SlideShare a Scribd company logo
1 of 26
WIMBO HARYO ANINDITO
NTR: 1351067
Contents
 Total arus short circuit 3 phase GE stand alone?
 Pengaruh penambahan pembangkit di sistem
integrasi?
 Prinsip kerja Is-Limiter?
 Menghitung besar arus short circuit 3 phase pada
SWGR 11kV Pabrik-2
 Menganalisis pengaruh penambahan pembangkit
pada sistem integrasi terhadap gangguan 3 phase
 Mempelajari prinsip kerja Is-Limiter
A. Sebelum gangguan B. Setelah gangguan
• Isc max saat ½ cycle pertama
Z1 Z2
+
Isc
A
B
Zth Isc
VAB
A
B
Z1 Isc
A
B
Vopen circuit
Z2
- -
+
G 40 MVA
11 kV
20 MVA
Z = 2 p.u
11/6.6 kV
M
G
MCC 3 MCC 4 MCC 5 MCC 6 MCC 7 MCC 8 MCC 9 MCC 10 MCC 11 101-JAM
Kapasitas = 38 MVA
11 kV, 2000 A, 26 kA-Is
2010-U
K2-TR-01
33/11 kV
Is-Limiter
Sistem
Integrasi
Parameter Nilai
Kapasitas 38 MVA
Teg 11 kV
Arus 2382 A
f 50 Hz
pf 0.8
RPM 3000
Ra 0.007 p.u
Xd 2.463 p.u
X'd 0.249 p.u
X"d 0.161 p.u
Zge = 0,007 + j 0,161 p.u
No. Item
Rating
leght (km) R(Ω/km) X(Ω/km) R (p.u) X (p.u)
1 Cable-3 0,175 0,324 0,132 0,01781 0,00725
2 Cable-4 0,175 0,324 0,132 0,01781 0,00725
3 Cable-5 0,18 0,324 0,132 0,01832 0,00746
4 Cable-6 0,575 0,324 0,132 0,05851 0,02384
5 Cable-7 0,155 0,324 0,132 0,01577 0,00643
6 Cable-8 0,155 0,236 0,127 0,01149 0,00618
7 Cable-9 0,16 0,236 0,127 0,01186 0,00638
8 Cable-10 0,29 0,324 0,132 0,02951 0,01202
9 Cable-11 0,3 0,236 0,127 0,02223 0,01197
10 Cable-12 0,35 0,157 0,121 0,01726 0,01330
No. Item
Rating
MVA Z (%) X/R R (p.u) X (p.u)
1 TR-3 1.5 5,75 5,04 0,28349 1,42881
2 TR-4 1.5 5,75 5,04 0,28349 1,42881
3 TR-5 1.5 5 3,52 0,346151 1,218451
4 TR-6 1 5,75 4,6 0,46416 2,13513
5 TR-7 0.75 5,75 4,3 0,65991 2,83761
6 TR-8 5 5 7 0,05374 0,37618
7 TR-9 5 5 7 0,05374 0,37618
8 TR-10 1.5 5,75 7 0,41201 2,88405
9 TR-11 5 5 7 0,05374 0,37618
No. Item
Rating
MW MVAR MVA Z (%) X/R R (p.u) X (p.u)
1 MCC-3 0,58 0,435 0,725 0,25 2,3810 5,07408 12,0811
2 MCC-4 0,74 0,555 0,925 0,25 2,3810 3,97698 9,46901
3 SWGR-5 0,64 0,48 0,800 0,167 6,6667 1,17671 7,84474
4 MCC-6 0,091 0,068 0,114 0,25 2,3810 32,3829 77,1023
5 MCC-7 0,144 0,108 0,180 0,25 2,3810 20,4373 48,6602
6 SWGR-8 1,55 1,17 1,942 0,167 6,6667 0,48474 3,2316
7 SWGR-9 1,644 1,233 2,055 0,167 6,6667 0,45809 3,05391
8 MCC-10 0,875 0,656 1,094 0,25 2,3810 3,36385 8,00917
9 SWGR-11 1,218 0,914 1,523 0,167 6,6667 0,61818 4,12122
10 101-JAM 5 2,422 5,556 0,179 10,0000 0,12182 1,21825
Zge Zl-3 Zl-7Zl-4 Zl-5 Zl-8Zl-6 Zl-10
