SAG CALCULATION with CCP SOFTWARE (PART 1)

Sag Calculation – ILMUKABEL.COM

Sag Calculation atau Perhitungan Sag/andongan overhead conductor (konduktor yang dipasang pada tower transmisi) dapat dengan mudah dilakukan menggunakan CCP software. Software ini dapat diinstall di komputer atau laptop kita dengan tampilan EXCEL. Dibuat oleh CTC Global, produsen Composite Core yang dipakai di konduktor ACCC/TW sebagai pengganti steel strand pada ACSR konvensional (silahkan membuka kembali tentang ACCC di PART 1 ). Sag atau andongan itu sendiri secara sederhana adalah lengkungan ke bawah yang terjadi pada konduktor antara tower/menara transmisi (dalam satuan meter atau feet). Sag akan bertambah manakala suhu konduktor meningkat saat diberi arus (lihat kembali tentang sag di PART 3)

Dilihat dari arti CCP itu sendiri yaitu “Conductor Comparison Program”, maka perhitungan Sag disini sebenarnya adalah merupakan salah satu bagian saja  dari keseluruhan perhitungan konduktor yang ada. Program ini dibuat untuk memudahkan user dalam melakukan analisa/perbandingan diantara beberapa type dan size konduktor sekaligus tanpa perlu menghitungnya satu persatu (misalnya : konduktor jenis ACCC/TW vs ACSR vs TACSR vs ACSS vs ACCR). “Oya..apakah anda pernah mencoba menghitungnya secara manual dengan rumus ?? saya jamin pasti pusing, ha ha ha….”

Didalam program ini memuat beberapa perhitungan penting yang diperlukan pada konduktor overhead diantaranya adalah :

  • Parameter konduktor seperti DC & AC resistance, Rated strength, Ampacity dll
  • Line Losses (rugi – rugi) yang timbul pada transmisi dalam (MWh), bahkan menghitung juga cost yang timbul pada kurun waktu tertentu sampai 30 th (dalam $)
  • Generation Saving (Penghematan Pembangkitan Listrik). Pembangkit listrik menggunakan gas, minyak, coal dll yang harganya cukup mahal. Perancang harus tahu konduktor mana yang mempunyai losses tinggi dan tidak, sehingga baik secara langsung atau tidak langsung dapat menghemat biaya sumber daya pembangkit.
  • Initial Sag/Initial Tension
  • Sag/Tension pada suhu tertentu (sag pada suhu “peak”, “rated operating”, pada “maximum operating” dll)
  • Sag/Tension pada suhu beku/salju, sag terhadap angin kencang (Wind/ice/cold). Biasanya pada negara tertentu dengan suhu super dingin (katakanlah -20 ˚C) dan goncangan karena tiupan angin yang sangat kencang atau badai perlu dilakukan perhitungan sag tersendiri. Sag dan tension pada tower tentunya akan berbeda pada situasi tersebut. Program ini sudah diperbaharui dan sudah dapat menghitungya.
  • Knee Point Sag Temperature

Berikut adalah snapshot tampilan awal dari salah satu contoh hasil perhitungan perbandingan konduktor dengan menggunakan CCP Software.

(Klik pada tiap gambar untuk memperjelas)

CCP_VIEW 01

Berikut ini contoh perbandingan konduktor dari beberapa type konduktor (ACCC LISBON, ACSR HAWK, Hi-STACIR, ACSS/TW). Dalam pemilihan type konduktor dan size, kita tidak perlu mengetik, cukup klik pada kolom type konduktor dan size konduktor maka akan keluar daftar yang tersedia.

CCP view_conductor

Dan ini adalah contoh hasil perhitungan Sag/andongan nya :

CCP SAG VIEW_OK

Kolom sebelah pertama disebelah kiri menjadi  “base” / basis konduktor  yang akan dibandingkan dengan jenis konduktor lain di 3 kolom sebelah kanan.

Saya ambil satu contoh saja yaitu untuk ACCC sag dan ACSR sag pada kondisi Maximum Operating Temperature nya, yaitu pada kolom pertama (ACCC_LISBON) adalah 5.8 meter dan pada kolom kedua (ACSR 477-HAWK) adalah 6.55 meter (note : kondisi cuacanya saya coba hitung pada kondisi suhu dingin -20 ˚C dan kecepatan angin 64.4 km/jam). Perlu dicatat bahwa hasil perhitungan dengan beberapa asumsi cuaca dan atau penentuan parameter lain yang dimasukkan akan menghasilkan Sag yang berbeda – beda pula. Yang diharapkan adalah nilai Sagging yang kecil, sehingga clearence/jarak aman dari konduktor terhadap tanah lebih besar.

