Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

STUDI PENGARUH PENGGUNAAN KOMPENSATOR BERUPA CAPACITOR BANK, SVC, DAN STATCOM PADA JARINGAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI di PT. CHEVRON PACIFIC INDONESIA Oleh.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "STUDI PENGARUH PENGGUNAAN KOMPENSATOR BERUPA CAPACITOR BANK, SVC, DAN STATCOM PADA JARINGAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI di PT. CHEVRON PACIFIC INDONESIA Oleh."— Transcript presentasi:

1 STUDI PENGARUH PENGGUNAAN KOMPENSATOR BERUPA CAPACITOR BANK, SVC, DAN STATCOM PADA JARINGAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI di PT. CHEVRON PACIFIC INDONESIA Oleh : CINDY MALFICA 10/297541/TK/36296 IKHWAN LUTHFI SYAFJON 10/297531/TK/36292 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

2 PT CHEVRON PACIFIC INDONESIA

3  Salah satu perusahaan energi terintegrasi terdepan di dunia  Penghasil minyak terbesar yang beroperasi di Sumatera & Kalimantan Timur  Penghasil utama energi panas bumi yang beroperasi di Jawa Barat  Menyumbang 40% produksi nasional.  Memiliki 7000 karyawan handal dan karyawan mitra  Lebih dari 5 dekade telah menghasilkan lebih dari 12 miliar barel minyak

4  Duri  Rumbai  Minas  Dumai

5 Tugas : 1.Membangkitkan daya listrik yang cukup dan berkesinambungan secara efisien guna memenuhi pertumbuhan beban di PT. CPI. 2.Mencatu daya listrik yang andal dan baku guna memenuhi kebutuhan operasi PT. CPI. 3.Memanfaatkan gas buang panas dari turbin – turbin gas di Central Duri secara maksimal untuk menghasilkan uap guna kebutuhan operasi Duri Steam Flood. 4.Mempertahankan keselamatan kerja yang tinggi.

6 Sub-sub Bagian : 1.Administrator 2.Business Engineering Support (BES) Planning and Budget, Design and Construction, IT and Support System, Safety Health and Environment, dan Quality Improvement. 3.Power System Generation (PSG) Team Power Plant Team Power System Management Team Conditioning Monitoring Team Gas Turbine Maintenance 4.Transmission Distribution and Operation (TDO) Power Line Maintenance Substation and Control System Power System Engineering (PSE)

7 Divisi Support Operation Sebuah departemen yang bertugas menyediakan tenaga listrik dan menghasilkan uap melalui pemanfaatan panas dari gas buang turbin. Menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG) 17 unit dioperasikan oleh PGT 3 unit dioperasikan oleh North Duri Cogen Central Duri : 5 unit : 95 MW Duri : 1 unit : 19 MW Minas : 11 unit : 210 MW North Duri Cogen : 3 unit : 264 MW Total : 588 MW

8 Saluran transmisi : Saluran transmisi 230 kV sepanjang 128 km Saluran transmisi 115 kV sepanjang 536 km Saluran transmisi 44 kV sepanjang 105 km Saluran distribusi (8000 Transformator) : Saluran distribusi 13,8 kV sepanjang 1742 km Saluran distribusi 4,16 kV sepanjang 50 km

9

10 Latar Belakang Permasalahan Solusi Simulasi (ETAP & MATLAB) Kesimpulan

11 Chevron Project : Zewadi Project Tahun 2016 : Penambahan beban 17 MW (North Power System) Peningkatan beban setiap tahun Penambahan beban 59 MW pada sistem kelistrikan bagian utara (North Power System)

12 Tegangan turun di lokasi bagian North Voltage drop yang tinggi Power factor rendah di lokasi pembangkit Central Duri Jaringan radial : menurunkan keandalan Load drop pada kondisi N-1

13

14

15

16 Membangun saluran transmisi loop untuk meningkatkan keandalan Membangun pembangkit baru Meningkatkan kapasitas saluran pada kondisi normal : Penambahan Kompensator / FACTS 2x25 MVAR di lokasi Sintong & Bangko Capacitor Bank Static Var Compensator (SVC) STATCOM -> meningkatkan tegangan dan power factor saluran transmisi -> pengiriman daya meningkat

