Perhitungan Gangguan 3 Fasa

Telah dikenal baik oleh para engineer dalam analisa hubung singkat bahwa gangguan 3 fasa dihitung dengan menggunakan rumus sederhana seperti yang digunakan pada rumus satu fasa yang pada dasarnya adalah hukum Ohm. ( V = I * Z )

Dalam sistem tiga dikenal dengan adanya Impedansi Urutan Positif ( Z1 ), Urutan Negatif ( Z2 ) dan Urutan Nol ( Z0 ).

Dalam pembahasan gangguan 3 fasa, arus gangguannya dihitung dengan rumus sebagai berikut :


Dimana :
I3 FASA  = besar arus yang mengalir pada setiap fasa sewaktu terjadi gangguan hubung singkat di suatu titik di dalam sistem (dalam Amper).

E FASA   = besar tegangan tiap fasa terhadap netral sistem (dalam Volt).

Z1       = Impedansi ekivalen urutan positif. Dikatakan ekivalen karena mewakili seluruh impedansi didalam sistem yang terhubung seri atau paralel dari sejak sumber sampai dengan titik gangguan.

Bagaimana rumus tersebut dapat terbentuk menjadi demikian, berikut ini dicoba menelaahnya dengan maksud agar mudah memahaminya sehingga tidak perlu menghapalnya tetapi cukup dengan mengerti dan mengingat dari mana datangnya.



Kita tahu bahwa besar tegangan sistem tiga fasa dalam keadaan seimbang adalah sama besar, hanya sudut fasanya berbeda 120 derajat, seperti digambarkan berikut ini :


Kalau salah satu fasa dari sistem tiga fasa tersebut diatas (misalkan fasa A) dibebani suatu impedansi Z, maka gambar rangkaiannya dapat sebagai berikut:


arus yang mengalir pada impedansi Z tersebut adalah sebesar : IA = E/ Z

Uraian yang sama, tetapi fasa yang dibebani dengan impedansi Z adalah fasa B, maka gambar rangkaiannya adalah seperti dibawah ini :


Arus yang mengalir di impedansi tersebut adalah : IB = E/ Z


Demikian pula apabila fasa C yang dibebani dengan impedansi Z, dibawah ini adalah gambar rangkaiannya.


Arus yang mengalir di impedansi tersebut adalah : IC = E/ Z


Karena tegangan E A , E B ,  dan E C  adalah sama besar, kecuali arah vektornya berbeda 120 derajat maka besar I A , I B  dan I C juga sama besarnya kecuali arah vektornya yang juga berbeda 120derajat karena impedansi Z nya sama besar.
Bila digabungkan ketiga fasa beban-beban tersebut, maka gambarnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Arus masing-masing fasa mengalir keluar, dalam gambar diatas seperti arah tegangan yang diinduksikan di generator (dalam arti tidak melawan arah tegangan yang dibangkitkan) dan bertemu disatu titik untuk kembali ke netral dengan nilai arus sebesar IA+IB+IC dalam vektor karena arus-arus tersebut berbeda fasa 120derajat.
Kalau demikian berapakah besar arus di kawat netral akibat penjumlahan arus dari ketiga fasa tersebut ?


Dihitung dengan vektor atau diperiksa secara vektor akan memberikan hasil sama.
Pemeriksaan dalam vektor,



Kalau kita jumlahkan vektor arus ini, maka jumlahnya sebagai berikut:


Kembali kepada gambar pembebanan tiga fasa dengan impedansi Z, maka



Sehingga gambarnya dapat dibuat sebagai berikut:


Gambar terakhir ini mirip dengan kejadian gangguan tiga fasa, dimana ketiga arus fasa yang mengalir di masing-masing impedansi Z tidak ada yang melawan ggl EA, EB dan EC yang dibangkitkan, sehingga diartikan pada arah positif. Demikian pula impedansi yang menghambat arus itu diartikan impedansi positif.
Dengan demikian dapat dimengerti bahwa arus gangguan tiga fasa dihitung dengan rumus :

I3 FASA = E FASA / Z 1         Pada masing-masing 

Sedang impedansi Z1 adalah impedansi urutan positif dari seluruh rangkaian didalam sistem, baik yang tersambung seri ataupun paralel yang disederhanakan menjadi satu nilai ekivalen sebesar Z1.

Sumber : Materi Diklat Analisa Sistem Tenaga - PLN Coorporate University

Previous
Next Post »

Silahkan masukkan emailnya untuk ikuti postingan terbaru