Elda Tugas #5

 ELDA TUGAS #5

1.  what are the parameters for controlling power in a transmission line?

Jawab: Ada tiga parameter, yakni: line impedance, magnitude, and phase angle of bus voltage.

2. what is the basic principle of shunt compensator?

Jawab:

Gambar diatas menunjukkan prinsip dan efek teori dari shunt compesator  pada sistem dasar AC yang terdiri dari sebuah sumber V1 (power line) dan sebuah beban induktif. Gambar 1 a menunjukkan sistem tanpa “compensation” dan itu terkait dengan diagram phasor. Pada diagram phasor, sudut phasa dari arus dihubungkan kebagian beban, yang berarti arus aktif Ip berada pada phasa dengan beban tegangan V2. Anggap beban nya induktif, yang menerima daya reaktif pada operasi yang tepat dan oleh karena itu, sumber harus mensupai dan meningkat arus darigenerator melalui jalur daya. Jika daya reaktif disuplai dekat dengan beban, maka jalur arus dapat diperkecil, memperkecil daya hilang, dan meningkatkan regulasi tegangan di terminal beban. Hal ini dapat diselesaikan dengan 3 cara: 1). Menggunakan sebuah kapasitor, 2). Dengan tegangan sumber, 3). Dengan arus sumber. Gambar 1 b arus sumber perangkat digunakan untuk mengkompensasi komponen reaktif dari arus beban (Iq). Sebagai hasilnya, regulasi tegangan sistem meningkat dan arus komponen reaktif dari sumber akan berkurang atau hilang.

3.   what is the TCR ?

       Jawab: TCR (Thyristor-Controlled Reactor) adalah jenis dari compensator yand dibuat dari sebuah supplai induktansi melalui ac -ac converter menggunakan dua buah thyristor anti paralel. iluastrasi dapat dilihat pada gambar dibawah ini;

arus pada TCR selalu bersifat induktif (menyerap daya reactif). Umumnya TCR di asosiasikan dengan baterai-batreai yang dapat mnyerap  daya reaktif supply. Agar lebih jelas dapat dilihat pada ilustrasi dibawah ini;

4. what is the TSC ?

Jawab: TSC (Thyristor switched capacitor) adalah rangkaian yang digunakan untuk mengkompensasi daya reaktif pada sistem elektronika daya. TSC terdiri atas kapasitor daya yang disambung seri dengan bidirectional thyristor, dan biasa digunakan membatasi induktor (reaktor). TSC merupakan komponen yang penting bagi Static VAR Compensator (SVC).

5.  what is the SVC ?

Jawab:  SVC (Static VAR compensator) merupakan rangkaian elektronika yang menyediakan reaksi-cepat daya reaktif pada tegangan tinggi di jaringan transmisi listrik. SVC juga merupakan bagian dari Flexible AC transmission system, rangkaian yang meregulasi tegangan adn menstabilkan sistem.

 6.  what is the stacom ?

      Jawab: Statcom ( static synchronous compensator) digunakan untuk membuat FACTS (Flexible ac Transmition Systems). Statcom adalah alat regulasi yang digunakan untuk jaringan tansmisi sinyal AC. alat ini bergantung pada sebuah peralatan elektronika voltage-source converter dan dapat bekerja sebagai sumber atau pengaman (sink)  dari sumber AC pada perlatan elektronik 

7. what is the basic principle of series compensation ?

Jawab: Pada series compensation, the FACTS (Flexible AC transmission system) dihubungkan seri dengan sistem daya. Hal ini bekerja sebagai pengontrol tegangan sumber. Induktansi seri selalu digunakan pada semua jalur transmisi AC. Pada jalur yang panjang, ketika arus besar mengalir, hal ini menyebabkan drop tegangan yang besar. Untuk mengkompensasi tegangan drop ini, kapasitor seri dihubungkan untuk mengurangi efek dari induktansi.

8.  what is TSSC ?

Jawab: TSSC (Thyristor switched series capacitor) merupakan rangkaian seri kapasitor yang dihubung singkat oleh sebuah reaktor thyristor-switched.

9.  what is TCSC ?

       Jawab: TCSC (thyristor-controlled series compensation) dibangun untuk merubah inmpedansi secara nyata dari sebuah jaringan cengan menggunakan komponen yang bersifa induktif  atau kapasitif. 

10.  what is FCSC ?

Jawab:  FCSC (Forced commutation controlled series capacitor) merupakan rangkaian yang dibentuk oleh kapasitor seri dengan kontroler. Cara kerja FCSC sama dengan TSC, kecuali pada switch  diganti dengan alat pendorong secara komutatif.

