ANALISIS KESTABILAN TRANSIEN di PT. PUSRI AKIBAT ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-36749-2210100151-presentation.pdfsudut rotor di PT. PUSRI Palembang saat dilakukan analisis kestabilan

ANALISIS KESTABILAN TRANSIEN di PT. PUSRI AKIBAT PENAMBAHAN PEMBANGKIT 35 MW DAN PABRIK P2-B MENGGUNAKAN SISTEM

SYNCHRONIZING BUS 33 KV

Nama : Waskito Aji NRP : 2210100151

Pembimbing 1 Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT.

Pembimbing 2 Dr. Eng. Ardyono Priyadi ST,. M.Eng.

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK ELEKRO

Kampus ITS Gedung B & C Sukolilo Surabaya


Kampus ITS Gedung B & C Sukolilo Surabaya

Adanya Penambahan Pabrik Baru dan Pembangkit STG 35 MW

Adanya Perubahan Konfigurasi

Sistem Kelistrikan PT. PUSRI Belum ada Analisis Kestabilan

Transien

1

Mendapatkan rekomendasi agar dapat menjaga kestabilan transien

Merancang suatu skema Load shedding

yang handal agar sistem dapat kembali stabil saat terjadi gangguan seperti generator outage, motor starting, inrush trafo dan hubung singkat


Kampus ITS Gedung B & C Sukolilo Surabaya 2

Perubahan konfigurasi kelistrikan pada PT PUSRI Palembang akibat pengembangan sistem (penambahan pembangkit dan beban)

Menganalisa respon frekuensi, tegangan, serta sudut rotor di PT. PUSRI Palembang saat dilakukan analisis kestabilan transien.

Merancang mekanisme Load Shedding (pelepasan beban) dan generator Shedding yang handal pada PT. PUSRI Palembang.



G G G G2006 -J 3006-J 4006-J 5006-J

P- 2 Load P-3 Load P-4 Load P- 1B Load

SG- 41 SG -51SG-31SG - 21

SYN BUS OLD

0.8 Ohm

0.8 Ohm

0.5 Ohm

0.8 Ohm

13.8 kV

G

G

G G GSTG-1

2006 -J 3006-J 4006-J 5006-J

Outgoing for Load P-2 B

Outgoing for Load P- 4

P- 2 Load P- 3 Load P-4 Load P-1BLoad

STG_1

SG-61

BUS_T - STG 1

T- STG140 MVA

-

SG-41 SG -51SG-31SG-21

T- SYNBUS-OLD- NEW40MVA

SYN BUS OLD

0.8 Ohm

0.8 Ohm

0.5 Ohm

0.8 Ohm

33 kV 13.8 kV

35 MW

SYN BUS NEW

SISTEM KELISTRIKAN EKSISTING

SISTEM KELISTRIKAN BARU

7.75 MW 7.55 MW 7.65 MW 11.75 MW

7.75 MW 7.55 MW 7.65 MW 11.75 MW

7 MW

14,76 MW

18350 kW 18350 kW 18350 kW 21803 kW



Klasifikasi Kestabilan berdasarkan Paper IEEE definition and classification of power system stability



Kestabilan

Penambahan Beban

Motor Starting

Pelepasan Beban

Hubung Singkat



59.5 Hz (99.16%)

60.5 Hz (100.83%)



61.8 Hz (103%)

110 %

90 %

SwellOvervoltage

Sag

Undervoltage

Momentary Temporary Interruption10 %

0. 5 cycle 3 s 1 minTime

Instantaneus

Mag

nitu

de

80 %

120 %

140 %

30 cycle

Normal Operasi

Berdasarkan IEEE 1159-1995 Berdasarkan PLN

- 500 kV + 5%. -5% - 150 kV + 5%, -10% - 70 kV + 5%, -10% - 20 kV + 5%, -10%



Pelepasan Beban Secara Manual Pelepasan Beban Otomatis

Frekuensi Status

Menurut standar ANSI/IEEE C37.106-1987

Step Frequency Trip Point (Hz)

% Percent of Load

Shedding (%)

Fixed Time Delay

(Cycles) on Relay

Sistem 60 (Hz) Sistem 50 (Hz)

1 59.3 49.41 98.83 10 6

2 58.9 49.08 98.16 15 6

3 58.5 48.75 97.5 As required to arrest

decline before 58.2(97%) Hz



No Kasus Deskripsi

1 Generator Outage mendiskripsikan efek dari generator outage dan

mekanisme load shedding

2 Transformator

Inrush mendiskripsikan efek dari arus inrush

transformator 3 Short circuit mendiskripsikan efek dari short circuit 3 fasa 4 Motor Starting mendiskripsikan efek dari starting motor



