Voltage Drop and Cable Sizing

1. KODE DAN STANDAR

Kode dan standar yang digunakan sebagai referensi dalam studi ini adalah sebagai berikut.

1. International Electro-technical Commission (IEC)
2. National Electrical Code (NEC)
3. National Electrical Manufacturers Association (NEMA)
4. Insulated Cable Engineers Associations (ICEA)
5. Institute of Electrical  and Electronic Engineers (IEEE)
6. Perusahaan Umum Listrik Negara (PLN)

2. INPUT DATA

a. Kondisi Instalasi

Berikut kondisi site sebagai dasar perhitungan:

• Ambient temperature              = 21 – 33 ^oC
• Humidity ranging from           = 76.5 – 81.5 %

b. Spesifikasi Kabel

6/10 kV, Konduktor Cu, (Cross linked polyethylene insulated) XLPE, Steel Wire armored, PVC/HYP jacketed.

3. METODOLOGI PERHITUNGAN

Ukuran kabel motor dan peralatan dihitung berdasarkan standar motor dan rating peralatan. Perhitungan ukuran kabel ini memberikan ringkasan akhir tabel pemilihan kabel yang dapat digunakan untuk memilih kabel untuk berbagai rating dari motor dan beban lainnya.

Ukuran kabel ditentukan dengan mempertimbangkan ampacity kabel, faktor derating, faktor pengali (multiplying factor) dan drop tegangan yang diijinkan.

3.1. Faktor Derating
3.2. Factor Pengali (Multiplying Factor)
3.3. Drop Tegangan

a.	Motors	:	5 % at running
		:	15 % (on starting)
b.	Cable between LV switchboard and MCC or auxiliary switchboard	:	MCC/ auxiliary switchboard      near LV switchboard 0.5 %
		:	MCC/ auxiliary switchboard      situated remote from LV switchboard 2 to 2.5 %
c	Cable between LV switchboard  and      motor	:	5%
d.	Lighting (between distribution board and most distant lighting fixture)	:	3%
e.	Critical DC Power Supply	:	10 % (at normal)
		:	20 % (at transient)
f.	Critical AC Power Supply	:	1 % (at normal)
		:	10 % (at transient)
g.	Switch board	: : :	10 % (for steady state) 15 % (at transient) 20 % (at motor starting)
h	Cable between MCC (siyuated near LV swithboard) and motor	:	5%
i	Cable between MCC (siyuated near LV swithboard) and motor	:	3%
j	UPS outgoing circuit	:	2%

Arus Desain (Design Current)      = MFstatic load x Ifl

Dimana :

Faktor derating ditentukan oleh temperature ambient dan metode tertentu dari instalasi di ladder atau tray atau jika ditanam.

• Multiplying factor untuk motor =1.25 sesuai NFPA 70 / NEC Recommended, article 430-22.
• Multiplying factor untuk generator =1.15 sesuai NFPA 70 / NEC recommended, article 445-13
• Multiplying factor untuk panel distribusi = 1.25
• Multiplying factor untuk beban statis = 1

Drop tegangan pada system adalah sebagai berikut:

4. PERTIMBANGAN DESAIN

Perhitungan ukuran kabel harus memperhitungkan kondisi berikut:

1. Kapasitas penghantaran arus
2. Drop tegangan saat steady state

4.1 Kapasitas Penghantar Arus (Continuous Current Carrying Capacity)

Rating arus continuous kabel harus mendefinisikan arus beban penuh (Full load), arus desain, dan ukuran kabel.

a.      Panel Distribusi

Arus Desain (Design Current)       = MFstatic load x Ifl

                                                       = 1.25 x Ifl

Dimana

Ifl                               : Arus beban penuh (Amp)

Pdb                             : Daya panel distribusir (kW)

VLL                           : tegangan line to line (Volt)

cos j                          : factor daya panel distribusi

h                                 : Efisiensi panel distribusi

b.     Beban Statis (Static Load)

                                                      = 1 x Ifl

Dimana

Ifl                               : Arus beban penuh (Amp)

Pstatic                        : Beban statis (kW)

VLL                           : Tegangan line to line (Volt)

cos j                          : Faktor Daya beban statis

h                                 : Efisiensi panel distribusi

Ukuran kabel untuk semua jenis beban di atas harus memiliki ampacity kabel derated sama atau sedikit lebih besar dari saat desain.

4.2        Drop Tegangan Saat Steady State

Drop tegangan yang diijinkan pada steady state dipertimbangkan untuk berbagai jenis sirkuit cabang kabel diberikan oleh rumus berikut:

VD spec               : Spesifikasi drop tegangan

VD                       : drop tegangan (%)

VLL                     : Tegangan line to line (volt)

I                           : Arus beban penuh (ampere)

R                          : resistansi kabel (ohm per 1000 m)

X                          : reaktansi kabel (ohm per 1000 m)

Cos phi                 : factor daya

L                          : panjang kabel (m)

n                          : jumlah kabel

Ukuran kabel harus diupgrade ke ukuran yang lebih besar atau menambahkan lebih banyak jumlah kabel saat drop tegangan lebih besar dari nilai yang ditentukan.

Share this Post Facebook Twitter Google+ WhatsApp