Studi dan Analisis Sistem Tenaga Listrik - Teknik Elektro



Apa itu Studi & Analisis Sistem Tenaga?

Studi sistem tenaga terdiri dari beberapa analisis dan investigasi teknik listrik. Studi sistem tenaga listrik juga merupakan sekelompok studi yang digunakan untuk menganalisis respons sistem tenaga terhadap peristiwa selama periode waktu yang berbeda. Sistem tenaga listrik adalah jaringan komponen listrik yang digunakan untuk memasok, mentransfer, dan menggunakan tenaga listrik. Tujuan akhir dari studi sistem tenaga adalah untuk memiliki sistem tenaga yang aman, efisien dan andal untuk suatu sistem atau fasilitas kelistrikan baik dalam kondisi normal maupun tidak normal

Periode Waktu

Ada tiga periode waktu yang akan dipelajari oleh studi sistem tenaga, yaitu:

  • Sementara
  • Dinamis
  • Statis

Studi Termasuk dalam Analisis Sistem Tenaga

Analisis sistem tenaga listrik adalah subjek yang sangat luas yang mencakup berbagai elemen dalam teknik listrik.

  • Studi & Analisis Aliran Beban
  • Studi & Analisis Sirkuit Pendek
  • Studi Koordinasi Perlindungan
  • Studi dan Analisis Start Motor
  • Studi Stabilitas Transien Sistem Tenaga
  • Studi dan Analisis Harmonik
  • Studi & Penilaian Arc Flash
  • Studi & Penilaian Kualitas Daya
  • Studi & Analisis Penurunan Tegangan
  • Studi Ketidakseimbangan Tegangan (Ketidakseimbangan)
  • Studi Perlindungan Sengatan Listrik
  • Studi Dampak Grid
Berikut penjelasan dari elemen-elemen analisis sistem tenaga tersebut:

Studi & Analisis Aliran Beban adalah teknik yang digunakan dalam sistem tenaga listrik untuk menghitung perilaku keadaan tunak sistem di bawah kondisi operasi yang berbeda. Ini melibatkan penyelesaian satu set persamaan simultan untuk menentukan besaran tegangan dan sudut fasa pada setiap bus dalam sistem, serta aliran daya nyata dan reaktif di saluran transmisi.


Studi & Analisis Sirkuit Pendek adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis pengaruh hubung singkat pada sistem tenaga listrik. Ini melibatkan perhitungan arus hubung singkat dan tegangan yang dihasilkan serta tekanan termal pada komponen sistem. Analisis ini digunakan untuk menentukan rating dan pengaturan perlindungan yang diperlukan untuk peralatan sistem, serta untuk mengidentifikasi kelemahan potensial dalam sistem.


Studi Koordinasi Perlindungan adalah teknik yang digunakan untuk memastikan bahwa perangkat pelindung dalam sistem tenaga beroperasi dengan benar dan efisien jika terjadi gangguan. Ini melibatkan analisis karakteristik arus-waktu dari perangkat pelindung dan mengoordinasikannya untuk memastikan bahwa perangkat yang sesuai beroperasi pada waktu yang tepat untuk menghilangkan kesalahan.


Studi dan Analisis Start Motor adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis pengaruh pengasutan motor besar pada sistem tenaga. Ini melibatkan perhitungan arus awal dan tegangan yang dihasilkan serta tekanan termal pada komponen sistem. Analisis ini digunakan untuk menentukan rating dan pengaturan perlindungan yang diperlukan untuk peralatan sistem, serta untuk mengidentifikasi kelemahan potensial dalam sistem.


Studi Stabilitas Transien Sistem Tenaga adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis perilaku dinamis sistem tenaga selama dan setelah gangguan. Ini melibatkan pemecahan satu set persamaan diferensial untuk mensimulasikan respons sistem terhadap gangguan dan untuk memprediksi stabilitas sistem. Analisis ini digunakan untuk mengidentifikasi potensi masalah stabilitas dan merancang sistem kontrol dan perlindungan untuk memastikan operasi yang stabil.


Studi & Analisis Harmonik adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis pengaruh harmonisa pada sistem tenaga listrik. Harmonik adalah arus atau tegangan listrik yang memiliki frekuensi yang merupakan kelipatan dari frekuensi dasar sistem. 

Mereka dapat menyebabkan masalah seperti peralatan yang terlalu panas, pengurangan faktor daya, dan gangguan pada sistem komunikasi. Analisis harmonik digunakan untuk mengidentifikasi sumber dan tingkat harmonik dalam sistem dan merancang sistem kontrol dan penyaringan untuk mengurangi efeknya.