Dengan perhitungan manual mungkin dapat menghabiskan waktu berjam – jam serta menghabiskan 5 sampai dengan 10 cangkir kopi, namun dengan CCP Software ini, cukup 10 menit saja, dan anda akan akan mendapatkan hasil perhitungannya sebelum kopi anda habis….”traalaaa”….

Bukan hanya perhitungan Sag/andongan saja namun perhitungan lainnya pun akan anda dapatkan seketika. Selain itu anda akan mendapat bonus lain berupa tampilan grafik  agar memudahkan analisa kita seperti gambar berikut : CCP_SAG GRAFIK

OR WATCH THE VIDEO :

Masih banyak fitur – fitur lain yang tersedia dalam program ini, penasaran….. ?? nantikan ulasan selanjutnya di CCP_PART 2

Tune on …..ilmukabel, thanks

Note : agar tidak mengambil seluruhnya data yg tertera pada tabel di atas, karena memerlukan input data/parameter lain disesuaikan dengan keadaan (data di atas hanyalah sebagai contoh atau ilustrasi)

 

ACCC/TW CONDUCTOR (PART 3) Keunggulan Pada Temperature Tinggi dan Low Sag


HTLS (High Temperature Low Sag)

Salam Power….!!!, kembali ke bahasan kita selanjutnya (oya…bagi visitors yang sudah terlanjur mampir di part 03 ini, saya sarankan mundur sedikit di Part 01 dan Part 02)…let’s go…

Keunggulan ACCC/TW yang ke empat adalah ketahanan terhadap suhu operasi yang tinggi, untuk itu konduktor ini termasuk golongan konduktor HTLS (High Temperatur Low Sag), namun ada juga pendapat bahwa ACCC/TW lebih cocok dikategorikan sebagai konduktor HCLS (High Capacity Low Sag).waduuh….apalagi nih maksudnya……?”

 “Okay….step by step……”

Yang dimaksud suhu operasi tinggi disini yaitu temperatur operasi diatas 100˚ Celcius. ACSR konvensional bukanlah termasuk HTLS, karena suhu operasinya dibawah 100˚ Celcius. Jika ACSR dioperasikan di atas itu dalam waktu lama maka akan terjadi perubahan karakteristik kawat Aluminum maupun steel strand/penggantungnya. Secara kasat mata, sagging/andongan akan terjadi (konduktor melengkung ke bawah diantara dua tower) karena steel strand sebagai penahan beban kawat Aluminum mulai memanjang (Elongate/expand), ‘tensile strength’/kuat tariknya akan berkurang, ‘losses’ mulai tinggi, dan umur konduktor pun akan berkurang. Keadaan operasi tinggi ini biasanya ditemui saat beban listrik naik (misal : saat sore menjelang malam, saat pengguna banyak menggunakan energi listrik), atau saat terjadi gangguan listrik di salah satu saluran, sehingga saluran lisrik yang lain harus menerima beban itu dll. (lihat juga perhitungan Sag disini)

SAG / ANDONGAN, thanks to : freepik       296326_303288183019726_1098916376_n

(Thanks to : Freepik.com, and Mr. Jericho, nice shot)

Kembali tentang HTLS, sesuai dengan namanya High Temperature = artinya konduktor harus mampu beroperasi di atas diatas 100˚ Celcius, dan Low Sag = artinya dengan temperature tersebut, sag/andongan adalah minimum (ie. pemuluran penggantung minimum).

  1. High Temperature, ini sebenarnya akan mengarah pada pemilihan material kawat konduktor, yang dicari/dipilih adalah material yang mempunyai kestabilan karakteristik electrical dan mechanical pada suhu tinggi. Penurunan tensile strength misalnya, atau perubahan conductivity kawat.  Tabel di bawah menjelaskan bagaimana karakteristik dari material kawat tsb.