17 Mengamati pengaruh penggunaan kompensator terhadap profil tegangan, transien dan gangguan pada jaringan SIMULASI Simulasi aliran daya dengan ETAP. Simulasi fenomena transien dengan ETAP & MATLAB Software Simulasi hubung singkat dengan ETAP

18 Capacitor Bank (2x25 MVAR) STATCOM/SVC (2x25 MVAR)

19 CRITERIASVCSTATCOMCAP. BANK Switch TypeStatic switchesStatic switches.Circuit Breakers Power QualityConsiderable harmonicsLow HarmonicsProne to resonance ResponseFasterFastestSlow Voltage - Current Relationship Voltage dependent. Less stable. Voltage independent. More stable. No relationship. On – off mechanism only. VAR CapabilitySupply & Absorb Supply Only Capital Cost<60MAR equal with STCOM250,000 USD/MVAR52,000 USD/MVAR SpacingSmallSmallestSmall Switching SurgeSmall Considerable SVCSTATCOM CB CAP. BANK

20 Untuk menaikkan tegangan di sepanjang feeder sekaligus menaikkan faktor daya dari saluran tersebut. Tujuan pemasangan capacitor bank: Di substation : menaikkan level tegangan di bus substation dan membantu MVAR sistem Di feeder : menaikkan level tegangan di beban sekaligus menaikkan faktor daya.

21

22 22

23 Lokasi STG dan BKO simulasi dilakukan pada lokasi beban Central Duri

24 Simulasi Load flow Simulasi Transient dengan Capacitor Bank Simulasi Transient dengan STATCOM Simulasi Short Circuit 1 Phase Ground Simulasi Short Circuit 3 Phase PROGRAM BANTU ETAP MATLAB

25 Mengamati profil tegangan sebelum dan setelah pemasangan FACTS SVC

26 Skenario 1 Keadaan saat MGL-STG di Close, SVC belum dipasang pada jaringan. Keadaan saat MGL-STG di Open, SVC belum dipasang pada jaringan.

27

28

29 Skenario 2 Keadaan saat MGL-STG di Close, SVC belum dipasang pada jaringan. Keadaan saat MGL-STG di Close, SVC telah dipasang pada jaringan.

30 Skenario 3 Keadaan saat MGL-STG di Close, SVC telah dipasang pada jaringan. Keadaan saat MGL-STG di Open, SVC telah dipasang pada jaringan.

31 Skenario 4 Keadaan saat MGL-STG di Open, SVC belum dipasang pada jaringan. Keadaan saat MGL-STG di Open, SVC telah dipasang pada jaringan

32 Skenario 5 : MGL-STG di Close, SVC belum dipasang pada jaringan. MGL-STG di Close, SVC telah dipasang pada jaringan. MGL-STG di Open, SVC belum dipasang pada jaringan. MGL-STG di Open, SVC telah dipasang pada jaringan.

33 MGL-STG di Close, SVC belum dipasang pada jaringan. MGL-STG di Close, SVC telah dipasang pada jaringan. MGL-STG di Open, SVC belum dipasang pada jaringan. MGL-STG di Open, SVC telah dipasang pada jaringan.

34 Tahun 2013 Tahun 2014

35 Tahun 2015 Tahun 2016

36 Analisis load flow yang dilakukan pada pembebanan tahun 2016 mengalama kondisi divergen, sehingga akan muncul Calculation Error seperti berikut:

37 Setiingan pada ETAP Capacitor Bank : % Tegangan kerja komponen bisa diatur (setting) ketika menyuplai saluran pada ETAP SVC : Sudah otomatis, tidak ada pengaturan % tegangan

38 Mengetahui pengaruh penggunaan kompensator Capacitor Bank pada proses switching

39 Skenario 1 Konfigurasi Normal tanpa Capacitor Bank Saluran MGL-STG open pada t = 0.1 s

40 Skenario 2 Saluran MGL-STG dalam keadaan Open Capacitor Bank 2x25 MVAR close pada t = 0.1

41 Skenario 3 (back to back switching) Keadaan saat MGL-STG Close, 2 Capacitor Bank awalnya Open lalu di Close Waktu kerja CB219 = 1 sc Waktu kerja CB218 = 15 sc