Zl-11
Zl-9
Zl-12
Eg MCC-3 MCC-4 MCC-5 MCC-6 MCC-7 MCC-8 MCC-9 MCC-10 MCC-11 101-JAM
 Rangkaian ekivalen dalam kesatuan nilai basis
 Zl merupakan penjumlahan impedans seri dari:
 Zl = Zcable + Ztrafo + Zload
No Impedans R (p.u) jX (p.u)
1 Zge 0,007 0,161
2 Zl-3 5,37538 13,5172
3 Zl-4 4,27828 10,9051
4 Zl-5 1,541177 9,07662
5 Zl-6 32,9056 79,2508
6 Zl-7 21,113 51,5112
7 Zl-8 0,54997 3,61769
8 Zl-9 0,52369 3,43951
9 Zl-10 3,80537 10,9067
10 Zl-11 0,69416 4,50681
11 Zl-12 0,13908 1,22421
Zge Zload
Ege Eload
Short circuit
0,007 + j 0,161 p.u 0,07263 + j 0,49863 p.u
Zge Zload
Ege Eload
Short circuit
0,007 + j 0,161 p.u 0,07263 + j 0,49863 p.u
• Zload nilai dari impedans paralel Zl-3 s/d Zl-12
• Perhitungan short circuit:
TR-2
33/11 kV
Sistem
Integrasi 33 kV
18,37 kA
G
Pabrik-2 Load
TR-2
33/11 kV
Sistem
Integrasi 33 kV
Is-Limiter
(26 kA-Is)
2010-U
12,39 kA
4,27 kA
13,41 kA
Main Switchgear K-2
 Rating Isc: 26 kA
 Total Isc: 30,05 kA
Note: kondisi penambahan unit STG-1 dan STG-2 pada sistem integrasi
reference: ABB
Is
t
To T1 T2 T3
T4
Periode kerja:
o To = Fault respon (10-20 ms)
o T1 = Relay proteksi (30-40 ms)
o T2 = Circuit Breaker (40-80 ms)
o T3 = Arching (80-90 ms)
o T4 = Is-Limiter (5-10 ms)
To T1T2T3 T4
t
Is
Ia
Ib
Ic
Periode kerja Is-Limiter:
 To: deteksi Is
 T1: respon kontrol elktronik (15µs)
 T2: explosive chemical charge (85µs)
 T3: fuse current limiting (500µs)
 T4: arc limiting
Isc
t
30,05 kA
16,66 kA
 Total Isc 16,66 kA tanpa sistem integrasi
 Isc dari sistem integrasi bernilai 13,41 kA sehingga
total Isc menjadi 30,05 kA
 Is-limiter bekerja cepat pada ½ cylce pertama pada
Isc ( 5 – 10 ms)
 Is-limiter membatasi Isc dari sistem integrasi
sehingga rating Is switchgear < 26 kA
 Spesifikasi Is-limiter :
kV rated : 11 kV
I rated : 2000 A
Setting trigger pulse : < 9,34 kA
 Maintenance dan pengecekan IR busbar dan faktor
humidity
HASIL STUDI SHORT CIRCUIT
SWGR
Voltage
(Kv)
kA-sym (max)
Eksisting kA-
1s, sym
kA-sym (1,5-4
cycle)
Eksisting Interrupting
Duty CB kA-1s, sym
P-1501-1 6,6 27,98 21,5 26,31 24
P-1501-2 6,6 27,98 21,5 26,31 24
P-1501-3 6,6 24,63 21,5 23,52 24
P-1501-4 6,6 24,63 31,5 23,52 24
Pabrik-2 11 30,05 26 28,37 26,3
Pabrik-3 11 34,82 40 33,24 36
Pabrik-4 11 27,78 40 25,97 36
Note: SWGR K-1 A dan K-1 B sudah tidak mampu menahan besar arus short
circuit dan perlu diberi pembatas Isc pada sisi incoming breaker integrasi
Ppt ojt wimbo

