studi hubung singkat.docx

7/22/2019 studi hubung singkat.docx

1/12

MODUL III

STUDI HUBUNG SINGKAT

I. Hubung Singkat Tiga Fasa Seimbang

I.1 Listing Program

VF=400 ; rF=0.4;iF0=VF/rF;

f=60;w=2.*pi*f;

d=0;d=d*pi/180;

t0=0; tfinal=0.80;

tspan=[t0,tfinal];

i0=[0;iF0;0;0;0]; %arus permulaan

[t,i]=ode45('symshort',tspan,i0);theta=w*t+d+pi/2;

id=i(:,1),iq=i(:,4),iF=i(:,2);

ia=sqrt(2/3)*(id.*cos(theta)+iq.*sin(theta));

ib=sqrt(2/3)*(id.*cos(theta-2*pi/3)+iq.*sin(theta-2*pi/3));

ic=sqrt(2/3)*(id.*cos(theta+2*pi/3)+iq.*sin(theta+2*pi/3));

figure(1),plot(t,ia),xlabel('Waktu - detik'),ylabel('ia,A')

title(['Hubung Singkat Tiga Fasa ia, ','delta=',num2str(d)])

figure(2),plot(t,ib),xlabel('Waktu - detik'),ylabel('ib,A')

title(['Hubung Singkat Tiga Fasa ib, ','delta=',num2str(d)])

figure(3),plot(t,ic),xlabel('Waktu - detik'),ylabel('ic,A')

title(['Hubung Singkat Tiga Fasa ic, ','delta=',num2str(d)])

figure(4),plot(t,iF),xlabel('Waktu - detik'),ylabel('iF,A')

title(['Hubung Singkat Tiga Fasa iF, ','delta=',num2str(d)])

Untuk symshort nya :

functioniPrime=symfault(t,i)

d=0; d=d*pi/180;f=60;

w=2*pi*f;

theta=w*t+d+pi/2;

%parameter generator

Ld=0.0072;

LD=0.0068;

MD=0.0054;

r=0.0020;

rQ=0.0020;


2/12

Lq=0.0070;

LQ=0.0016;

MQ=0.0026;

rF=0.4;

L0=0.0010;

LF=2.500;

MF=0.100;

MR=0.125;

rD=0.015;

Vf=400;

k=sqrt(1.5);

v=[0;-Vf;0;0;0];R=[r 0 0 w*Lq w*k*MQ

0 rF 0 0 0

0 0 rD 0 0

-w*Ld -w*k*MF -w*k*MD r 0

0 0 0 0 rQ];

L=[Ld k*MF k*MD 0 0

k*MF LF MR 0 0

k*MD MR LD 0 0

0 0 0 Lq k*MQ

0 0 0 k*MQ LQ];

Li=inv(L);

iPrime=-Li*R*i-Li*v


3/12

I.2 Grafik

a. ia dalam kondisi hubung singkat tiga fasa seimbang

b. ib dalam kondisi hubung singkat tiga fasa seimbang


4/12

c. ic dalam kondisi hubung singkat tiga fasa seimbang

d. iF dalam kondisi hubung singkat tiga fasa seimbang

I.3 Analisa

1. Dalam sistem hubung singkat tiga fasa seimbang arus tiap saluran

nilainya akan melebihi dari iF, karena komponen yang terdapat

pada medan juga relatif kecil.

2. Dari arus medan dapat dilihat kalau besarannya berubah ubah dan

mengejar kondisi steady state, karena dalam kondisi hubung


5/12

singkat tiga fasa seimbang, reaktansi berubah akibat efek dari

reaksi jangkar.

3. Dari gambar arus tiap grafik ia, ib, dan ic grafiknya asimetris,

karena ada efek dari komponen R dan L yang menghasilkan dc

offset dan hasil dari superposisi dari komponen tersebut.

4. Dalam keadaan hubung singkat tiga fasa seimbang besaran dari

masing-masing arus saluran sama hanya berbeda daari tiap sudut

fasanya, karena dalam kondisi beban seimbang masing-masing

berbeda sudut 120 derajat.

