• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Parameter T: Apa Itu? (Contoh Masalah dan Cara Mengonversi Parameter T ke Parameter Lain)

Electrical4u
Bidang: Listrik Dasar
0
China

apa itu t parameter

Apa itu T Parameter?

T parameter didefinisikan sebagai parameter garis transmisi atau parameter ABCD. Dalam jaringan dua port, port-1 dianggap sebagai ujung pengirim dan port-2 dianggap sebagai ujung penerima. Dalam diagram jaringan di bawah ini, terminal port-1 mewakili port masukan (pengirim). Demikian pula, terminal port-2 mewakili port keluaran (penerima).



jaringan dua port t parameter

T-parameter dalam Jaringan Dua Port


Untuk jaringan dua port di atas, persamaan T-parameter adalah;


(1) \begin{equation*} V_S=AV_R + BI_R \end{equation*}



(2) \begin{equation*} I_S=CV_R + DI_R \end{equation*}


Di mana;

VS = Tegangan ujung pengirim (sending end voltage)
IS = Arus ujung pengirim (sending end current)
VR = Tegangan ujung penerima
IR = Arus ujung penerima

Parameter ini digunakan untuk membuat pemodelan matematika dari garis transmisi. Parameter A dan D tidak memiliki satuan. Satuan parameter B dan C masing-masing adalah ohm dan mho.


  \[ \begin{bmatrix} V_S \\ I_S \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} A & B \\ C & D \end{bmatrix} \begin{bmatrix} V_R \\ I_R \end{bmatrix} \]


Untuk menemukan nilai T-parameter, kita perlu membuka dan mem-putus sirkuit ujung penerima. Ketika ujung penerima terbuka, arus ujung penerima IR adalah nol. Masukkan nilai ini ke dalam persamaan dan kita akan mendapatkan nilai parameter A dan C.


  \[ I_R=0 \]




kondisi sirkuit terbuka


Dari persamaan-1;


  \[ V_S=AV_R + B(0) \]



  \[ V_S=AV_R \]



  \[ A = \left \frac{V_S}{V_R} \right|_ {I_R=0} \]


Dari persamaan-2;


  \[ I_S = CV_R + D(0) \]



  \[ I_S = CV_R \]



  \[ C = \left \frac{I_S}{V_R} \right|_ {I_R=0} \]


Ketika ujung penerima terhubung pendek, tegangan di antara terminal penerima VR adalah nol. Dengan memasukkan nilai ini ke dalam persamaan, kita dapat mendapatkan nilai parameter B dan D.


  \[ V_R = 0\]




kondisi korsleting


Dari persamaan-1;


  \[ V_S=A(0) + BI_R \]



  \[ V_S = BI_R \]



  \[ B = \left \frac{V_S}{I_R} \right|_ {V_R=0} \]


Dari persamaan-2;


  \[ I_S=C (0) + DI_R \]



  \[ I_S = DI_R \]



  \[ D = \left \frac{I_S}{I_R} \right|_ {V_R=0}\]


Contoh Masalah Parameter T yang Diselesaikan

Pertimbangkan impedansi yang terhubung antara terminal pengirim dan penerima seperti ditunjukkan pada gambar di bawah. Temukan parameter T dari jaringan yang diberikan.



t parameter example

Contoh Parameter T


Di sini, arus pengirim sama dengan arus penerima.


  \[ I_S = I_R \]



(3) \begin{equation*} I_S = (0)V_R + (1) I_R \end{equation*}


Sekarang, kita terapkan KVL ke jaringan,


  \[ V_S = V_R + I_S Z_1 \]



  \[ V_S = V_R + I_R Z_1 \]



(4) \begin{equation*} V_S = (1)V_R + (Z_1) I_R \end{equation*}


Bandingkan persamaan-1 dan 4;


  \[ A = 1, \, B = Z_1 \]


Bandingkan persamaan-2 dan 3;


  \[ C = 0, \, D = 1 \]


Parameter T dari Garis Transmisi

Berdasarkan panjang garis, garis transmisi diklasifikasikan sebagai;

  • Garis transmisi pendek

  • Garis transmisi menengah

  • Garis transmisi panjang

Sekarang, kita temukan parameter T untuk semua jenis garis transmisi.