42 Mengetahui pengaruh penggunaan kompensator Capacitor Bank dan FACTS STATCOM dan pada proses switching

43 sink

44

45 Skenario 1 (back to back switching) MGL-STG Close CB Initial condition : Open Capbank STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc Capbank BKO [0.1 10] CB Close pada waktu sc Magnitude V_NEL = 1.1 pu Magnitude I_NEL = pu menjadi 0.21 pu Magnitude V_BKO = 1.1 pu Magnitude I_NEL = 1.25 pu Inrush current pada capacitor bank & BKO bus Selama 0.015

46 Skenario 2 MGL-STG Close CB Initial condition : Open Capbank STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc Capbank BKO [0.1 10] CB Close pada waktu sc Magnitude V_NEL = 1.1 pu Magnitude I_NEL = pu menjadi 0.21 pu Magnitude V_BKO = 1.1 pu Magnitude I_NEL = 1.25 pu Inrush current pada capacitor bank & BKO bus Selama 0.01 s (lbh cpt dr skenario 1)

47 Skenario 3 MGL-STG Open CB Initial condition : Open Capbank STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc Capbank BKO [0.2 10] CB Close pada waktu sc

48 Skenario 4 MGL-STG Open CB Initial condition : Open Capbank STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc Capbank BKO [0.1 10] CB Close pada waktu sc

49 Skenario 4

50 Skenario 5 MGL-STG Open pada t = 1 s Cap Bank STG Close pada t = 2 s Cap Bank BKO Close pada t = 3 s

51

52 Skenario 1 MGL-STG Close CB Initial condition : Open STATCOM STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc STATCOM BKO [0.2 10] CB Close pada waktu sc

53

54

55 Skenario 2 MGL-STG Close CB Initial condition : Open STATCOM STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc STATCOM BKO [0.1 10] CB Close pada waktu sc

56

57 Skenario 1 MGL-STG Open CB Initial condition : Open STATCOM STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc STATCOM BKO [0.2 10] CB Close pada waktu sc

58

59

60 Skenario 2 MGL-STG Open CB Initial condition : Open STATCOM STG [0.1 10] CB Close pada waktu sc STATCOM BKO [0.1 10] CB Close pada waktu sc

61

62 Mengetahui pengaruh penggunaan SVC atau Capacitor Bank ketika terjadi short circuit 1 Phase – Ground dan 3 Phase

63 Gambar kondisi rangkaian saat (a) SVC belum dipasang dan (b) SVC sudah dipasang (c) Capacitor belum dipasang dan (d) Capacitor sudah dipasang

64

65 MGL-STGKompensator Kondisi kompensator Arus (kA) TOTALBTG-STGMGL-STGBKO-STG close SVC Open Close CAPBANK Open Close open SVC Open Close CAPBANK Open Close

66 Gambar kondisi rangkaian saat (a) Capacitor belum dipasang dan (b) Capacitor sudah dipasang (c) SVC belum dipasang dan (d) SVC sudah dipasang

67 Gambar kondisi rangkaian saat (a) SVC belum dipasang dan (b) SVC sudah dipasang (c) Capacitor belum dipasang dan (d) Capacitor sudah dipasang

68 MGL-STGKompensator Kondisi kompensator Arus (kA) TOTALBTG-STGMGL-STGBKO-STG close SVC Open Close CAPBANK Open Close open SVC Open Close CAPBANK Open Close

69 Beban yang tiba-tiba berubah bisa menyebabkan voltage flickers. Pada penggunaan capacitor, Load shedding memiliki tingkat kompensasi yang tinggi dan hal ini akan menyebabkan over voltage. Switching pada capacitor dapat menyebabkan kenaikan tegangan yang mendadak dan ini bisa menyebabkan motor tiba-tiba mati. Kawasan industri dengan banyak variasi beban punya nilai harmonik yang tinggi. Jaringan yang berubah dari Loop menjadi radial akan membuat nilai impedansinya naik dan drop tegangan naik. Sehingga tegangan yang tiba di beban menjadi kecil/berkurang. Capacitor Bank tidak memiliki pengaturan dalam suplai daya reaktif ke jaringan