5. Dapat diketahui hubung singkat tiga fasa seimbang, dapat

menghasilkan arus saluran yang besar dan dikhawatirkan melebihi

kapasitas hantar arus dari media penghantarnya, jadi diperlukan

media penghantar yang lebih besar dari arus maksimum hasil

hubung singkat tersebut.

I.4 Kesimpulan

1. Dalam sistem hubung singkat tiga fasa seimbang arus tiap saluran

nilainya akan melebihi dari iF.

2. Dari arus medan dapat dilihat kalau besarannya berubah ubah

dan mengejar kondisi steady state.

3. Dari gambar arus tiap grafik ia, ib, dan ic grafiknya asimetris.

4. Dalam keadaan hubung singkat tiga fasa seimbang besaran dari

masing-masing arus saluran sama hanya berbeda daari tiap sudut

fasanya.

5. Agar komponen yang ada pada generator tersebut bisa aman darigangguan yang dihasilkan hubung singkat tiga fasa seimbang,

maka diperlukan media penghantar yang melebihi kuat hantar

arusnya.


6/12

II. Hubung Singkat Solid Fasa-Fasa

II.1 Listing Program

VF=400 ; rF=0.4;iF0=VF/rF;

f=60;w=2.*pi*f;d=0;d=d*pi/180;

t0=0; tfinal=0.80;

tspan=[t0,tfinal];

i0=[0;iF0;0;0]; %arus permulaan

[t,i]=ode45('llshort',tspan,i0);

ib=i(:,1);iF=i(:,2);

figure(1),plot(t,ib),xlabel('Waktu - detik'),ylabel('ib,A')

title(['Hubung Singkat Fasa - Fasa ib,

','delta=',num2str(d)])


title(['Hubung Singkat Fasa - Fasa iF,


llshort


7/12

II.2 Grafik

a. arus hubung singkat fasa-fasa ib

b. arus hubung singkat fasa-fasa iF


8/12

II.3 Analisa

1. Bentuk arus saluran dari hubung singkat fasa-fasa ib tinggi

gelombang bila dilihat dari titik terendah ke titik tertingginya

adalah sama, namun bentuknya sinusoidal mengarah ke bawah,

karena ada pengaruh dari komponen R dan L yang menyebabkan

adanya dc offset.

2. Arus saluran hubung singkat iF, bentuk sinyalnya berubah-ubah

dari yang besar lalu menjadi lebiih kecil, karena hubung singkat

fasa-fasa terjadi hubung langsung antar fasa yang mengakibatkan

adanya ketidak seimbangan, sehingga bentuk gelombang yang

kecil karena pengaruh gangguan antar fasanya.

3. Akibat dari arus hubung singkat fasa-fasa adalah ketidak

seimbangan pada arus iF dan arus ib, dan arus saluran yang lebih

besar dari arus iF, karena hubung singkat fasa-fasa

menghubungkan 2 fasa, sehingga fasa yanng tidak terhubung

mempunyai besaran yang tetap.

4. Fasa a tidak terlibatdalam hubung singkat dan generator awalnya

tanpa beban ia = 0.

5. Hubung singkat fasa-fasa mengakibatkan vb=vc=0, dan ib=-ic,

karena hubung singkat jenis ini menghubungkan satu fasa dengan

fasa yang lainnya.

II.4 Kesimpulan

1. Bentuk arus saluran dari hubung singkat fasa-fasa ib tinggi

gelombang bila dilihat dari titik terendah ke titik tertingginyaadalah sama, namun bentuknya sinusoidal mengarah ke bawah.

2. Arus saluran hubung singkat iF, bentuk sinyalnya berubah-ubah

dari yang besar lalu menjadi lebih kecil.

3. Akibat dari arus hubung singkat fasa-fasa adalah ketidak

seimbangan pada arus iF dan arus ib, dan arus saluran yang lebih

besar dari arus iF.