No ID Daya Mampu

(MW) Normal Operasi

(MW) Case Generator Outage

1 2 4 12 14 23 24 1 5006-J 15 11.8 0 15 15 0 0 15 15 2 2006-J 12 7.8 12 0 12 0 12 0 0 3 3006-J 12 7.6 12 12 12 12 12 0 12 4 4006-J 12 7.7 12 12 12 12 12 12 12 5 STG-1 35 21.8 24 24 0 24 0 24 0

Total 86 57 60 63 51 48 36 51 39

No ID kV Lokasi Setting Rele (s) 1 TO DIST PANEL NPK PLANT 0.4 Pabrik 1 0.3 2 MCC#38 2.4 Pabrik 3 0.3 3 SG-61 13.8 Pabrik Baru 0.3

ID kV Kapasitas

(kW) Tempat Konfigurasi

Mtr-SG-61 13.8 2500 Pabrik baru (P2-B) 2006-J, 3006-J, 4006-J, dan 5006-J on sedangkan

STG-1 off

101-J1 13.8 2200 Pabrik 3 2006-J, 4006-J, 5006-J dan STG-1 on sedangkan

3006-J off

Generator Outage

Short Circuit

Motor Starting



-9°

97,89 %

84,79%

87,02 %

-3,02°

NOT SAFE



Load Shedding : Pelepasan Beban 5,6 MW terletak

pada Pabrik Baru Waktu Clearance (0,3 S)

97,89%

99,26%

99,17%

87,02%

90,85%

SAFE FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

JURUSAN TEKNIK ELEKRO Kampus ITS Gedung B & C Sukolilo Surabaya

13

Load Shedding Tahap 1: Pelepasan Beban 10 % ( 5,6 MW)

terletak pada Pabrik Baru Frekuensi 98,83 % (49,41 Hz) Waktu Clearance (4,741 S + 0.12 S)

97,89%

99,26%

98,82% 87,02%

90,85% SAFE



-0,43°

0,97°

-1,54°

56,319%

84,44% 80.47%

NOT SAFE



Load Shedding Tahap 1: Pelepasan Beban 21,45 MW Waktu Clearance 0,3s

56,319%

99,323%

84,44%

90,11% SAFE

98,881%



Load Shedding Tahap 1: Pelepasan Beban 10 % ( 5,6 MW) Frekuensi 98,83 % (49,41 Hz) Waktu Clearance (3,321 S + 0.12 S) Load Shedding Tahap 2 : Pelepasan Beban 15% ( 8,45 MW) Frekuensi 98,16 % (49,08 Hz) Waktu Clearance ( 3,962S + 0.12 S)

Load Shedding Tahap 3 : Pelepasan Beban 7,4 MW Frekuensi 97,5 % (48,75 Hz) Waktu Clearance (5,683 S + 0.12 S)

56,319%

84,44%

65,319%

88,65%

99,323%

90,015%

88,99%

90,11%

SAFE



-6,94° -6,71°

-6,11°

99,94%

100%

100,127%

68,92%

SAFE



122%

105%

100.53%

128,85% 100,34%

NOT SAFE

177 °

-177 °



99,5%

95,96% 99,67%

102,67%

Generator Shedding Tahap 1: Setting 81-O 101% (50,5 Hz) Waktu Clearance (2,061s + 0,12s)

SAFE

7,79 °

-6,19 °



99,89%

97,3

95,73%

99,88%

95,96%

-1,44° -1,86° SAFE



No ID Daya

Mampu (MW)

Normal Operasi (MW)

Case Generator Outage

1 2 4 12 14 23 24

1 5006-J 15 11.8 0 15 15 0 0 15 15 2 2006-J 12 7.8 12 0 12 0 12 0 0 3 3006-J 12 7.6 12 12 12 12 12 0 12 4 4006-J 12 7.7 12 12 12 12 12 12 12 5 STG-1 35 21.8 24 24 0 24 0 24 0

Total 86 57 60 63 51 48 36 51 39

LOAD Normal Operasi (MW)