More Related Content

More from wimbo_h

Stator earth fault protection
Stator earth fault protectionStator earth fault protection
Stator earth fault protectionwimbo_h
 
Olv1 (short circuit analysis)2
Olv1 (short circuit analysis)2Olv1 (short circuit analysis)2
Olv1 (short circuit analysis)2wimbo_h
 
Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3
Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3
Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3wimbo_h
 
Is limiter
Is limiterIs limiter
Is limiterwimbo_h
 
Presentation1
Presentation1Presentation1
Presentation1wimbo_h
 
ekivalen trafo
ekivalen trafoekivalen trafo
ekivalen trafowimbo_h
 
R, L , dan C
R, L , dan CR, L , dan C
R, L , dan Cwimbo_h
 

More from wimbo_h (8)

Stator earth fault protection
Stator earth fault protectionStator earth fault protection
Stator earth fault protection
 
Olv1 (short circuit analysis)2
Olv1 (short circuit analysis)2Olv1 (short circuit analysis)2
Olv1 (short circuit analysis)2
 
Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3
Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3
Olv1= sistem integrasi (short circuit analysis)3
 
Is limiter
Is limiterIs limiter
Is limiter
 
Presentation1
Presentation1Presentation1
Presentation1
 
ekivalen trafo
ekivalen trafoekivalen trafo
ekivalen trafo
 
Trafo
TrafoTrafo
Trafo
 
R, L , dan C
R, L , dan CR, L , dan C
R, L , dan C
 

Ppt ojt wimbo

  • 3.  Total arus short circuit 3 phase GE stand alone?  Pengaruh penambahan pembangkit di sistem integrasi?  Prinsip kerja Is-Limiter?
  • 4.  Menghitung besar arus short circuit 3 phase pada SWGR 11kV Pabrik-2  Menganalisis pengaruh penambahan pembangkit pada sistem integrasi terhadap gangguan 3 phase  Mempelajari prinsip kerja Is-Limiter
  • 5. A. Sebelum gangguan B. Setelah gangguan • Isc max saat ½ cycle pertama
  • 6. Z1 Z2 + Isc A B Zth Isc VAB A B Z1 Isc A B Vopen circuit Z2 - - +
  • 7. G 40 MVA 11 kV 20 MVA Z = 2 p.u 11/6.6 kV
  • 8. M G MCC 3 MCC 4 MCC 5 MCC 6 MCC 7 MCC 8 MCC 9 MCC 10 MCC 11 101-JAM Kapasitas = 38 MVA 11 kV, 2000 A, 26 kA-Is 2010-U K2-TR-01 33/11 kV Is-Limiter Sistem Integrasi
  • 9. Parameter Nilai Kapasitas 38 MVA Teg 11 kV Arus 2382 A f 50 Hz pf 0.8 RPM 3000 Ra 0.007 p.u Xd 2.463 p.u X'd 0.249 p.u X"d 0.161 p.u Zge = 0,007 + j 0,161 p.u
  • 10. No. Item Rating leght (km) R(Ω/km) X(Ω/km) R (p.u) X (p.u) 1 Cable-3 0,175 0,324 0,132 0,01781 0,00725 2 Cable-4 0,175 0,324 0,132 0,01781 0,00725 3 Cable-5 0,18 0,324 0,132 0,01832 0,00746 4 Cable-6 0,575 0,324 0,132 0,05851 0,02384 5 Cable-7 0,155 0,324 0,132 0,01577 0,00643 6 Cable-8 0,155 0,236 0,127 0,01149 0,00618 7 Cable-9 0,16 0,236 0,127 0,01186 0,00638 8 Cable-10 0,29 0,324 0,132 0,02951 0,01202 9 Cable-11 0,3 0,236 0,127 0,02223 0,01197 10 Cable-12 0,35 0,157 0,121 0,01726 0,01330
  • 11. No. Item Rating MVA Z (%) X/R R (p.u) X (p.u) 1 TR-3 1.5 5,75 5,04 0,28349 1,42881 2 TR-4 1.5 5,75 5,04 0,28349 1,42881 3 TR-5 1.5 5 3,52 0,346151 1,218451 4 TR-6 1 5,75 4,6 0,46416 2,13513 5 TR-7 0.75 5,75 4,3 0,65991 2,83761 6 TR-8 5 5 7 0,05374 0,37618 7 TR-9 5 5 7 0,05374 0,37618 8 TR-10 1.5 5,75 7 0,41201 2,88405 9 TR-11 5 5 7 0,05374 0,37618