TABEL KAWAT HTSL

Thanks to : EPRI, for California Energy Commission
  1. Hard drawn Aluminum 1350 dengan proses penarikan kawat biasa (Drawing Process), suhu yang dapat dioperasikan pada operasi continues (beban arus listik normal)  hanya mampu beroperasi  pada 90˚ Celcius dan saat ada beban lebih (emergency),  hanya  125˚ Celcius.
  1. Thanks to Japan, membuat improvement dengan TAL dan ZTAL, material kawatnya mampu bertahan pada suhu 150˚C dan 210˚C. Konduktor ini sangat familiar dengan sebutan T-ACSR. Peningkatan kekuatan/ketahanan ini terletak pada bahan yang dicampurkan pada Aluminum yaitu Zirconium. Untuk mengetahuinya terdapat uji sample pada kawat yaitu Tensile Strength Ratio. Pada saat kawat diuji dengan ageing/pemanasan sampai dengan 230˚C, penurunan Tensile strength sebelum dan sesudah dipanaskan tadi tidak boleh kurang dari 90%, artinya Tensile strength kawat tidak boleh turun 10% setelah dipanaskan. Ini dilakukan untuk mengetahui ketahanan kawat jika pada nanti saat pemakaiannya melebihi dari suhu operasi normal (emergency). Untuk membuatnya cukup sulit, karena kontradiktif antara Tensile strength dengan Conductivity. Jika Tensile strength terlalu kuat, maka Conductivity biasanya akan terpengaruh turun, atau bisa juga terjadi crack pada kawat. Diperlukan komposisi Al dan Zr yang baik untuk tetap menyeimbangkan antara tensile, conductivity dan ketahanannya pada suhu yang tinggi. Namun demikian, condutivity kawat terbatas di 60%. 
  1. Terakhir adalah Fully Annealed Aluminum 1350 – 0 (check it out again in Part 2). Suhu operasi kawat ini mampu menembus ke angka 350˚C, tanpa akan mengalami perubahan properties yang berarti Selain itu kemampuan ini diiringi dengan kelebihan lain, yaitu conductivity kawat akan naik dari normal 61.8% menjadi 63% minimum, sehingga arus yang akan dibawa pun semakin baik. Bisa jadi, atas dasar itulah konduktor ACCC/TW menggunakan kawat type 1350 – O fully annealed. Namun demikian, meski suhu operasi material – material kawat yang digunakan pada konduktor HTSL relatif tinggi, ada hal lain yang menjadi perhatian, yaitu kemampuan material penggantung/penguat/support nya, material connector dll. Material penggantung ACCC/TW adalah Carbon Fiber Compostie Core, kemampuan suhunya adalah di 180˚C (continues) s.d 200˚C (emergency). Pada ACSR dengan penguat steel strand kemampuannya berada di bawah 100 ˚C, di atas itu steel akan memanjang/expand (sag). Kemampuan material kawat sangatlah penting untuk meningkatkan performa konduktor, namun demikian perlu dibarengi juga dengan keandalan material penggantungya (mungkin akan diterangkan di “next part”)

ACCC SAG TEST Vs ACSR

Berikut adalah salah satu contoh uji coba ketahanan suhu dan sag pada ACCC/TW dengan ACSR

SAG 02 TW ACSR     Test Temp ACCC diplay

Saat di ‘Energized’/dialiri arus, ternyata terbukti, setelah konduktor mencapai  suhu 110 ˚C, ACSR sudah mengalami pemuluran/sagging sangat signifikan, dan pada ACCC/TW, tercatat sedikit sekali sagging yang terjadi, jauh dibandingakan dengan ACSR tersebut. (ACSR = right side, ACCC/TW = left side). Parameter yang diperhatikan/diukur disini antara lain adalah Ampere, waktu, temperatur konduktor, kecepatan & arah angin, tension/tarikan kedua konduktor, temperature lingkungan, temperature dead end (pemegang konduktor), tinggi sagging, panjang/’span’ konduktor dll.

Watch the ACCC LISBON SAG Vs ACSR here :

Dibawah ini adalah ilustrasi pemasangan konduktor di atas tower (location : Kota Bandung, Jawa Barat, Indonesia) 

SAMPLE OF ACCC INSTALLATION

“Oh my god….Woooww….watch out guys…..be careful……!!!”  (heey…where is SUPERMAN…..??)
313115_303288153019729_2018324733_n

310800_303288229686388_1879056914_n

 

 

 

 

 

296096_303288139686397_689345449_n
298208_303301006351777_763532280_n
(special thanks to : Mr Jericho, as a professional fotografer  to gaved us these special momment, and to all brave people there, they risk their life ……for our electricity)

Penggunaan konduktor ACCC/TW ini ternyata sudah cukup banyak di Indonesia (digunakan oleh PT.PLN) tersebar dibeberapa wilayah dan sudah cukup terasa manfaatnya. Pabrikan penyumbang terbesar salah satunya adalah PT.KMI Wire and Cable Tbk, berhasil memproduksi lebih dari 8000 km, termasuk ekspor ke Vietnam dan Nigeria.

Selanjutnya, bagaimana ACCC/TW bisa dikatakan juga dalam kategori HCLS  (High Capacity Low Sag) ??

Nantikan ulasannya yang lebih menarik di part 04…..Thanks