Load Shedding (MW) - - S F S F S F S F S F

1 PUSRI 1 11,75 11,75 11,75 11,75 11,75 7.45 10,35 8,15 8,15 11,75 11,75 9.55 9,55

2 PUSRI 2 7,75 7,75 7,75 7,75 7,75 3.75 7,75 5,65 5,65 7,75 7,75 6.75 6,75

3 PUSRI 3 7,55 7,55 7,55 7,55 7,55 7.55 6,05 3,2 3,2 5,05 7,55 3.2 3,2

4 PUSRI 4 7,65 7,65 7,65 7,65 7,65 7.65 7,65 3,05 3,05 5,55 7,65 4.15 3,05

5 PUSRI BARU 21,76 21,76 21,76 16,16 16,16 21.8 16,16 14,96 14,96 21,76 16,16 15 14,96

Total beban 56.46 56,46 56,46 50,86 50,86 48.2 47,96 35,01 35,01 51,86 50,86 38.6 37,51 Load Shedding - - 5,6 5,6 8,3 8,5 21,45 21,45 4,6 5,6 17.9 18,95



Case Bus Frekuensi Status Tegangan Status Min Stedy Min Stedy 5006-J Off MCC#58 99,2% 99,41% v 92,16 % 93,29% v 2006-J Off MCC#28 99,51% 99,67% v 93,41% 94,32% v STG-1 Off STG_1 Tidak Stabil Tidak Stabil x 84,79% 87,02% x STG-1 Off + LSS STG_1 99,17% 99,26% v 90,45% 90,85% v STG-1 Off + LSF STG_1 98,82% 99,26% v 90,32% 90,85% v 5006-J & 2006-J Off MCC#58 94,04% 94,04% x 89,55% 91,56% v 5006-J & 2006-J Off + LSS MCC#58 98,27% 99,17% v 93,55% 93,83% v 5006-J & 2006-J Off + LSF MCC#58 98,6% 99,27% v 89,5% 92,09% v 5006-J & STG-1 Off STG_1 Tidak Stabil Tidak Stabil x 80,46% 84,44% x 5006-J & STG-1 Off + LSS STG_1 98,99% 99,32% v 80,46% 90,11% v 5006-J & STG-1 Off + LSF STG_1 97,47% 99,32% v 89,27% 90,11% v 2006-J & 3006-J Off U-NB-203A-PIII 97,1% 97,1% x 90,44% 91,48% v

2006-J & 3006-J Off + LSS U-NB-203A-PIII 98,83% 99,23% v 90,44% 93,16% v

2006-J & 3006-J Off + LSF U-NB-203A-PIII 98,75% 99,44% v 90,44% 91,84% v 2006-J & STG-1 Off STG_1 Tidak Stabil Tidak Stabil x 81,4% 85,18% x 2006-J & STG-1 Off + LSS STG_1 99,17% 99,42% v 89,05% 90,49% v 2006-J & STG-1 Off + LSF STG_1 98,07% 99,49% v 89,08% 90,52% v Inrush Trafo SYN bus old 100,12% 100% v 68,92% 99,94% v TO DIST PANEL NPK PLANT SWGR "51A" 100,12% 100,01% v 83,72% 99,98% v MCC#38 SG-31 100,31% 100,1% v 66,03% 100,06% v SG-61 STG_1 122% 100% x 128,85% 100% v SG-61+GS STG_1 102,67% 99,67% v 99,5% 95,96% v Mtr-SG-61 SG-61 99,88% 99,89% v 95,73% 95,95% v 101-J1 2200 99,89% 99,93% v 97,3% 97,44 v



Kesimpulan • Untuk lepasnya 1 pembangkit terjadi penurunan tegangan dan frekuensi paling besar ketika

pembangkit STG lepas. Sedangkan untuk lepasnya 2 pembangkit terjadi penurunan tegangan dan frekuensi paling besar ketika lepasnya generator STG dan 5006-J. Sehingga membutuhkan load shedding

• Load shedding meggunakan status lebih sedikit beban yang di shedding jika dibandingkan dengan load shedding menggunakan frekuensi.

• Load shedding status digunakan sebagai load shedding utama • Dari 3 kasus hubung singkat didapatkan bahwa kasus short circuit di bus SG-61 belum

memenuhi standar sudut rotor dan terjadi over frekuensi. • Pada kasus motor starting dan inrush trafo tidak perlu ada skema load shedding terlebih

dahulu. Saran • Pemasangan rele 81-O pada bus STG-1 • Pemesangan load shedding status dan frekuensi sesuai dengan hasil studi.



Documents

ANALISIS KESTABILAN TRANSIEN di PT. PUSRI AKIBAT ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-36749-2210100151-presentation.pdfsudut rotor di PT. PUSRI Palembang saat dilakukan analisis kestabilan