11.   what is a series stacom?

Jawab: series statcom is SSSC (static Synchronous series compensator) yang berarti rangkaian seri alat Flexible AC transmission system /FACTS menggunakan elektronika daya untuk mengontrol aliran daya dan meningkatkan osilasi daya menguasai jalur daya. The SSSC menginfus sebuah tegangan Vs dihubung seri dengan jalur transmisi yang tekoneksi.

12.   what is the basic principle of phase angle compensation?

Jawab: Prinsip dasar kompensasi sudut phasa adalah untuk meningkatkan strategi LVRT (Low voltage ride through) yang ada.

13. what is the phase shipter?

Jawab: Phase shifter adalah penghubung dua sistem dengan phasa yang berlebihan atau perbedaan phasa yang tidak terkontrol. Namun, hal ini mengizinkan pengaturan besarnya perbedaan phasa.

14. what is quadrature booster (QB)?

Jawab: Quadrature booster merupakan pengatur aliran daya pada sistem.

Quadrature booster dapat menyediakan tegangan dengan instalasi yang sesuai dengan koneksi pada trafo. Trafo menyediakan pergeseran phasa yang penting atau tegangan quadrature sekitar sistem untuk mengendalikan arus yang sesuai.

15.  what is the UPFC?

 Jawab:Jawab: UPFC (Unified Power Flow Controller) adalah sebuah peraltan elektronika untuk menyediakan  kompensasi daya berkecepatan tinggi pada peralatan transmisi elektronika bertegangan tinggialat ini digunakan pada sepasang controlalable bridge 3 fasa untuk menghasilkan arus yang diinjeksi kedalam jalur transmisi yang menggunakan sebiah trafo seri. Controller dapat dikontrol oleh daya aktif dan reaktif pada sebuah jalur transmisi. UPFC menggunakan alat yang bersifat keras, yang menyediakan fungsi yang fleksibel, umumnya tidak bisa dicapai oleh sistem dikendalikan thyristorkonvensional. UPFC dikombinasikan dengan STATCOM dan dihubungkan dengan SSSC (Static synchronous series compensator) via common link. Konsep UPFC dideskripsikan pada tahun 1995  oleh L. Gyugyi dari westhinghouse.

16. what are the rule for transient free switching of thyristor switch capacitor?

Jawab: Untuk mendapatkan transient-free switching, memerlukan setidaknya 2 kondisi. kandisi yang sesuai haruslah ;

kondisi 1 

    cos a = 0  atau cos a = 1

kondisi 2 

Kondisi pertama menyiratkan kapasitor merupakan gerbang di puncak tegangan suplai. Kondisi kedua berarti bahwa kapasitor harus di-charge pada tegangan yang lebih tinggi dari pasokansebelum gating. Dengan demikian, untuk operasi sementara bebas, arus stady-state  yaitu 

17. what is the SSVC ?

Jawab: SSVC (SOLID-STATE VAR COMPENSATOR) bekerja pada tegangan inberter PWM. inberter dihubungkan oleh tegangan AC melalui reaktor. Sebuah capasitor dc terhubung ke sisi DC dari VAR compensator. Capasitor bertugas mempertahankan ripple tegangan  DC pada input imput serta menyimpan daya reaktif.  lalu SSVC terhubung ke beban melalui LPF orde dua yang mengurangi arus harmonik komponen sebagai jaringan utilities 

Elda Tugas #4

REVIEW QUESTION

1. what is a heat sink?
    Jawab: Heatsink adalah logam dengan design khusus yang terbuat dari alumuniun
    atau tembaga (bisa merupakan kombinasi kedua material tersebut) yang berfungsi
    untuk memperluas transfer panas dari sebuah prosesor.

2. what is the electrical analog of heat transfer from a power semiconductor device?

    Jawab: Panas yang berasal dari komponen semikonduktor akan ditransfer ke casing
    dan ke media dingin dari heat sink nya.

3. what are the precautions to be taken in mounting a device on a heat sink

     Jawab: -jangan gunakan rangkaian penguji untuk menentukan apakah perangkat
     semikonduktor rusak atau tidak

      -tidak menekuk/membengkokkan pin perangkat semikonduktor

4. what is a heat pipe?
     Jawab: Heat Pipe adalah sebuah teknologi penghantaran panas dengan
     menggunakan pipa berukuran tertentu yang berisi cairan khusus sebagai penghantar
     panas dari ujung yang panas (evaporator) ke ujung lain sebagai  pendingin
     (kondensor).  Pipa tersebut biasanya terbuat dari bahan aluminium, tembaga atau
     tembaga  berlapis nikel. Pada bagian dalam pipa terdapat wick sebagai saluran
     kembalinya fluida menuju evaporator.

