Asumsi Perhitungan Kapasitas Substation

Asumsi Perhitungan Kapasitas Substation
A. Perhitungan Kapasitas Daya Substation
Rumus dikutip dari buku terbitan JICA , dengan pendekatan empiris sehingga diperoleh :

Beban maksimum satu jam

Y = C x D x ( 60/H ) x N x P x ( W/1000 ) ( Kw )

Dimana :
Y = Beban maksimum satu jam
C = Susunan rangkaian ( set )
D = Jarak pengisian gardu listrik ( km )
H = Head Way ( menit )
N = 2 ( double track ), 1 ( single track )
P = Rasio konsumsi kereta ( Kwh/1000 ton km )
W = berat total KRL + Penumpang (kap. 20%)
 = Rasio pembagian arus, akan dipakai 0,1 – 0,2
lm = Arus maksimum KRL (ampere)
Z1 = Kapasitas daya berdasarkan headway (KW)
Z2 = Kapasitas daya berdasarkan beban arus maksimum
Cm = Faktor elektrifikasi

Zn = Z1/2,5 jika Z1>Z2
Zn = Z2/2,5 jika Z2?Z1

Z1 = Y + Cm √ Y (KW)
Z2 = 1,5 KV x 2 lm (1-)
Cm = 1,7 x √ lm

Data operasi KRL yang diperoleh dan digunakan untuk perhitungan :
• Susunan rangkaian : 2 set KRL
• Head way : 5 , 6 ,10

• Jenis track : double track (2)
• Rasio konsumsi : 50 kWh/1000 ton-km
• Berat KRL + penumpang : 210 ton/set (1 set = 4 gerbong)

B. Perhitungan Tegangan Jatuh (Drop Voltage)
Secara umum perhitungan drop tegangan dilakukan sebagai berikut :



Apabila Hambatan dalam Gardu 1 = Hambatan dalam Gardu 2 -> Rin1 = Rin2 , sehingga titik keseimbangan (b) selalu titik tengah antara Gardu 1 dengan Gardu 2

Hambatan dalam ekivalen Substation ( rectifier dan transformer ) bergantung kepada besar kapasitasnya :

Rin =

Dengan : V dc noload = 1620 V
V dc rated = 1500 V
Kap substation= Kapasitas gardu dalam Watt

Jadi apabila hambatan dengan gardu tidak sama, titik keseimbangan (b) tidaj pada titik tengah antara Gardu1 dengan Gardu2, tetapi pada posisi dimana hambatan total kearah Gardu1 sama dengan hambatan total kea rah Gardu2.
Berdasarkan Tabel (dari buku) :
Feeder Contact/Trolley Rail(rasio kebocoran tanah 30%)
Cu 200 mm2 0.0920 Ω Cu 100 mm2 0.1592 Ω 50 kg/m 0.0119 Ω
Cu 325 mm2 0.0560 Ω Cu 170 mm2 0.1040 Ω 60 kg/m 0.0098 Ω
Diambil estimasi :
• R feeder (Cu 300 mm2) : 0.0632Ω
• R messenger (St 90 mm2) : 1.653 Ω
• R trolley (Cu 110 mm2) : 0.1513 Ω
• R rail (54 kg/m) : 0.0111 Ω
• R ohc : 0.04341 Ω

C. Daerah Tegangan Kerja KRL
KRL Jabotedabek bekerja pada range tegangan 1000 – 1800 Vdc

D. Menghitung Kapasitas Rectifier
Kapasitas rectifier diambil dari nilai antara beban puncak atau beban maksimum. Untuk kapasitas rectifier eksisting, besarnya bergantung pada kapasitas trafo dan sambung daya PLN

E. Arus maksimum KRL
Diambil pada kasus terberat, yaitu pada saat start (2000 A untuk 2 set KRL)