Metode Kontrol Tegangan dalam Sistem Tenaga Listrik

Metode Kontrol Tegangan dalam Sistem Tenaga Listrik

Tegangan dalam sistem tenaga listrik mengalami variasi sesuai dengan fluktuasi beban. Umumnya, tegangan meningkat selama periode beban ringan dan menurun saat kondisi beban berat. Untuk menjaga tegangan sistem dalam batas yang dapat diterima, peralatan tambahan diperlukan. Peralatan ini berfungsi untuk meningkatkan tegangan ketika rendah dan menurunkannya ketika terlalu tinggi. Berikut adalah metode yang digunakan dalam sistem tenaga listrik untuk kontrol tegangan:

• Trafo Pengubah Tap Beban (On - Load Tap Changing Transformer)

• Trafo Pengubah Tap Tanpa Beban (Off - Load Tap Changing Transformer)

• Reaktor Seri

• Pengubah Fase Sinkron

• Kapasitor Seri

• Sistem VAR Statis (SVS)

Mengontrol tegangan sistem dengan bantuan elemen induktif seri disebut kompensasi seri. Kompensasi seri dibagi menjadi dua jenis: kompensasi seri statis dan kompensasi sinkron. Dalam kompensasi seri statis, reaktor seri, kapasitor seri, dan sistem VAR statis digunakan, sementara kompensasi sinkron menggunakan pengubah fase sinkron. Metode kontrol tegangan dijelaskan secara detail di bawah ini.

Trafo Pengubah Tap Tanpa Beban: Dalam pendekatan ini, kontrol tegangan dicapai dengan mengubah rasio putaran trafo. Sebelum mengubah tap, trafo harus diputus dari pasokan daya. Perubahan tap trafo sebagian besar dilakukan secara manual.

Trafo Pengubah Tap Beban: Konfigurasi ini digunakan untuk menyesuaikan rasio putaran trafo untuk mengatur tegangan sistem saat trafo sedang menyuplai beban. Sebagian besar trafo daya dilengkapi dengan pengubah tap beban.

Reaktor Seri: Reaktor seri adalah elemen arus induktif yang terhubung antara garis dan netral. Ini mengkompensasi arus induktif yang berasal dari saluran transmisi atau kabel bawah tanah. Reaktor seri utamanya digunakan dalam saluran transmisi jarak jauh Extra-High-Voltage (EHV) dan Ultra-High-Voltage (UHV) untuk kontrol daya reaktif.

Reaktor seri dipasang di substasi pengirim, substasi penerima, dan substasi perantara pada saluran EHV dan UHV jarak jauh. Dalam saluran transmisi jarak jauh, reaktor seri dihubungkan setiap sekitar 300 km untuk membatasi tegangan di titik-titik perantara.

Kapasitor Seri: Kapasitor seri adalah kapasitor yang terhubung paralel dengan garis. Mereka dipasang di substasi penerima, substasi distribusi, dan substasi switching. Kapasitor seri menyuntikkan volt-ampere reaktif ke dalam garis dan biasanya disusun dalam bank tiga fasa.

Pengubah Fase Sinkron: Pengubah fase sinkron adalah motor sinkron yang beroperasi tanpa beban mekanis. Ia terhubung ke beban di ujung penerima garis. Dengan mengubah eksitasi gulungan lapangan, pengubah fase sinkron dapat menyerap atau menghasilkan daya reaktif. Ia menjaga tegangan tetap konstan dalam semua kondisi beban dan juga meningkatkan faktor daya.
Sistem VAR Statis (SVS): Kompenator VAR statis menyuntikkan atau menyerap VAR induktif ke sistem saat tegangan menyimpang dari nilai referensi, baik lebih tinggi atau lebih rendah. Dalam kompenator VAR statis, tiristor digunakan sebagai perangkat pengalihan daripada pemutus sirkuit. Dalam sistem modern, pengalihan tiristor telah menggantikan pengalihan mekanis karena operasinya yang lebih cepat dan kemampuannya untuk memberikan operasi bebas transien melalui kontrol pengalihan.