5. what are the advantages and disadvantages of heat pipes?

   Jawab:

   keuntungan dari Heat pipe

         ·  Effesiensinya besar dalam mentransfer panas dalam ruangan

         ·  Pertukaran panas dengan tidak ada bagian yg bergerak

         ·  Kelembapan peralatan pendingin dapat ditingkatkan

         ·  Pendinginan dan pemanasan pada peralatan dapat berkurang

         kerugian dari Heat Pipe

         ·  Membutuhkan biaya mahal

         ·  Mengharuskan dua aliran udara menjadi berdekatan satu sama lain

         ·  Mengharuskan aliran udara yang bersih dan membutuhkan filter

6. what are the avantages and disadvantages of water cooling?

    Jawab:
    keuntungan:
                  -pengopersian yang lebih cepat pada prosesor
                  -membuang panas lebih baik daripada heatsink biasa.
     kerugian:

         -butuh dana banyak (mahal)

         -pembuatan agak ribet

7. what are the advantages and disadvantages of oil cooling?

    Jawab:

keuntungan: -transfer panas yang sangat baik

                            -Lebih efisien dibanding water cooling

kerugian:     -harus terus diganti rutin

                  -harga lebih mahal

     8. why it is necessary to determine the instantaneous junction temperature of a device?

         Jawab: Karena temperatur junction merupakan temperatur total yang mengalirkan
         panas. Temperatur junction harus lebih rendah dari nilai suhu yang telah ditetapkan.

     9. what is a polarized snubber?

         Jawab: 

Polasisasi forward snubber cocok ketika sebuah transistor atau tyristor
         dihubungkan dengan diode yang antiparallel seperti gambar dibawah ini. Resistor
         membatasi forward dv/dt dan  R1 membatasi arus discharge oleh capasitor ketika
         sistem kondisi ON.  

polarisasi forward snubber

        Polarisasi reverse snubber yang membatasi reverse dv/dt dapat
        dilihat pada gambar. Dimana R1 membatasi arus discharge pada kapasitor.

polarisasi reverse snubber

snubber non polar

     10. what is a nonpolarized snubber?

           Jawab: adalah rangkaian non polaritas dari snubber yang berguna untuk melindungi
          dioda dan thyristor.

     

     11. what is the cause of reverse recovery transient voltage?

          Jawab: dikarenakan energi yang kurang di rangkaian induktansi dan tegangan
          transient akan muncul melewati perangkat.

     12. what is the typical value of damping factor for RC snubber?

         Jawab: damping factor biasa dihasilkan pada nilai besar dari tegangan balik mula
         mula (initial reverse voltage) dan overshoot yang besar dari tegangan transient.

    13. what are the consideration for the design of optimum RC-snubber component?

         Jawab: kita harus menentukan nilai dari : the damping ratio, the current factor, initial
         reverse voltage, dan tegangan puncak.

    14. what is the cause of load-side transient voltages?

         Jawab: penyebabnya adalah ketika kapasitor disambungkan melalui transformer
         bagian sekunder,seketika itu juga tegangan dikapasitor hampir mendekati nilai
         tegangan ditransformer. Energi juga akan mengalir ke induktor. Ketika beban
         dicabut/lepas, maka tegangan transient akan dihasilkan oleh energi yang tersimpan di
          induktor.

     15. what is the cause of supply-side transient voltages?

           Jawab: Transformer biasanya menyambung ke bagian input konverter. Energi akan
          disimpan di proses magnet di induktor. Kondisi switch off akan menghasilkan
          tegangan transient di input konverter.

     16. what are the chararcteristic of selenium diodes?

           Jawab: 

     17. what are the advantages and disadvantages of selenium voltage suppressers?

          Jawab: keuntungan: -energi disipasi yang dihasilkan sangat kecil

                                        - Suhu massa sangat baik

                     kerugian: -tidak efektif dengan “zero source impedance”

      18. what are the characteristic of varistors?

            Jawab: 

      19. what are the advantages and disadvantages of varistor in voltage suppressers?
            jawab:   keuntungan: -memiliki kapasitas yang besar untuk mengalihkan
            gelombang besar hasil dari dioda.
         - memiliki tegangan penjempit yang tinggi sehingga kebocoran tidak akan
            menurunkan kinerja varistor.

