Presentasi Seminar Tugas Akhir

  • Published on
    11-Jun-2015

  • View
    936

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

KV PT. CHEVRON PACIFIC INDONESIA

FERY JUSMEDY MARBUN 030402038

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

LATAR BELAKANG MASALAHPerkembangan sistem ketenagalistrikan seiring dengan meningkatnya permintaan kebutuhan energi listrik menyebabkan diperlukannya pembangkit energi listrik berkapasitas besar. Daya yang dihasilkan oleh pembangkit ini akan disalurkan melalui sistem saluran interkoneksi. Salah satu analisis yang dapat dilakukan pada sistem interkoneksi saat keadaan mantap adalah studi aliran daya.

Metode : Iterasi Gauss-seidel, Newton raphson, Fast decoupled. Informasi : P, Q, V, dan aliran daya Guna : mengetahui besar rugi transmisi, alokasi daya reaktif, kemampuan sistem memenuhi pertumbuhan beban, dan penambahan suplai pembangkit

PT. Chevron Pacific Indonesia

Punya sistem pembangkit sendiri, melayani : Duri, Dumai, Minas, Rumbai Menggunakan tegangan 115 KV sebagai tegangan interkoneksi, panjang = 674 Km Memiliki sekitar 51 buah bus yang tersebar

Perhitungan Aliran daya sistem 115 KV PT. CPI secara manual sangat rumit. ETAP 4.0 : Program komputer yang digunakan untuk perhitungan studi aliran daya pada sistem tenaga listrik yang besar dan perlu perhitungan yang kompleks.

Tujuan Penulisan

Mengetahui

dan memahami penggunaan sofware ETAP 4.0 Mengetahui tegangan, daya nyata, dan daya reaktif Mengetahui tegangan kritis Mengetahui Losses (rugi-rugi) Mengetahui aliran daya pada saat sistem normal

Batasan Masalah Studi aliran daya menggunakan software ETAP 4.0 Studi aliran daya menggunakan metode iterasi Gauss-Seideldengan faktor ketelitian 0,000001 dan faktor percepatan 1,6. konstanta ETAP 4.0

Data peralatan yang tidak diperoleh dari PT. CPI menggunakan LTC (load tap changer) dari transformator tidak digunakan Impedansi dari saluran dan transformator di sisi 13,8 KV diabaikan Beban merupakan beban ter-lump yang diasumsikan bahwabeban tersebut terhubung ke rel (bus) 115 KV

Studi aliran daya dilakukan pada saat kondisi sistem normal Optimasi operasi pembangkit diabaikan

STUDI ALIRAN DAYAAdalah salah satu analisa aliran daya pada keadaan steady stateReal Power (P) Besar dan sudut Phasa tegangan (V)

Reaktif Power (Q)

Hasil studi Aliran Daya dapat digunakan untuk : Mengetahui besar rugi-rugi transmisi Perencanaan terbaik sistem tenaga listrik Aliran daya pada saat memasukan pembangkit listrik yang baru pada sistem Mengetahui aliran daya dalam memenuhi permintaan energi listrik

Menentukan operasi terbaik sistem tenagalistrik Pengontrolan alokasi daya reaktif yang optimal oleh sistem pembangkit tenaga listrik

Jenis-jenis bus dalam sistem tenaga :1) Load bus Besaran yang diketahui : P, Q Besaran yang dapat dihitung : V, 39 buah Besaran yang diketahui : P, V Besaran yang dapat dihitung : Q, 9 buah Besaran yang diketahui : V, Besaran yang dapat dihitung : P, Q 3 buah

2) Generator bus

3) Slack bus (swing bus)

Tanda P dan Q P dan Q, bus beban induktif (p.f lagging) S = -P - jQ P dan Q, bus beban kapasitif (p.f leading) S = -P + jQ P dan Q, bus generator induktif (bus generator sedang beroperasi pada p.f lagging) S = P + jQ P dan Q, bus generator kapasitif (bus generator sedang beroperasi pada p.f leading) S = P jQ Daya reaktif dari peralatan kompensasi

9.