70 SVC/STATCOM mampu mengkompensasi tegangan yang ada di jaringan tanpa menyebabkan overvoltage Lama transient SVC/STATCOM lebih lama dibandingkan Capacitor Bank Penggunaan Capasitor Bank maupun SVC/STATCOM tidak memberikan efek kenaikan arus saat gangguan short circuit terjadi Penggunaan kapasitor dan SVC/STATCOM dapat meningkatkan factor daya sehingga pengiriman daya lebih optimal Factor daya dan jarak saluran transmisi mempengaruhi kestabilan tegangan sistem Semakin tinggi Factor daya sumber, semakin baik profile tegangan di saluran Semakin tinggi factor daya sumber, semakin besar kapasitas saluran dalam pengiriman daya aktif Kombinasi antara STATCOM dan Capacitor Bank secara mekanis sangat memungkinkan untuk mengurangi biaya.

71 Perbandingan FACTS :

72 Kekurangan : Hanya mengirim VAR Komponen fixed passive : terus meyuplai var Proses switching yang tidak sinkron dengan gelombang menimbulkan arus inrush yang menyebabkan transient. Timbul stress jaringan. Waktu respon >70 ms Tidak cocok dengan beban yang berubah- ubah. Butuh alat frequent switching agar steady state terjadi. Kenaikan tegangan yang tiba-tiba menyebabkan gelombang harmonik sehingga dibutuhkan filter Kelebihan : Harga yang murah

73 Kelebihan : Respon = ms Bisa bersifat induktif dan kapasitif Ekonomis untuk sistem yang besar Kekurangan : Menghasilkan gelombang harmonic Memiliki karakteristik V 2 seperti kapasitor

74 Kelebihan : Respon <10 ms. Tidak ada kenaikan tegangan yang mendadak Kemampuan induktif dan kapasitif Karakteristik arus konstan (nilai daya reaktif turun karena tegangan bukan fungsi kuadratis) Tingkat harmoniknya kecil sehingga tidak butuh filter Terintegrasi dengan AHF (Active Harmonic Filtering) Harganya lebih murah dibanding SVC untuk kemampuan 50 MVAR Bisa dipasangkan dengan kapasitor membentuk system hybrid Kekurangan : Mahal dan butuh lahan yang luas untuk penempatannya

75 Menaikan tegangan pada grid dengan menginjeksikan daya reaktif ke grid Menurunkan tegangan pada grid dengan menyerap daya reaktif pada grid

76 Kontrol tegangan sangat cepat dan otomatis sehingga cepat memperbaiki faktor daya Dapat memberi dan menyerap daya reaktif Reaksi terhadap gangguan sangat cepat yaitu <10 ms setelah fault terjadi, untuk daya yang sangat besar : ms

77 77 ITEMSSTATCOM 100%COMBINED (60/40)COMBINED (80/20) HIGH SPEED REACTIVE COMPENSATOR 250,000 USD X 50 = 12.5 MM USD 250,000 x 30 = 7.5 MM USD 250,000 x 40 = 10 MM USD CAPACITOR BANKS 035,000 USD X 20 = 0.7 MM USD 35,000 X 10 = 0.35 MM USD GAS CIRCUIT BREAKERS 125,000 X 2 = 0.25 MM USD 125,000 X4 = 0.5 MM USD 125,000 X4 = 0.5 MM USD TOTAL MM USD8.7 MM USD10.85 MM USD Rp

78

79 Foto saat jalan ke sub dan trafo Video statcom dan svc


Download ppt "STUDI PENGARUH PENGGUNAAN KOMPENSATOR BERUPA CAPACITOR BANK, SVC, DAN STATCOM PADA JARINGAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI di PT. CHEVRON PACIFIC INDONESIA Oleh."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google