Garis Transmisi Pendek

Saluran transmisi yang memiliki panjang kurang dari 80 km dan tingkat tegangan kurang dari 20 kV dianggap sebagai saluran transmisi pendek. Karena panjang yang pendek dan tingkat tegangan yang lebih rendah, kapasitansi saluran diabaikan.

Oleh karena itu, kami hanya mempertimbangkan resistansi dan induktansi saat memodelkan saluran transmisi pendek. Representasi grafis dari saluran transmisi pendek ditunjukkan seperti pada gambar di bawah ini.



t parameter of short transmission line

Parameter T dari Saluran Transmisi Pendek


Di mana,
IR = Arus ujung penerima
VR = Tegangan ujung penerima
Z = Impedansi beban
IS = Arus ujung pengirim
VS = Tegangan ujung pengirim
R = Resistansi saluran
L = Induktansi saluran

Ketika arus mengalir melalui saluran transmisi, terjadi penurunan IR pada resistansi saluran dan penurunan IXL pada reaktansi induktif.

Dari jaringan di atas, arus ujung pengirim sama dengan arus ujung penerima.


  \[ I_S = I_R \]



  \[ V_S = V_R + I_R Z \]


Sekarang, bandingkan persamaan-persamaan ini dengan persamaan parameter T (persamaan 1 & 2). Dan kita mendapatkan nilai-nilai parameter A, B, C, dan D untuk garis transmisi pendek.


  \[ A = 1, B = Z, C = 0, D = 1 \]


Garis Transmisi Menengah

Garis transmisi dengan panjang 80km hingga 240km dan tingkat tegangan 20kV hingga 100kV dianggap sebagai garis transmisi menengah.

Dalam kasus garis transmisi menengah, kita tidak dapat mengabaikan kapasitansi. Kita harus mempertimbangkan kapasitansi saat memodelkan garis transmisi menengah.

Berdasarkan penempatan kapasitansi, garis transmisi menengah diklasifikasikan menjadi tiga metode;

  • Metode Kapasitor Ujung

  • Metode T Nominal

  • Metode π Nominal

Metode Kapasitor Ujung

Dalam metode ini, kapasitansi garis diasumsikan terkonsentrasi di ujung garis transmisi. Representasi grafis dari Metode Kapasitor Ujung ditunjukkan pada gambar di bawah ini.



t parameter of end condenser method

Parameter T dari Metode Kapasitor Ujung


Di mana;
IC = Arus kapasitor = YVR

Dari gambar di atas,


  \[ I_S = I_C + I_R \]



(5) \begin{equation*} I_S = Y V_R + I_R \end{equation*}


Dengan KVL, kita dapat menulis;


  \[ V_S = V_R + Z I_S \]



  \[ V_S = V_R + Z (I_C + I_R) \]



  \[ V_S = V_R + Z (Y V_R + I_R) \]



  \[ V_S = V_R + Z Y V_R + Z I_R \]



(6) \begin{equation*} V_S = V_R (1 + ZY) + Z I_R \end{equation*}


Sekarang, bandingkan persamaan-5 dan 6 dengan persamaan parameter T;


  \[ A = 1 + ZY, \; B = Z , \;  C = Y , \;  D = 1\]


Metode T Nominal

Dalam metode ini, kapasitansi garis ditempatkan di titik tengah garis transmisi. Representasi grafis dari Metode T Nominal ditunjukkan pada gambar di bawah.



t parameter of nominal t method

Parameter T dari Metode T Nominal


Di mana,
IC = Arus kapasitor = YVC
VC = Tegangan kapasitor


  \[ V_S = V_C + I_S \frac{Z}{2} \]



  \[ V_C = V_R + I_R \frac{Z}{2} \]


Dari KCL;


  \[ I_S = I_R + I_C \]



  \[ I_S = I_R + Y V_C \]



  \[ I_S = I_R + Y (V_R + I_R \frac{Z}{2}) \]



  \[ I_S = I_R + Y V_R + Y I_R \frac{Z}{2}) \]