ETAP 4.0 (Eletrical Transient AnalyzerProgram)

Load Flow Analysis Short-circuit Analysis Motor Starting Analysis Harmonic Analysis Transient Stability Analysis Relay Coordination Reliability Analysis

Flowchart Metode aliran Daya Menggunakan ETAP 4.0Mulai

Buat One-Line Diagram

Masukan Data: Generator(KV, MW, MVAR) Transformator(KV, MVA, Z, X/R) Transmisi(panjang, R, X, Y) Pengaman(rating dari library) Bus(KV, %V, angle, LDF) Tidak Tentukan Swing Bus

Masukan data Studi Kasus: Metode, Max. Iterasi, Precision, loading category, Charger loading, Load Diversity factor, initial Condition, update. Tidak Run Program Ya Output Load Flow

Selesai

1. One-lineDiagramP NG -N L Nel la 1 15 k V B an gk o 1 15 k V N L- BK O NL- BL M P in an g 1 15 k V Bal am 1 15 k V Me ngga la 1 15 k V L-B KO17.5 77 MVA

C GN -G 1120 MW

C GN -G 2120 MW

C GN -G 3120 MW

(terlampir)S int on g 1 15 k V B K O- S T G S T G- B T G L-B TG B at an g 1 15 k V Cogen 2 30 k V1 . 51 3 MVA

C G N- B G 1 1 3 .8 k V C G N- T X 115 0 M VA

C G N- B G 2 1 3 .8 k V

C G N- B G 3 1 3 .8 k V

C GN- TX 215 0 M VA

C G N- T X 315 0 M VA

N DR I_ 11 5A - TX 19 0 /9 0 / 30 MVA

M G L- S TG

ND RI _1 3.8 1 3 .8 k V ND RI _115A 1 15 k V Gen625.28 MW

BT G-CD RI L-P NG1 . 95 4 MVA

L-B LM5 . 93 6 MVA

L-M GL7 . 04 3 MVA

3 . 80 6

L-S TG

MVA

C DRI -G 325.28 MW

CG N- KB J_230 A NDR I_11 5A-ND RI_1 15B ND RI _1 15 B 1 15 k V CD RI-TX415 M VA

CG N- KB J_2 30 B

RKN- Bu s4 3 Rok an 1 15 k V

B us -4 3 1 15 k V

B us 43 - CD R I

CD RI-B G3 1 3 .8 k V

CD RI-B G4 1 3 .8 k V CD RI-T X315 M VA

ND RI_1 15B -CD RI

L- NDRI _11 5B4 . 84 2 MVA

B us 43 - PM T M5.23

Ce nt ra l D ur i 1 15 k V CD RI-T X115 M VA

L-R KN

CD RI-T X215 M VA

MVA

P em at an g M ai n 1 15 k V

L -C DR I71.2 67 MVA

CDRI-B G1 1 3 .8 k V C DR I- D RI _ B C DR -G 125.16 MW

CD RI-B G2 13 .8 k V

K B J_ 2 3 0 2 30 k V

CD RI-D RI L-P MM8 . 94 8 MVA

C D RI - G 225.28 MW

Duri 1 15 k V

KB J_23 0-TXA1 5 0 / 15 0 / 5 0 MVA

KB J_23 0-T XB1 5 0 / 15 0 / 5 0

MVA

D R I- P G T B K M- D R I Be ka sa p M ai n 1 15 k V P un gu t 1 15 k V D R I- K B J L-PGT L-BKM13.2 59 MVA 1 . 60 1 MVA

L-D RI25.1 94 MVA

KB J_ 13 .8 B 1 3 .8 k V

KB J_ 13 .8 A 1 3 .8 kV

Libo 1 15 k V

L B O- K B J P G T- K B J KBJ 1 15 k V

2 . 55 8

L-L BO

MVA

K BJ -3D KB J- KT BT K 4B 1 15 k V K BJ -4 B 3D 1 15 k V K BJ -5B K BJ -4D L - KT B TKMVA

Ber uk 1 15 k V

Kota Bat ak 115 k V

L-3D2 5 .2 8 MVA 4.74

L-B RK

L -4 B20.9 12 MVA

4B- 5B 4D 1 15 k V

MVA

3D- 4D BR K-ZM RD B R K- M N S 4 D- 6DN P us ak a 1 15 k V Z am ru d 1 15 k V L-6 DN23.6 86 MVA

