Modul etap ews

MATERI PELATIHAN PENGGUNAAN SOFTWARE ETAP 7.5 UNTUK SISTEM KELISTRIKAN

Tujuan: 1. Pengoperasian dan prinsip kerja dari software ETAP 7.5 2. Setting peralatan sistem kelistrikan pada ETAP 7.5 3. Pengoperasian load flow pada software ETAP 7.5 4. Pengujian dan analisa sistem kelistrikan antara teori dengan simulasi 5. Menganalisa tentang trafo sizing dan voltage drop 6. Menentukan kapasitas Circuit Breaker (In dan Isc) 7. Pengoperasian short-circuit pada software ETAP 7.5

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

1

BAB I PENGOPERASIAN DAN PRINSIP KERJA DARI SOFTWARE ETAP 7.5

Prinsip dasar dari pengoperasi ETAP 7.5 adalah: 1. Install software ETAP 7.5 dan jalankan 2. Setting informasi pada tab Project – Information

3. Setting informasi project standards

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

22

BAB II SETTING PERALATAN SISTEM KELISTRIKAN PADA ETAP 7.5

A. Power Grid Adalah suatu jaringan yang saling terinterkoneksi untuk mendistribusikan listrik dari pembangkit ke beban. Pada power grid terdapat beberapa generator yang terhubung secara interkoneksi.

Pembuktian teoritis tentang SC Rating sebagai berikut: đ??źđ?‘ đ?‘? =

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

đ?‘€đ?‘‰đ??´đ?‘ đ?‘? đ?‘˜đ?‘‰ đ?‘Ľ √3

=

1000 150 đ?‘Ľ √3

= 3.849 đ?‘˜đ??´

33

B. Bus/Busbar Adalah suatu konduktor yang menghubungkan antar peralatan dalam sistem kelistrikan.

C. Saluran Transmisi Adalah suatu media untuk mentransferkan daya dari pembangkit sampai ke bus saluran distribusi.

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

44

D. Transformator Adalah suatu peralatan kelistrikan yang dapat mentransfer daya dengan frekuensi yang sama.

Pada trafo terdapat tap yang berfungsi untuk mengatasi masalah voltage drop yang terjadi pada sistem.

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

55

E. Cable Adalah suatu penghubung antar komponen sistem kelistrikan yang berupa kawat dan dibungkus oleh isolator.

F. Trafo Distribusi 1 Adalah suatu peralatan kelistrikan yang dapat mentransfer daya dari saluran transmisi ke beban dengan frekuensi yang sama.

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

66

G. Motor 1 Adalah suatu peralatan kelistrikan yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak.

H. Network Adalah penyederhanaan dari single-line yang komplek dan terkoneksi dengan sistem utama.

Dari Network diatas, dapat di-setting peralatan kelistrikan lainnya yaitu: 1. Cable In Lump 1 2. Cable Out Lump 1 3. Lump 1

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

77

Pembuktian teoritis tentang Ratings Lumped Load sebagai berikut:

kW  kVAx cos kVA 

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

kW 150   176 kVA cos  0.85

88

I.

Trafo Distribusi 2 Trafo ini digunakan sebagai pendistribusian daya agar sampai ke beban dengan

tegangan 0.4 kV. Pada trafo ini terdapat 2 feeder yaitu motor dan lumped load seperti gambar d bawah ini: 1. Trafo Distribusi 2

2. Motor 2

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

99

3. Lump 2

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

10 10

BAB III PENGOPERASIAN LOAD FLOW PADA SOFTWARE ETAP 7.5

Simulasi load flow pada software ETAP 7.5 diperoleh dari single-line diagram yang tersusun dari peralatan – peralatan sistem kelistrikan yang dijelaskan pada bab sebelumnya. Sehingga diperoleh bentuk single-line diagram pada software ETAP 7.5 sebagai berikut:

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

11 11

Dengan hasil running ETAP 7.5 sebagai berikut:

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

12 12

BAB IV MENGANALISA TENTANG TRAFO SIZING DAN VOLTAGE DROP

A. Trafo Sizing Pada studi kasus ini, akan dilakukan setting kapasitas trafo yang dibutuhkan oleh sistem. Pada trafo GI 1 dipasang kapasitas trafo sebesar 30 MVA. Untuk melakukan studi trafo sizing dapat diperoleh kapasitas trafo sesuai dengan kebutuhan sistem. Hal ini dilakukan perhitungan manual sebagai berikut: Diketahui jumlah beban dan motor pada feeder trafo GI 1 yaitu 800 kW sehingga diperoleh kapasitas trafo: kVAtrafo 

kW 800   941.2 kVA cos  0.85

Besar kapasitas trafo diatas dilakukan input pada software ETAP 7.5 diperoleh hasil running load flow berwarna merah. Hal ini menandakan pemilihan kapasitas trafo pada sistem tersebut tidak memperkirakan permasalahan tentang toleransi, efisiensi dan safety factor pada trafo tersebut. Seperti perhitungan dibawah ini: kVAtrafo 

kW x toleransi 800 x 2.4   2377.7 kVA  x cos  0.95 x 0.85

Besar kapasitas trafo diatas dilakukan input pada software ETAP 7.5 diperoleh hasil running load flow berwarna hitam. Hal ini menandakan pemilihan kapasitas trafo sesuai dengan kebutuhan sistem. Trafo yang berwarna merah pada running load flow menyatakan trafo tersebut meledak pada saat starting motor.

B. Voltage Drop Permasalahan voltage drop pada setiap bus dapat dilakukan dengan mensetting tap trafo itu sendiri. Seperti single-line diagram saat running load flow mengalami voltage drop disetiap bus seperti gambar dibawah ini.

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

13 13

Untuk menaikkan tegangan disetiap bus, dilakukan penyetingan tap trafo sehingga diperoleh hasil running load flow pada ETAP 7.5:

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

14 14

Pembuktian teoritis tentang persen dari bus nominal adalah:

V% 

kVcalculated 145 x100  x100  96.67% kVnominal 150

Hal ini sesuai dengan hasil running pada ETAP 7.5 sebagai berikut:

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

15 15

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

16 16

BAB V GANGGUAN HUBUNG SINGKAT DAN RATING PERALATAN PEMUTUS DAYA (CIRCUIT BREAKER)

Menentukan Rating Circuit Breaker Circuit Breaker adalah suatu peralatan listrik yang berfungsi sebagai pemutus dan penghubung dalam sistem tenaga listrik pada keadaan berbeban, tanpa beban dan saat terjadi gangguan.

Pada peralatan pemutus (Circuit Breaker) terdapat 2 parameter penting sebagai standar aman dalam pengoperasiannya. Dua parameter tersebut adalah In dan Isc. Nilai In pada circuit breaker adalah nilai arus nominal yang bisa melewati circuit breaker pada saat normal. Sedangkan nilai Isc pada circuit breaker adalah kapasitas pengamanan circuit breaker untuk mengatasi besar arus gangguan.

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

17 17

Menentukan Nilai In pada Circuit Breaker Dalam menentukan nilai In pada CB dapat kita tentukan dari analisis aliran daya yang mengalir pada daerah CB tersebut seperti gambar berikut :

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

18 18

Untuk keamanan operasi pada kondisi normal maka digunakan rating CB dengan nilai In lebih besar dari 869,7 A misalnya 1250 A untuk keamanan operasi, karena jika nilai In CB yang digunakan lebih kecil dari arus yang melewati CB tersebut maka CB akan membuka jaringan dan akan terindikasi warna merah pada simulasi ETAP seperti pada gambar di bawah ini :

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

19 19

Untuk menentukan arus nominal yang mengalir pada saluran akan berlaku persamaan In 

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

KVA .

3 kV cos φ

20 20

Menentukan Nilai Isc pada Circuit Breaker Dalam menentukan nilai Isc pada CB dapat kita tentukan dari analisis gangguan hubung singkat tiga fasa pada bus-bus yang ada pada sistem seperti gambar berikut :

Setelah itu pindahkan cursor ke toolbar short circuit analaysis seperti gambar berikut :

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

21 21

Dengan memberikan gangguan tiga fasa simetris pada bus distribusi 2 maka didapatkan arus gangguan sebesar 33,6 kA seperti gambar dibawah ini :

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

22 22

Untuk keamanan operasi, maka penggunaan CB yang tepat pada bus distribusi 2 ini adalah CB dengan rating diatas 33,6 kA misalnya 40 kA seperti gambar dibawah ini :

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

23 23

Untuk menentukan arus nominal yang mengalir pada saluran akan berlaku persamaan Isc 

Power Division EWS Pelatihan ETAP 7.5

MVAsc .

3 kV

24 24