  • 12. No. Item Rating MW MVAR MVA Z (%) X/R R (p.u) X (p.u) 1 MCC-3 0,58 0,435 0,725 0,25 2,3810 5,07408 12,0811 2 MCC-4 0,74 0,555 0,925 0,25 2,3810 3,97698 9,46901 3 SWGR-5 0,64 0,48 0,800 0,167 6,6667 1,17671 7,84474 4 MCC-6 0,091 0,068 0,114 0,25 2,3810 32,3829 77,1023 5 MCC-7 0,144 0,108 0,180 0,25 2,3810 20,4373 48,6602 6 SWGR-8 1,55 1,17 1,942 0,167 6,6667 0,48474 3,2316 7 SWGR-9 1,644 1,233 2,055 0,167 6,6667 0,45809 3,05391 8 MCC-10 0,875 0,656 1,094 0,25 2,3810 3,36385 8,00917 9 SWGR-11 1,218 0,914 1,523 0,167 6,6667 0,61818 4,12122 10 101-JAM 5 2,422 5,556 0,179 10,0000 0,12182 1,21825
  • 13. Zge Zl-3 Zl-7Zl-4 Zl-5 Zl-8Zl-6 Zl-10 Zl-11 Zl-9 Zl-12 Eg MCC-3 MCC-4 MCC-5 MCC-6 MCC-7 MCC-8 MCC-9 MCC-10 MCC-11 101-JAM  Rangkaian ekivalen dalam kesatuan nilai basis  Zl merupakan penjumlahan impedans seri dari:  Zl = Zcable + Ztrafo + Zload No Impedans R (p.u) jX (p.u) 1 Zge 0,007 0,161 2 Zl-3 5,37538 13,5172 3 Zl-4 4,27828 10,9051 4 Zl-5 1,541177 9,07662 5 Zl-6 32,9056 79,2508 6 Zl-7 21,113 51,5112 7 Zl-8 0,54997 3,61769 8 Zl-9 0,52369 3,43951 9 Zl-10 3,80537 10,9067 10 Zl-11 0,69416 4,50681 11 Zl-12 0,13908 1,22421
  • 14. Zge Zload Ege Eload Short circuit 0,007 + j 0,161 p.u 0,07263 + j 0,49863 p.u
  • 15. Zge Zload Ege Eload Short circuit 0,007 + j 0,161 p.u 0,07263 + j 0,49863 p.u • Zload nilai dari impedans paralel Zl-3 s/d Zl-12 • Perhitungan short circuit:
  • 16.
  • 18. G Pabrik-2 Load TR-2 33/11 kV Sistem Integrasi 33 kV Is-Limiter (26 kA-Is) 2010-U 12,39 kA 4,27 kA 13,41 kA Main Switchgear K-2  Rating Isc: 26 kA  Total Isc: 30,05 kA Note: kondisi penambahan unit STG-1 dan STG-2 pada sistem integrasi
  • 20. Is t To T1 T2 T3 T4 Periode kerja: o To = Fault respon (10-20 ms) o T1 = Relay proteksi (30-40 ms) o T2 = Circuit Breaker (40-80 ms) o T3 = Arching (80-90 ms) o T4 = Is-Limiter (5-10 ms)
  • 21. To T1T2T3 T4 t Is Ia Ib Ic Periode kerja Is-Limiter:  To: deteksi Is  T1: respon kontrol elktronik (15µs)  T2: explosive chemical charge (85µs)  T3: fuse current limiting (500µs)  T4: arc limiting
  • 23.  Total Isc 16,66 kA tanpa sistem integrasi  Isc dari sistem integrasi bernilai 13,41 kA sehingga total Isc menjadi 30,05 kA  Is-limiter bekerja cepat pada ½ cylce pertama pada Isc ( 5 – 10 ms)  Is-limiter membatasi Isc dari sistem integrasi sehingga rating Is switchgear < 26 kA
  • 24.  Spesifikasi Is-limiter : kV rated : 11 kV I rated : 2000 A Setting trigger pulse : < 9,34 kA  Maintenance dan pengecekan IR busbar dan faktor humidity
  • 25. HASIL STUDI SHORT CIRCUIT SWGR Voltage (Kv) kA-sym (max) Eksisting kA- 1s, sym kA-sym (1,5-4 cycle) Eksisting Interrupting Duty CB kA-1s, sym P-1501-1 6,6 27,98 21,5 26,31 24 P-1501-2 6,6 27,98 21,5 26,31 24 P-1501-3 6,6 24,63 21,5 23,52 24 P-1501-4 6,6 24,63 31,5 23,52 24 Pabrik-2 11 30,05 26 28,37 26,3 Pabrik-3 11 34,82 40 33,24 36 Pabrik-4 11 27,78 40 25,97 36 Note: SWGR K-1 A dan K-1 B sudah tidak mampu menahan besar arus short circuit dan perlu diberi pembatas Isc pada sisi incoming breaker integrasi