11.2 24

KT BT K- PT P 5B 1 15 k V

B R K- P S K

Pe ta pa ha n 115 k V L -5 B31.6 09 MVA

5B- 6D

L-4D21.7 68 MVA

6DN 1 15 k V

L-PTP2 . 56 2 MVA

PT P- S R M

6D 1 15 k V

5 B- MNS L-M NS36.2 51 MVA

6.12

L-P SK

MVA

P S K- P D D

Sur am 1 15 k V Min as 1 15 kV M N S- T X 412 M VA

L -6 D28.0 09 MVA

6 D- MN S

L -Z MR D 6 D N- M N S15.4 13 MVA

P ed ad a 1 15 k V

L-SRM1 . 86 7 MVA

M N S- T X 625 M VA

M N S- T X 825 M VA

MN S-TX 1041 M VA

MN S-TX 1141.6 67 MVA

MNS-8 D 8C 1 15 k V

M NS -8 C

2 . 77 8

L-P DD

MVA

M N S- B G4 1 3 .8 kV

MN S- B G 6 13 .8 k V

M N S- B G 8 1 3 .8 k V

MN S-BG 10 1 3 .8 kV

MN S-BG 11 1 3 .8 k V

8D 1 15 k V

M NS -G 41 7 .5 5 2

MW

M NS -G 629.75

MW

M NS -G 829.75

MW

M N S- G 1 038.66 MW

M N S- G 1 145 .9 MW

L -8 D36.5 29 MVA

23.7 35

L-8C

MVA

PT. CPI One-line Diagram Overview North Duri Gas Turbin (COGEN) Central Duri Gas Turbin (CDRI) Minas Gas Turbin (MNS) Total bus = 51 buah 3 buah generator, masing-masing kapasitas = 120 MW 4 buah generator,3 buah 25,28 MW, 1 buah 25,16 MW 5 buah generator, 17,552 MW, 2 buah 29,75 MW, 38,66 MW, 45,9 MW.

2. Masukan Data Generator Transformator KV, MW, MVAR KV, MVA, Z, X/R

Transmisi

Pengaman Bus

Panjang, R, X, Y rating dari library KV, %V, angle, LDF dianggap lumped load KV, MVA, % beban motor

Beban

Contoh untuk data Generator

3. Penentuan Swing Bus CGN-BG1, CGN-BG2, CGN-BG3 Besaran yang diketahuiV dan . V = 1,05 pu = 00

4. Masukan Data Studi KasusMetode yang digunakan? Berapa Maximum Iterasidiinginkan? Loading Category ? Load Diversity Factor ? Charger Loading ? Initial Condition ? yang

Tampilan Data Load Flow Study Case

5. Jalankan program ETAP 4.0 Pilih icon load flow analysis padatoolbar Program tidak jalan (error) apabila terdapat kesalahan

!

Data yang kurang Data Swing generator

6. Output Load Flow Output load flow dapat diketahuisetelah program dijalankan Untuk melihat hasil keluaran aliran daya di load flow report manager yang terdapat pada toolbar sebelah kanan program

HASIL STUDI ALIRAN DAYA SISTEM 115 KV PT. CPI

1. Hasil perhitungan nilai tegangan dansudut beban saat sistem normal

Voltage Bus Overvoltage Undervoltage

Critical limit Marginal Limit (%Tegangan) (% Tegangan) 105 95 102 98

2.

Perhitungan Daya Aktif dan Reaktif saat sistem normal

3.

Hasil perhitungan aliran daya pada cabang (transmisi dan transformator)

4.

Hasil Perhitungan losses dan voltage drop saat sistem normal

Kesimpulan Perhitungan selesai pada iterasi 1815. Tegangan yang paling rendah kritis (critical undervoltage) untuk sistem 115 KV adalah 98,089 KV pada bus Balam. Tegangan yang paling besar untuk sistem 115 KV (marginal overvoltage) adalah 111,862 KV pada bus NDRI_115A. Tegangan pada setiap bus bergantung pada besar daya reaktif pada bus tersebut. Aliran daya paling besar terdapat pada transmisi antara CGN dengan KBJ_230A. Losses yang paling tinggi pada saluran transmisi untuk sistem 115 KV adalah antara BRK (Beruk) dengan MNS (Minas) sebesar 916,8 KW. Disamping itu jg pada saluran BTG dengan CDRI sebesar 798,3 KW, dan saluran antara STG dengan BTG sebesar 794,7 KW. Losses semakin besar jika jarak transmisi dan daya yang disalurkan semakin besar.

Saran2. Untuk menghasilkan studi aliran daya yang optimal makasebelum melakukan studi aliran daya sebaiknya dilakukan optimasi terhadap daya yang disalurkan pembangkit. Hasil studi aliran daya pada sistem 115 KV PT. Chevron Pacific Indonesia dapat dikembangkan untuk : Analisa transient stabilitas sistem 115 KV PT. Chevron Pacific Indonesia Optimasi alokasi daya reaktif Analisa kebutuhan kapasitor (kompensasi) pada bus Studi aliran daya menggunakan LTC (load tap changer) transformator Untuk menghasilkan studi aliran daya perlu dilakukan update data-data yang diperlukan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dari studi aliran daya menggunakan program ETAP 4.0 adalah alokasi daya aktif, daya reaktif, dan tegangan yang diinginkan pada bus.

3.