bus = busdata(:,1); % Bus number. type = busdata(:,2); % Type of Bus 1-Slack, 2-PV, 3-PQ. V = busdata(:,3); % Initial Bus Voltages. th = busdata(:,4); % Initial Bus Voltage Angles. GenMW = busdata(:,5); % PGi, Real Power injected into the buses. GenMVAR = busdata(:,6); % QGi, Reactive Power injected into the

buses. LoadMW = busdata(:,7); % PLi, Real Power Drawn from the buses. LoadMVAR = busdata(:,8); % QLi, Reactive Power Drawn from the buses. Qmin = busdata(:,9); % Minimum Reactive Power Limit Qmax = busdata(:,10); % Maximum Reactive Power Limit nbus = max(bus); % To get no. of buses P = GenMW - LoadMW; % Pi = PGi - PLi, Real Power at the buses. Q = GenMVAR - LoadMVAR; % Qi = QGi - QLi, Reactive Power at the

buses.

Page 27: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

19

Vprev = V; toler = 1; % Tolerence. iteration = 1; % iteration starting while (toler > 0.00001) % Start of while loop for i = 2:nbus sumyv = 0;

for k = 1:nbus if i ~= k sumyv = sumyv + ybus(i,k)* V(k); % Vk * Yik end end if type(i) == 2 % Computing Qi for PV bus Q(i) = -imag(conj(V(i))*(sumyv + ybus(i,i)*V(i))); if (Q(i) > Qmax(i)) || (Q(i) < Qmin(i)) % Checking for Qi

Violation. if Q(i) < Qmin(i) % Whether violated the lower limit. Q(i) = Qmin(i); else % No, violated the upper limit. Q(i) = Qmax(i); end type(i) = 3; % If Violated, change PV bus to PQ bus. end end V(i) = (1/ybus(i,i))*((P(i)-j*Q(i))/conj(V(i)) - sumyv); %

Compute Bus Voltages. if type(i) == 2 % For PV Buses, Voltage Magnitude remains same,

but Angle changes. V(i) = pol2rect(abs(Vprev(i)), angle(V(i))); end end iteration = iteration + 1; % Increment iteration count. toler = max(abs(abs(V) - abs(Vprev))); % Calculate tolerance. Vprev = V; % Vprev is required for next iteration, V(i) =

pol2rect(abs(Vprev(i)), angle(V(i))); end % End of while loop / Iteration

iteration % Total iterations. V % Bus Voltages in Complex form. Vmag = abs(V) % Final Bus Voltages. Ang = 180/pi*angle(V) % Final Bus Voltage Angles in Degree. Ibus = ybus*V % Ibus Sbus = diag(V)*conj(Ibus) Smag = abs(Sbus) SudutDaya = 180/pi*angle(Sbus) Srugi = transpose(V)*conj(Ibus)

Page 28: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

20

3.6 Kesimpulan

Page 29: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

LABORATORIUM SISTEM DAYA ELEKTRIK TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

@lab.sde @zus1712www.sde.ub.ac.id

21

Page 30: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTO

KARTU PESERTA PRAKTIKUM

NAMA : .............................................................

NIM : .............................................................

TANGGAL : .............................................................

PRAKTIKUM : SISTEM DAYA ELEKTRIK

Kegiatan

Tanggal Asisten

No Praktikum Praktikum Asistensi

1 BAB 1

2 BAB 2

3 BAB 3

4 JILID

Malang, . .. . . . . . . . . . . . . . . . .

Koordinator Asisten,

NIM.

.

FOTO

3 x 4

Page 31: PRAKTIKUMsde.elektro.ub.ac.id/wp-content/uploads/2020/03/sde-new... · 2020. 3. 31. · LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM DAYA ELEKTRIK Laboratorium Sistem Daya Elektrik dan Energi Baru Terbarukan