Analisis Arus Hubung Singkat dan Pemilihan Pengaman Jaringan Distribusi Kapal Tanker 17.500 LDWT Berbasis Matriks Impedansi Bus (Zbus)

Abstract

Kapal dengan total daya sumber listrik 500 kVA atau lebih wajib dilengkapi perhitungan arus hubung singkat sebagai dasar menentukan kapasitas pemutus (breaking capacity) pengaman. Penelitian ini menganalisis arus hubung singkat tiga fasa dan menentukan pengaman pada jaringan distribusi kapal tanker 17.500 LDWT berpanjang 154 m yang dibangun PT PAL Indonesia (Persero), dengan tiga generator utama 813 kVA dan satu generator darurat 120 kVA pada 440 V, 60 Hz. Matriks impedansi bus (Zbus) disusun dari matriks admitansi bus dengan MATLAB, lalu dibandingkan dengan perhitungan IEC 61363 dan simulasi ETAP 19.0.1 pada empat kondisi beban.

 Arus hubung singkat subtransien terbesar terjadi saat bongkar muat, yaitu 34,087 kA di MSB 440 V, 33,650 kA di generator utama, dan 33,219 kA di cargo pump, sedangkan pada kondisi darurat 2,182 kA. Perhitungan IEC 61363 berselisih 0,25–5,6% dari ETAP. Zbus dengan impedansi gangguan non-nol memberi 11,726 kA di bus generator dan 25,7 kA bila gangguan diasumsikan langsung (76% dari ETAP), sehingga Zbus berguna untuk memetakan tingkat gangguan antarbus tetapi memerlukan basis arus bersama untuk bus beban. Breaking capacity yang ditetapkan adalah 50 kA untuk cargo pump, 55 kA untuk generator utama, dan 20 kA untuk hydraulic pump kemudi dan generator darurat, dengan margin 1,5 sampai 15,2 kali arus gangguan.