(7) \begin{equation*} I_S = Y V_R + I_R (1 + \frac{YZ}{2}) \end{equation*}


Sekarang,


  \[ V_S = V_R + I_R \frac{Z}{2} + I_S \frac{Z}{2} \]



  \[ V_S = V_R + I_R \frac{Z}{2} + \frac{Z}{2} \left[ YV_R + I_R (1 + \frac{YZ}{2}) \right] \]



  \[ V_S = V_R + I_R \frac{Z}{2} + \frac{Z}{2} YV_R + \frac{Z}{2} I_R (1 + \frac{YZ}{2}) \]



(8) \begin{equation*} V_S = V_R \left( 1 + \frac{YZ}{2} \right) + I_R \left( Z + \frac{YZ^2}{4} \right) \end{equation*}


Sekarang, bandingkan persamaan-7 dan 8 dengan persamaan parameter T dan kita dapatkan,


  \[ A = 1 + \frac{YZ}{2} \]



  \[ B = Z(1+\frac{YZ}{4}) \]



  \[ C = Y \]



  \[ D = 1 + \frac{YZ}{2} \]


Metode Nominal π

Dalam metode ini, kapasitansi garis transmisi dibagi menjadi dua bagian. Satu bagian ditempatkan di ujung pengirim dan bagian kedua ditempatkan di ujung penerima. Representasi grafis dari metode nominal π ditunjukkan pada gambar di bawah.



t parameter of nominal pi method

Parameter T dari Metode Nominal π



  \[ I_S = I_1 + I_{C2} \]



  \[ I_1 = I_R + I_{C1} \]



  \[ I_{C1} = \frac{Y}{2} V_R \; and \; I_{C2} = \frac{Y}{2} V_S \]


Dari gambar di atas, kita dapat menulis;


  \[ V_S = V_R + I_1 Z \]



  \[ V_S = V_R + (I_R + I_{C1}) Z \]



  \[ V_S = V_R + Z (I_R + \frac{Y}{2} V_R) \]



  \[ V_S = V_R + Z I_R + Z \frac{Y}{2} V_R \]



(9) \begin{equation*} V_S = V_R \left(1 + \frac{YZ}{2} \right) + Z I_R \end{equation*}


Sekarang,


  \[ I_S = I_1 + I_{C2} \]



  \[ I_S = (I_R + I_{C1}) + I_{C2} \]



  \[ I_S = I_R + \frac{Y}{2} V_R + \frac{Y}{2} V_S \]


Masukkan nilai VS ke dalam persamaan ini,


  \[ I_S = I_R + \frac{Y}{2} V_R + \frac{Y}{2} \left[ V_R \left(1 + \frac{YZ}{2} \right) + Z I_R \right] \]



  \[ I_S = I_R + \frac{Y}{2} V_R + \frac{Y}{2} (1 + \frac{YZ}{2}) V_R + \frac{Y}{2} I_R Z \]



(10) \begin{equation*} I_S = I_R \left[ 1 + \frac{YZ}{2} \right] + Y V_R \left[ 1 + \frac{YZ}{4} \right] \end{equation*}


Dengan membandingkan persamaan-9 dan 10 dengan persamaan parameter T, kita mendapatkan;


  \[ A = 1 + \frac{YZ}{2} \]



  \[ B = Z \]



  \[ C = Y \left( 1 + \frac{YZ}{4} \right) \]



  \[ D = 1 + \frac{YZ}{2} \]


Transmisi Jarak Jauh

Transmisi jarak jauh dimodelkan sebagai jaringan terdistribusi. Tidak dapat diasumsikan sebagai jaringan terpusat. Model terdistribusi dari transmisi jarak jauh ditunjukkan pada gambar di bawah ini.



parameter T dari garis transmisi panjang

Parameter T dari Garis Transmisi Panjang


Panjang garis adalah X km. Untuk menganalisis garis transmisi, kita mempertimbangkan bagian kecil (dx) dari garis tersebut. Dan ditunjukkan seperti gambar di bawah ini.



parameter t dari garis transmisi panjang


Zdx = impedansi seri
Ydx = impedansi shunt

Tegangan meningkat seiring bertambahnya panjang. Jadi, kenaikan tegangan adalah;


  \[ dV = IZdx \]



  \[ \frac{dV}{dx} = IZ \]