                        kerugian: - tidak adanya rangkaian pengaman daya

                                      -menghasilkan tegangan lebih yang sangat berbahaya

    

      

      20. what is a melting time of a fuse?

          Jawab: waktu yang dibutuhkan untuk mencairkan elemen sekering.

      21. what is an arcing time of a fuse?

          Jawab: waktu yang dibutuhkan untuk memadamkan bunga api yang timbul.

      22. what is a clearing time of a fuse?

          Jawab: waktu total untuk kegagalan fuse.

      23. what is a prespective fault current?

           Jawab: Prospective fault current adalah kesalahan yang  biasanya dihilangkan
           sebelum arus mencapai

           titik puncak, yang mungkin mendadak meningkat ketika tidak digunakan.

      24. what are the consideration in selecting a fuse for a semiconductor device?

            Jawab: -Arus yang diinginkan harus diperhatikan

                       -fuse harus mampu menahan arus setelah terjadi percikan api.

                       -tegangan puncak api harus lebih kecil dari tegangan puncak perangkat.

      25. what is a crowbar?

            Jawab: Crowbar adalah rangkaian elektronika yang digunakan untuk melindungi
            pada kondisi tegangan lebih power suplai dari kerusakan rangkaian yang dicatu.

      26. what are the problem of protecting bipolar transistor by fuse? 

           Jawab: transistor dapat menjadi penguat arus sehingga sangat tidak dianjurkan jika memakai fuse. Sedangkan Fuse bekerja berdasarkan arus yang lewat sehingga arus yang dihasilkan oleh transistor bisa sangat besar akibat penguatan arus yang terjadi. 

      27. what are the problem of fusing the dc circuit

           Jawab: -fuse pada ac tidak bisa digunakan pada dc

                -panas yang dihasilkan oleh rangkaian dc dapat merusak dan memutuskan fuse.




PROBLEMS
1. The power loss in an IR thyristor, type S30EE, is shown in Fig.P15-1.Plot the instantaneous junction temperature rise above case.
Answer:

For   t1 = t2 = …= tn = 0,5 ms

∆tf ( t=0,5 ms ) = Tj (t = 0,5 ms) – Tjo =Z1 P1 =0,035 500  = 0,025 c/w

∆tf ( t = 1 ms ) = 17,5 – Z2 P1 =17,5 500 =0 C/W

∆tf ( t=1,5 ms ) = 0 C + Z3 P3 = 0C + 0,035 1000 = 35 C/W

∆tf ( t = 2 ms ) = 35 C – Z4 P3 = 35 - 0,035 1000 =0 C/W

∆tf ( t = 2,5 ms) = 0 + Z5 P5 = 0 + 0,035 1500 = 52, 5 C/W

∆tf ( t = 3 ms) = 52,5 – Z6 P 5 = 52,5 - 0,035 15=  0 C/W

∆tf ( t =  3,5 ms) = 0 + Z6 P6 = 0 + 0,035 1500 = 52, 5 C/W

∆tf ( t = 4 ms )  = 52,5 – Z7 P6 = 52,5 -  0,035 1500 =  0 C/W

∆tf ( t = 4,5 ms ) = 0 + Z7 P7 = 0 + 0,035 1000 = 35 C/W

∆tf ( t = 5 ms) = 35 – Z8 P7 = 35 - 0,035 1000 = 0 C/W

∆tf ( t = 5,5 ms ) = 0 + Z8 P8 = 0 + 0,035 500 = 17,5 C/W

∆tf ( t =6 ms ) = 17,5 – Z9 P8 = 17,5 - 0,035 500 =  0 C/W

2. The power loss in an IR thyristor, type S30EE, is shown in Fig.P15-2. Plot the instantaneous junction temperature rise above the case temperature. (hint: approximate by five rectangular pulses of equal duration).

Answer: 

Tj (t) = Tj0 + Z1 P1 + Z2 (P2 – P2) + Z3 (P3 – P2) + Z4 (P4 – P3)

            t1 = t2 = t3.t4 =2 ms

                        Z ( t= t1 =… = t4) = Z1 = Z2 = … = Z4 = 0,040 C/W

Tj (t) = 0 + 0,040.500 + 0,040.(1000-500) + 0,040 (1500-1000) + 0,040 (2000-1500)

            = 20 + 20 + 20 + 20 + 20

            = 80 C