(Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi...
Transcript of (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi...
![Page 1: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/1.jpg)
Gangguan pada SistemDistribusi Daya
(Faults)
![Page 2: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/2.jpg)
Pendahuluan
• Gangguan pada sistem tenaga listrik :
– Berbahaya (bisa membunuh)
– Dapat mengakibatkan kebakaran
– Gangguan pada tegangan (atau penurunankualitas daya)
– Tidak dapat dihindari
– Perlu penanganan untuk mengurangi dampaknegatif.
![Page 3: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/3.jpg)
Definisi
• Fault atau Gangguan : Sebuah kondisi fisik yang menyebabkan suatu perangkat (divais), komponen, atau elemen gagal melakukan pekerjaannya; contohshort circuits atau kabel yang putus.
• Faults hampir selalu melibatkan suatu hubung singkat(short circuits) konduktor antar fasa atau antara fasadengan ground.
• Faults dapat terjadi karena kesalahan koneksi ataugangguan impedansi.
• Kata “fault” atau gangguan seringkali diartikan sebagai“short circuit” (hubung singkat)
![Page 4: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/4.jpg)
Definisi
• Short circuit adalah koneksi tidak normal (busur listrik) dengan impedansi rendahantara dua titik dengan tegangan berbeda, yang dilakukan sengaja ataupun tidak sengaja
• Short circuit dapat menyebabkan ledakandengan busur api yang intensif.
• Short circuit dapat melukai atau membunuhoperator, dan kerusakan pada peralatan diminimalkan
![Page 5: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/5.jpg)
Penyebab Gangguan Permanen
![Page 6: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/6.jpg)
Jenis Gangguan
• Gangguan distribusi dapat terjadi dalam satufase, dua fase, atau tiga fase.
•
![Page 7: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/7.jpg)
Gangguan Permanen
• Gangguan permanen adalah gangguan yang menyebabkankerusakan sistem yang permanen.
• Kerusakan insulator, kawat yang putus, atau kegagalanperalatan seperti trafo atau kapasitor.
• Secara virtual, gangguan peralatan bawah tanah adalahpermanen.
• Sebagian besar kegagalan peralatan menyebabkan short circuit.
• Gangguan permanen pada jaringan distribusi biasanyamenyebabkan gangguan berkelanjutan pada pelanggan.
• Untuk menangani gangguan tersebut dapat digunakan fuse (sekering), recloser, atau circuit breaker yang dipasang padajaringan.
![Page 8: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/8.jpg)
Gangguan Temporer
• Gangguan temporer tidak menyebabkan kerusakanyang permanen pada peralatan sistem.
• Jika jaringan di interupsi dan kemudian disambung lagibeberapa saat kemudian, sistem akan beroperasinormal.
• Temporer gangguan (tidak menyebabkan kerusakan) terjadi antara 50%-90% pada sistem jaringan distribusioverhead.
• Penyebabnya adalah, petir, konduktor yang dihempasangin, cabang pohon yang patah menimpa konduktordan terbakar, atau gangguan binatang.
![Page 9: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/9.jpg)
Faults Calculation
• Besarnya gangguan arus dibatasi hanya olehimpedansi sistem dan suatu impedansi gangguan.
• Termasuk impedansi sistem adalah impedansikawat, kabel, arus trafo berbalik ke sumber.
• Untuk gangguan yang melibatkan ground (tanah), impedansi meliputi bagian yang melewati tanahdan melalui kabel netral.
• Impedansi gangguan tergantung pada tipegangguan.
![Page 10: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/10.jpg)
Current Fault Calculation
![Page 11: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/12.jpg)
Faults Calculations (trafo)
![Page 13: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/14.jpg)
Gangguan Hubungan Trafo
• Gangguan arus pada setiap sisi dari hubungantrafo tiga fasa dapat berbeda besar dantahapannya.
• Dalam banyak kasus, hubungan delta – grounded-wye, arus pada sisi sumber berbeda dengan aruspada sisi gangguan untuk gangguan for line-to-ground atau line-to-line.
• Untuk gangguan line-to-ground pada sisi primer trafo, arus timbul pada dua fasa primer denganbesar 0.577 p.u (1/3).
![Page 15: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/15.jpg)
Delta-Grounded-Wye
![Page 16: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/16.jpg)
Wye – Delta Transformer
![Page 17: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/17.jpg)
Faults Profil
• Profil gangguan memperlihatkan arus gangguandengan jarak sepanjang jaringan.
• Jarak – arus gangguan jatuh sebagai invers dari jarak(1/d).
• Ground faults (gangguan ground) — Pada jaringandiatas tanah (overhead), arus gangguan ground jatuhlebih cepat (dan arus gangguan ground umumnyarendah) daripada arus gangguan tiga fasa.
• Reaktansi Urutan – nol umumnya tiga kali lebih besardari reaktansi urutan positif, dan resistansi urutan –noljuga lebih tinggi dari resistensi urutan positif.