Demikian pula, arus yang ditarik oleh elemen adalah;


  \[ dI = VYdx \]



  \[ \frac{dI}{dx} = VY \]


Diferensiasi persamaan di atas;


  \[ \frac{d^2V}{dx^2} = Z \frac{dI}{dx} = ZVY \]


Solusi umum dari persamaan di atas adalah;


  \[ V = K_1 cosh(x\sqrt{YZ}) + K_2 sinh(x \sqrt{YZ}) \]


Sekarang, diferensialkan persamaan ini terhadap X,


  \[ \frac{dv}{dx} = K_1 \sqrt{YZ} sinh(x\sqrt{YZ}) + K_2 \sqrt{YZ} cosh(x\sqrt{YZ}) \]



  \[ IZ = K_1 \sqrt{YZ} sinh(x\sqrt{YZ}) + K_2 \sqrt{YZ} cosh(x\sqrt{YZ}) \]



  \[ I = \sqrt{\frac{Y}{Z}} \left[ K_1 sinh(x\sqrt{YZ}) + K_2 cosh(x\sqrt{YZ}) \]


Sekarang, kita perlu menemukan konstanta K1 dan K2;

Untuk itu, asumsikan;


  \[ x=0, \; V=V_R, \; I=I_R \]


Memasukkan nilai-nilai ini ke dalam persamaan di atas;


  \[ V_R = K_1 cosh 0 + K_2 sinh 0 \]



  \[ V_R = K_1 + 0 \]



  \[ K_1 = V_R \]



  \[ I_R = \sqrt{\frac{Y}{Z}} \left[ K_1 sinh 0 + K_2 cosh 0 \right] \]



  \[ I_R = \sqrt{\frac{Y}{Z}} [0+K_2] \]



  \[ K_2 = \sqrt{\frac{Z}{Y}} \]


Oleh karena itu,


  \[ V_S = V_R cosh (x\sqrt{YZ}) + \sqrt{\frac{Z}{Y}} I_R sinh (x\sqrt{YZ}) \]



  \[ I_S = \sqrt{\frac{Y}{Z}} V_R sinh (x\sqrt{YZ}) + I_R cosh (x\sqrt{YZ}) \]



  \[Z_C = \sqrt{\frac{Z}{Y}} \, and \, \gamma = \sqrt{YZ} \]


Di mana,

ZC = Impedansi Karakteristik
ɣ = Konstanta Propagasi


  \[ V_S = V_R cosh \gamma x + I_R Z_C sinh \gamma x \]



  \[ I_S = \frac{V_R}{Z_C} sinh \gamma x + I_R cosh \gamma x \]


Bandingkan persamaan-persamaan ini dengan persamaan T-parameter;


  \[A=cosh \gamma x\]



  \[B=Z_C sinh \gamma x \]



  \[C=\frac{sinh \gamma x}{Z_C} \]



  \[D=\cos \gamma x \]


Konversi Parameter T ke Parameter Lain

Kita dapat menemukan parameter lain dari persamaan parameter T. Untuk itu, kita perlu menemukan satu set persamaan parameter lain dalam istilah parameter T.

Pertimbangkan jaringan dua-port umum seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.


konversi parameter t ke parameter lain


Pada gambar ini, arah arus ujung penerima berubah. Oleh karena itu, kita mempertimbangkan beberapa perubahan dalam persamaan parameter T.


  \[ V_S = V_1, \; V_R = V_2, \; I_S = I_1, \; I_R = -I_2, \]


Persamaan parameter T adalah;


(11) \begin{equation*} V_1 = AV_2 - BI_2 \end{equation*}



(12) \begin{equation*} I_1 = CV_2 - DI_2 \end{equation*}


Parameter T ke parameter Z

Set persamaan berikut mewakili parameter Z.