Editor's Notes

  1. Saya ingin mencari tahu berapa besar nilai dari Isc 3 fase pada busbar 11 kV ketika tanpa sistem integrasiSetelah itu pengaruh dari penambahan pembangkit pada sistem integrasi. Terhadap besar IscMempelajari prinsip kerja is limiter
  2. Mendapatkan niiai total Isc pada busbar 3 faseMenganalisisMengetahui prinsip kerja is limiter
  3. Disebut gangguan simetris karena tidak mengandung komponen dc dan beda sudut tegangan pada sistem tetap 120 d.Terjadinya Short circuit umumnya diakibatkan dari kegagalan isolasi seperti arus bocor dan jembatan korona.Diagram vektor ketika pembebanan normalSetelah gangguan magnitude dari arus bertambah. Semakin dekat ke titik gangguan maka tegangan semakin mendekati nolMenentukan Isc maksimum untuk keperluan rating busbar ditentukan dari nilai Isc pada ½ cycle pertama.
  4. Metode thevenin adalah metode penyederhanaan rangkaian dengan substitusi contohnya. Ketika terjadi sc pada titik a dan b maka impedans Z2 dapat disubstitusi sejajar dengan Z1. dan titik a dan b menjadi V open circuit dimana nilainya sama dengan V sumbernya. Maka dapat diperoleh rumus perhitungan sc dari Vab dibagi dengan Zth yg merupakan impedans paralel dari Z1 dan Z2
  5. Metode perhitungan pu digunakan untuk mempermudah analisis perhitungan pada sistem tenaga listrik. Contohnya pada STL pabrik-2 yang memiliki perbedaan rating daya dan teg disetiap substationnya. Untuk perhitungan pu kita menentukan nilai basisnya diambil dari nilai terbesar.
  6. Merupakan old dari pabrik 2. dalam perhitungan ini saya menentukan nilai basisnya adalah 38 MVA dan basis teg 11 kV. Rencana pemasangan is-limiter pada incoming trafo integrasi.
  7. Data generator GE pabrik 2 item 2010-U. Impedans gen yang diambil adalah resistansi urutan positif dan reaktansi subtransient. reaktansi subtransient yang dipilih karena kita menghitung Isc yg terbesar. Dari Test SC pada gen dihasilkan keluaran gel. Isc seperti gambar gel. Isc tsb. Dari test SC ini didapatkan nilai reaktansi sub,tran,dan sinkron sebagai parameter impedans dari generator.
  8. Bentuk rangkaian ekivalen dari SWGR 11kV. Zl merupakan nilai impedansi seri dari impedansi beban,trafo dan cable. Dari rangkaian ini dapat disedeharnakan lg dengan memparalel impedans beban dari zl-2 sampai zl-12 sehingga rangkaian menjadi seperti berikut
  9. Ini merupakan bentuk rangkaian yang paling sederhana dan sc terjadi di busbar 11 kV atau diantara sisi gen dan beban. Sebelumnya nilai basis sudah ditentukan. Maka kita bisa menentukan nilai arus basisnya. Nilai dari inisial teg dari Gen,beban dan V fault adalah sama yaitu 1 pu atau 11kV
  10. Kemudian untuk menghitung nilai Isc maka kita harus mendapatkan nilai dari impedans thevenin dari paralel Zgen dan Zload. Nilai hasil yang didapat ini akan saya bandingkan dengan hasil simulasi menggunakan ETAP