Studi & Penilaian Arc Flash adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis potensi terjadinya peristiwa arc flash dalam sistem tenaga listrik dan untuk menilai bahaya yang terkait. Sebuah arc flash adalah pelepasan energi berbahaya yang disebabkan oleh busur listrik. Ini dapat mengakibatkan cedera serius atau kematian, serta kerusakan peralatan. 

Studi arc flash melibatkan analisis desain sistem, peringkat peralatan, dan kondisi pengoperasian untuk menentukan kemungkinan dan potensi keparahan peristiwa arc flash. Hasil penelitian digunakan untuk menerapkan langkah-langkah perlindungan seperti penggunaan peralatan tahan busur dan pengembangan praktik kerja yang aman.


Studi & Penilaian Kualitas Daya adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis kualitas tenaga listrik yang disalurkan ke suatu fasilitas atau sistem. Kualitas daya yang buruk dapat menyebabkan masalah seperti kedip tegangan, lonjakan, dan harmonisa, yang dapat memengaruhi pengoperasian peralatan sensitif dan menyebabkan kerusakan. 

Studi kualitas daya melibatkan pengukuran dan analisis parameter kelistrikan catu daya untuk mengidentifikasi masalah kualitas daya dan menentukan akar penyebabnya. Hasil studi digunakan untuk mengimplementasikan langkah-langkah untuk meningkatkan kualitas daya, seperti penggunaan peralatan pengkondisi daya atau modifikasi sistem daya.


Studi & Analisis Penurunan Tegangan adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis penurunan tegangan pada sistem tenaga listrik. Penurunan tegangan adalah penurunan tegangan yang terjadi akibat hambatan, induktansi, dan kapasitansi dari penghantar dan peralatan listrik pada sistem. Ini dapat mempengaruhi pengoperasian peralatan dan menyebabkan masalah seperti panas berlebih dan penurunan faktor daya. Studi penurunan tegangan melibatkan perhitungan penurunan tegangan dalam sistem dan mengidentifikasi faktor-faktor yang berkontribusi. Hasil studi digunakan untuk merancang sistem untuk memenuhi persyaratan jatuh tegangan dan memastikan peralatan beroperasi dengan baik.


Studi ke kebencanaan Tegangan (Keketahanan) adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis kesetimbangan tegangan yang disuplai ke sistem kelistrikan tiga fasa. Ketidakseimbangan tegangan adalah perbedaan tegangan dari tiga fase dan dapat mempengaruhi pengoperasian peralatan dan menyebabkan masalah seperti panas berlebih dan faktor daya berkurang. 

Sebuah studi ketidakseimbangan tegangan melibatkan pengukuran dan analisis tegangan dari tiga fase untuk menentukan tingkat ketidakseimbangan dan untuk mengidentifikasi akar penyebabnya. Hasil studi digunakan untuk mengimplementasikan langkah-langkah untuk meningkatkan keseimbangan tegangan, seperti penggunaan peralatan pengkondisi daya atau modifikasi sistem tenaga.


Studi Perlindungan Sengatan Listrik adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis potensi sengatan listrik dalam sistem tenaga listrik dan untuk menilai bahaya yang terkait. Sengatan listrik dapat mengakibatkan cedera serius atau kematian. Studi perlindungan sengatan listrik melibatkan analisis desain sistem, peringkat peralatan, dan kondisi pengoperasian untuk menentukan kemungkinan dan potensi keparahan peristiwa sengatan listrik. Hasil penelitian digunakan untuk menerapkan langkah-langkah perlindungan seperti penggunaan peralatan tahan goncangan dan pengembangan praktik kerja yang aman.


Studi Dampak Jaringan (Grid) adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis potensi dampak suatu fasilitas atau sistem pada jaringan listrik. Ini termasuk mengevaluasi dampak pada kapasitas jaringan, stabilitas, dan kualitas daya. Studi dampak jaringan melibatkan analisis karakteristik fasilitas atau sistem dan jaringan untuk menentukan dampak potensial dan untuk mengidentifikasi langkah-langkah yang diperlukan untuk memastikan bahwa fasilitas atau sistem dapat terhubung dengan aman ke jaringan.