(13) \begin{equation*} V_1 = Z_{11}I_1 + Z_{12}I_2 \end{equation*}



(14) \begin{equation*} V_2 = Z_{21}I_1 + Z_{22}I_2 \end{equation*}


Sekarang, kita akan mencari persamaan parameter Z dalam hal parameter T.


  \[ CV_2 = I_1 + DI_2 \]



(15) \begin{equation*} V_2 = \frac{1}{C}I_1 + \frac{D}{C} I_2 \end{equation*}


Sekarang bandingkan persamaan-14 dengan persamaan-15


  \[Z_{21} = \frac{1}{C}, \quad Z_{22} = \frac{D}{C} \]


Sekarang


  \[ V_1 = A \left[ \frac{1}{C} I_1 + \frac{D}{C}I_2 \right] - BI_2 \]



  \[ V_1 = \frac{A}{C} I_1 + \frac{AD}{C}I_2 - BI_2 \]



(16) \begin{equation*} V_1 = \frac{A}{C}I_1 + \left( \frac{AD-BC}{C} \right) I_2 \end{equation*}


Bandingkan persamaan-13 dengan persamaan-16;


  \[Z_{11} = \frac{A}{C}, \quad Z_{12} = \frac{AD-BC}{C} \]


Parameter T ke parameter Y

Set persamaan dari parameter Y adalah;


(17) \begin{equation*} I_1 = Y_{11}V_1 + Y_{12}V_2 \end{equation*}



(18) \begin{equation*} I_2 = Y_{21}V_1 + Y_{22}V_2 \end{equation*}


Dari persamaan-12;


  \[DI_2 = CV_2 - I_1 \]



  \[ I_2 = \frac{C}{D}V_2 - \frac{1}{D}I_1 \]


Masukkan nilai ini ke dalam persamaan-11;


  \[ V_1 = AV_2 - B \left[ \frac{C}{D}V_2 - \frac{1}{D}I_1 \right] \]



  \[ V_1 = AV_2 -\frac{BC}{D}V_2 + \frac{B}{D}I_1 \]



  \[ V_1 = V_2 \left[ \frac{AD-BC}{D} \right] +\frac{B}{D}I_1 \]



  \[ \frac{B}{D}I_1 = V_1 - V_2 \left[ \frac{AD-BC}{D} \right] \]



(19) \begin{equation*} I_1 = \frac{D}{B}V_1 - \frac{BC-AD}{B}V_2 \end{equation*}


Bandingkan persamaan ini dengan persamaan-17;


  \[Y_{11} = \frac{D}{B}, \quad Y_{12} = \frac{BC-AD}{B} \]


Dari persamaan-11;


  \[BI_2 = AV_2 - V_1 \]



(20) \begin{equation*} I_2 = \frac{A}{B} V_2 - \frac{1}{B}V_1 \end{equation*}


Bandingkan persamaan ini dengan persamaan-18;


  \[ Y_{21} = \frac{-1}{B}, \quad Y_{22} = \frac{A}{B} \]


Parameter T ke Parameter H

Set persamaan parameter H adalah;


(21) \begin{equation*} V_1 = H_{11}I_1 + H_{12}V_2 \end{equation*}



(22) \begin{equation*} I_2 = H_{21}I_1 + H_{22}V_2 \end{equation*}


Dari persamaan-12;


  \[ DI_2 = CV_2 - I_1 \]



(23) \begin{equation*} I_2 = \frac{C}{D} V_2 - \frac{1}{D}I_1 \end{equation*}


Bandingkan persamaan ini dengan persamaan-22;


  \[H_{21} = \frac{-1}{D}, \quad H_{22} = \frac{C}{D} \]



  \[ V_1 = AV_2 - B \left[ \frac{C}{D} V_2 - \frac{1}{D}I_1 \right] \]



  \[ V_1 = AV_2 - \frac{BC}{D}V_2 + \frac{B}{D}I_1 \]



(24) \begin{equation*} V_1 = V_2 \left[ \frac{AD-BC}{D} \right] +  \frac{B}{D}I_1 \end{equation*}



  \[ H_{11} = \frac{B}{D}, \quad H_{12} = \frac{AD-BC}{D} \]

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.

Berikan Tip dan Dorong Penulis
Direkomendasikan
Pertanyaan
Unduh
Dapatkan Aplikasi Bisnis IEE-Business
Gunakan aplikasi IEE-Business untuk menemukan peralatan mendapatkan solusi terhubung dengan ahli dan berpartisipasi dalam kolaborasi industri kapan saja di mana saja mendukung sepenuhnya pengembangan proyek dan bisnis listrik Anda