4. Hubung singkat fasa-fasa mengakibatkan vb=vc=0, dan ib=-ic.


9/12

III. Hubung Singkat Line to Ground

III.1 Listing Program

VF=400 ; rF=0.4;iF0=VF/rF;

f=60;w=2.*pi*f;d=0;d=d*pi/180;

t0=0; tfinal=0.80;

tspan=[t0,tfinal];

i0=[0;iF0;0;0]; %arus permulaan

options=odeset('AbsTol',1e-4);%keakuratan

[t,i]=ode45('lgshort',tspan,i0,options);

ia=i(:,1);iF=i(:,2);

figure(1),plot(t,ia),xlabel('Waktu - detik'),ylabel('ia,A')

title(['Hubung Singkat Fasa - Ground ia,



title(['Hubung Singkat Fasa - Ground iF,


lgshort


10/12

III.2 Grafik

a. Grafik hubung singkat fasa-ground ia

b. Hubung singkat fasa-ground iF


11/12

III.3 Analisa

a. Bentuk arus hubung singkat iF awalnya mempunyai besaran yang

besar namun lama kelamaan besarannya mengejar menuju keadaan

steady-state, hal ini dikarenakan seperti arus starting yang besar

dan kemudian kembali ke keadaan steady-statenya.

b. Bentuk arus hubung singkat ia memiliki besaran yang tinggi karena

pada hubung singkat jenis ini fasa a dihubungkan ke ground,

sehingga timbul arus yang cukup besar pada fasa a.

c. Hubung singkat jenis ini membuat ketidak seimbangan antar

fasanya, karena hanya salah satu fasa yang terjadi gangguan.

III.4 Kesimpulan

a. Bentuk arus hubung singkat iF awalnya mempunyai besaran yang

besar namun lama kelamaan besarannya mengejar menuju keadaan

steady-state.

b. Bentuk arus hubung singkat ia memiliki besaran yang tinggi.

c. Hubung singkat jenis ini membuat ketidak seimbangan antar

fasanya.


12/12

IV. Secara keseluruhan

IV.1 Analisa Keseluruhan

1. Perbedaan dari ketiga jenis hubung singkat ini adalah pada bentuk

grafik dan akibat yang ditimbulkan oleh tiap jenis hubung singkat.

Pada hubung singkat tiga fasa seimbang, besaran arus pada tiap

saluran akan sama hanya berbeda pada sudut phasanya,

sedangkan pada hubung singkat fasa-fasa akan terjadi ketidak

seimbangan karena hanya 2 fasa yang mengalami gangguan, dan

pada hubung singkat tiga fasa line to ground hanya satu fasa yang

dihubungkan ke ground, sehingga menimbulkan ketidak

seimbangan.

2. Pada hubung singkat fasa-fasa arus iF memiliki bentuk seperti pada

gambar karena karena hubung singkat fasa-fasa terjadi hubung

langsung antar fasa yang mengakibatkan adanya ketidak

seimbangan, sehingga bentuk gelombang yang kecil karena

pengaruh gangguan antar fasanya.

3. Dari masing-masing hubung singkat, memiliki kesamaan yaitu

timbul arus yang cukup besar, sehingga dapat menilbulkan efek

negatif pada peralatan elektrik, jadi apabila terjadi gangguan

hubung singkat diperlukan sebuah pemutus tegangan yang

kapasitasnya disesuikan dengan arus maksimum yang terjadi pada

hubung singkat.

IV.2 Kesimpulan

1. Perbedaan yang paling menonjol adalah pada bentuk grafik danakibat yang ditimbulkan oleh tiap jenis hubung singkat.

2. Dari masing-masing hubung singkat, memiliki kesamaan yaitu

timbul arus yang cukup besar, jadi diperlukan sebuah pemutus

tegangan yang kapasitasnya disesuikan dengan arus maksimum

yang terjadi pada hubung singkat.

studi hubung singkat.docx

Documents