Pentingnya Studi Sistem Tenaga

Studi sistem tenaga merupakan prasyarat untuk setiap pengembangan sistem kelistrikan baru, renovasi, modernisasi dan rencana perluasan. Selain itu, penelitian ini juga merupakan langkah agar sistem yang ada dapat memenuhi tujuan perencanaan sistem, desain, proteksi dan pengendalian, pengembangan strategi operasi sistem, komersial dan evaluasi serta studi kelayakan teknis.

Sistem tenaga listrik terdiri dari berbagai subsistem yang meliputi pembangkitan, transmisi dan distribusi.

Baca juga: Pengertian Sistem Tenaga Listrik

Tujuan Analisis Sistem Tenaga

Tujuan dari analisis sistem tenaga listrik adalah sebagai berikut:

  1. Untuk membuat model atau melakukan analisis fase komponen sistem tenaga
  2. Untuk memantau tegangan pada bus yang berbeda, aliran daya nyata dan reaktif antar bus
  3. Untuk merencanakan pengembangan masa depan dari sistem saat ini
  4. Untuk menganalisis sistem di bawah kondisi kesalahan yang berbeda dan berdasarkan skenario yang berbeda
  5. Untuk merancang perangkat perlindungan, serta untuk menyelidiki kemampuan sistem untuk menangani gangguan kecil dan besar atau kesalahan apa pun.

Mengapa Kita Perlu Studi Sistem Tenaga Listrik untuk Fasilitas Listrik?

Fasilitas dari semua ukuran mulai dari industri biasa, hingga gedung pencakar langit, hingga fasilitas industri atau komersial besar semuanya bergantung pada sistem tenaga yang stabil, andal, dan terpelihara dengan baik. Bahkan gangguan listrik kecil dapat memiliki konsekuensi yang menghancurkan seperti waktu henti yang lama dan mahal, kerusakan pada peralatan atau aset penting jika terjadi pemadaman listrik, dan biaya untuk mencari dan memperbaiki peralatan listrik yang rusak itu sendiri.

Ada berbagai titik dalam sistem tenaga listrik di mana gangguan dapat terjadi. Untuk meningkatkan keandalan fasilitas dan melindungi peralatan, personel, dan operasi bisnis, sistem kelistrikan perlu dipelihara dengan baik. Di sinilah peran penting studi dan analisis sistem tenaga listrik. Di bidang ini konsultan studi sistem tenaga akan memainkan perannya.

Manfaat Studi Sistem Tenaga

Seperti yang telah kita ketahui bahwa sistem tenaga yang andal dan aman sangat penting untuk keberhasilan operasi. Sistem tenaga yang dirancang dengan baik memastikan kinerja yang kuat dan memaksimalkan ketersediaan pembangkit di semua kondisi operasi, termasuk kondisi transien seperti start motor, beban non-linear, dan rugi-rugi generator.

Efek dari sistem yang dirancang dengan buruk termasuk pemadaman listrik, interferensi, kualitas daya yang buruk, dan arc flash yang berlebihan dapat mengakibatkan kerugian yang signifikan, atau lebih buruk lagi, cedera pribadi.

Kerugian akibat terganggunya pasokan listrik cukup mahal. Oleh karena itu sangat penting agar sistem kelistrikan berfungsi dengan baik untuk menjamin keandalan operasional, baik di sisi produsen tenaga, operator transmisi dan distribusi, maupun di sisi konsumen. Ini berlaku baik Anda sedang membangun fasilitas baru atau mengoptimalkan fasilitas yang sudah ada.

Dalam aspek kelistrikan, perusahaan menghadapi banyak risiko yang mempengaruhi semua aspek operasi mereka. Menggunakan studi sistem tenaga khusus dapat mencegah atau memecahkan masalah operasi, ketidakcocokan elektromagnetik, dan kerusakan peralatan. Beberapa studi ini diperlukan untuk memverifikasi kepatuhan sistem dengan standar yang berlaku dan persyaratan peraturan.

Baca juga: Mengapa Listrik Ditransmisikan Pada Tegangan Tinggi?

Perangkat Lunak Untuk Studi Sistem Tenaga

Ada banyak perangkat lunak yang tersedia untuk melakukan studi analisis sistem tenaga listrik. Kita bisa memilih software yang ada sesuai dengan budget, kenyamanan, penggunaan, dan kriteria kita.

  • ETAP
  • SKM
  • EasyPower
  • Menggali Diam
  • PSS
  • neplan
  • PSCAD
  • Matlab
  • PSAT
  • ATP-EMTP

Next Post Previous Post
No Comment
Add Comment
comment url