![Page 18: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/18.jpg)
Faults Profil• Tegangan sistem – pada sistem distribusi tegangan tinggi,
gangguan arus jatuh (drop arus) lebih lambat. Impedansisaluran aktual tidak berubah dengan tegangan (ZS ª1 W/mi), karena I = VLN/Z, memiliki impedansi lebih (dibandingpanjang jaringan) untuk mengurangi gangguan arus.
• Kabel – kabel bawah tanah memiliki reaktansi lebih rendahdibanding kabel overhead, sehingga gangguan arus tidakterjadi secepat rangkaian bawah tanah.
• Profiles — Profil gangguan tiga fasa dan ground dari kabelbawah tanah adalah mirip.
• Reaktansi Urutan nol secara aktual dapat lebih kecil dibandingreaktansi urutan positif (tetapi resistensi urutan nol lebihbesar dari urutan positif)
![Page 19: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/19.jpg)
Gangguan Sekunder
• Gangguan sekunder tergantung pada koneksitrafo dan tipe gangguan pada sekunder.
• Untuk fasa tunggal standar tegangan sekunder120/240 V, untuk perumahan, terjadi duagangguan penting:
– Gangguan fase ke netral
– Gangguan dari satu kaki yang panas ke kaki lain secara penuh 240 V.
![Page 20: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/21.jpg)
Gangguan Primer - Sekunder
• Gangguan dari sisi primer ke sekunder dapatmenyebabkan overvoltage.
![Page 22: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/22.jpg)
Gangguan dari rangkaian primer ke120/240 V sekunder
![Page 23: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/23.jpg)
Contoh gangguan dari gangguan kondukstortransmisi ke konduktor distribusi
![Page 24: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/24.jpg)
Menghitung Lokasi Gangguan
• Jika diketahui tegangan dan arus selamagangguan, kita dapat mengestimasikan jarakke gangguan dengan perhitungan sederhana, dengan Hukum Ohm
![Page 25: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/25.jpg)
Membatasi Gangguan Arus
• Pembatasan arus bermanfaat untuk meningkatkankeamanan dan reliabilitas sistem distribusi.– Failures — Terbakarnya saluran udara, kegagalan karena
temperatur kabel yang meningkat, kegagalan (kerusakan) peralatan.
– Equipment ratings — penggunaan peralatan yang lebihsensitif untuk mendeteksi gangguan.
– Shocks — Selama gangguan kurangi potensi sentuhan danpekerjaan
– Conductor movement — Perpindahan konduktorberkurang selama gangguan (hal ini untuk keamananpekerja)
– Coordination — Koordinasi sekering lebih mudah.
![Page 26: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/26.jpg)
Karakteristik Busur Gangguan
![Page 27: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/29.jpg)
Gangguan Impedansi Tinggi
• Ketika sebuah konduktor mengalami kontaksecara fisik dengan ground tetapi tidak cukuparus untuk mengoperasikan perangkat proteksi, dikatakan terjadi gangguan impedansi tinggi.
• Dalam banyak skenario, kabel overhead putusdan jatuh ke tanah. Jika fase kabel tidak di tanahkan atau ground lain jatuh, bagian jaringansecara komplet akan memiliki impedansi tinggikarena kontak permukaan dengan tanah.
![Page 30: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/31.jpg)
Mengurangi Gangguan ImpedansiTinggi
• Tight construction framings (rangka konstruksi yang kuat)
• Stronger conductors (konduktor yang kuat)
• Smaller/faster fuses (sekering lebih kecil/lebih cepat)
• Tree trimming (pemangkasan pohon)
• Fewer reclose attempts (upaya reclose yg lebih sedikit)
• Higher primary voltages (tegangan primer yang lebihtinggi)
• Public education (edukasi ke masyarakat)
![Page 32: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/32.jpg)
Penyebab Gangguan Eksternal
• Pohon
• Cuaca dan petir
• Binatang
– Bushing protectors
– Covered lead wires
• Lain-lain
![Page 33: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/33.jpg)
Gangguan Peralatan
• Equipment failures — transformers, capacitors, splices, terminations, insulators, connectors — cause faults.
• Ketika peralatan gagal bekerja, seringkalidisebabkan hubung singkat jarang dan jarangterjadi pada hubungan terbuka
![Page 34: (Faults) - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Gangguan_pada_Sistem.pdf · Definisi •Short circuit adalahkoneksitidaknormal (busurlistrik) denganimpedansirendah antaraduatitikdenganteganganberbeda,](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041203/5d5019d988c9936f518bd6f7/html5/thumbnails/34.jpg)
Mengurangi Gangguan
• Tree trimming (pemangkasan pohon)• Animal guards (pengaman binatang)• Arrester protection (proteksi arrester)• Tree wire (covered wire) – menggunakan kabel terbungkus• Aerial or underground cable (kabel udara atau bawah
tanah)• Identifying and replacing poorly performing hardware
(mengidentifikasi dan mengganti perangkat keras yang kinerjanya buruk)
• Line patrols including infrared thermography (patrolisaluran termasuk thermography infra merah)