Analisa Pengaruh Jenis Dan Variasi Lokasi Penempatan Stockbridge Damper Terhadap Respon Reduksi Getaran Aeolian Pada Kabel Konduktor Saluran Listrik Udara

Saputri, Dewi Allyvia Irwan (2024) Analisa Pengaruh Jenis Dan Variasi Lokasi Penempatan Stockbridge Damper Terhadap Respon Reduksi Getaran Aeolian Pada Kabel Konduktor Saluran Listrik Udara. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000018-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Aliran angin memberikan gaya eksitasi pada konduktor yang pada level tertentu menjadi berbahaya dan menggangu keandalan dan masa pakai saluran listrik. Getaran yang sering terjadi pada kabel konduktor saluran listirk udara adalah Getaran aeolian. Getaran aeolian yang memiliki amplitudo rendah seringkali tidak terlihat mengalami getaran secara kasat mata. Hal ini dapat mengakibatkan kabel konduktor rusak tanpa diketahui tanda kerusakan sebelumnya. Getaran aeolian yang merusak tersebut dapat dikontrol dengan peredam. Peredam yang paling sering digunakan pada saluran listrik udara adalah stockbridge damper. Mereka terdiri dari massa tambahan yang diikatkan pada kabel dan pegas untuk meredam getaran. Stockbridge damper pada masa kini dibedakan menjadi stockbridge damper simetris dan stockbridge damper asimetris. Menurut penelitian sebelumnya oleh Barry di tahun 2012, stockbridge damper asimetris lebih efisien jika dibanding dengan stockbridge damper simetris. Pasar menyediakan berbagai jenis stockbridge damper asimetris. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian untuk mengevaluasi dampak variasi bentuk counterweight pada stockbridge damper sehingga memudahkan pemilihan jenis stockbridge damper yang sesuai dan optimal. Selain itu, penelitian ini juga bermanfaat untuk mengevaluasi penempatan stockbridge damperi yang optimal dalam mereduksi getaran berlebih pada sistem kabel konduktor. Dalam penelitian ini dilakukan observasi secara umum tentang stockbridge damper, perumusan masalah, studi literatur, pembuatan model 3 dimensi, selanjutnya dilakukan simulasi FEM pada model dengan menggunakan software ANSYS Workbench 2022. Didapatkan hasil frekuensi natural kabel konduktor dengan stockbridge damper lebih kecil dibandingkan dengan frekuensi natural kabel konduktor tanpa stockbridge damper. Bentuk counterweight pada stockbridge damper yang paling optimal adalah type FDL. Dimana rata-rata persentase reduksi stockbridge damper type FDL dengan variasi lokasi 0,94 m sebesar 99,07%, variasi lokasi 1,94 m sebesar 83,74%, dan variasi lokasi 2,94 m sebesar 94,81%. Nilai persentase reduksi dipengaruhi oleh nilai kekakuan sistem. Semakin besar kekakuan peredam akan semakin efektif kemampuan peredam dalam meredam getaran aeolian kabel konduktor. Pada variasi lokasi 0,94 m stockbridge damper dapat mereduksi amplitudo getaran pada kabel konduktor secara baik dan signifikan dibanding pada variasi lokasi lainnya, stockbridge damper dapat mereduksi getaran pada semua frekuensi natural sistem utama konduktor dengan rata-rata persentase reduksi tiap jenis stockbridge damper diatas 97%. Efektifitas stockbridge damper akan bekerja dengan baik apabila stockbridge damper diletakkan tepat pada titik anti node sebuah getaran. Sebaliknya, kinerja stockbridge damper tidak akan baik apabila stockbridge damper diletakkan pada titik node sebuah getaran.
=============================================================================================================================
Wind flow generates an excitation force on conductors, which at certain levels becomes hazardous and disrupts the reliability and lifespan of power lines. A frequently occurring vibration in overhead power line conductor cables is Aeolian vibration. Aeolian vibration, often with low amplitude, is frequently not visibly apparent. This can result in conductor cable damage without prior signs of deterioration. This damaging Aeolian vibration can be controlled with dampers. The most commonly used damper for overhead power lines is the Stockbridge damper. They consist of additional mass attached to the cable and a spring to dampen vibrations. Presently, Stockbridge dampers are categorized into symmetric and asymmetric Stockbridge dampers. According to previous research by Barry in 2012, asymmetric Stockbridge dampers are more efficient compared to symmetric ones. The market provides various types of asymmetric Stockbridge dampers. Therefore, research is needed to evaluate the impact of varying the counterweight shapes on Stockbridge dampers, facilitating the selection of a suitable and optimal type. Furthermore, this study is beneficial for assessing the optimal placement of Stockbridge dampers in reducing excessive vibrations in the conductor cable system. This research involves a general observation of Stockbridge dampers, problem formulation, literature review, creation of a 3-dimensional model, followed by Finite Element Method (FEM) simulations on the model using ANSYS Workbench 2022 software. The obtained results show that the natural frequencies of the conductor cable with Stockbridge dampers are smaller compared to those without Stockbridge dampers. The optimal counterweight shape for Stockbridge dampers is found to be type FDL. The average reduction percentage for Stockbridge damper type FDL with location variations of 0.94 m is 99.07%, 1.94 m is 83.74%, and 2.94 m is 94.81%. The percentage reduction values were influenced by the stiffness of the system. A higher stiffness of the damper resulted in more effective vibration damping of the aeolian vibrations of the conductor cable. At the 0.94 m location variation, the Stockbridge damper significantly reduces vibration amplitudes on the conductor cable compared to other location variations. Moreover, the Stockbridge damper reduces vibrations at all natural frequencies of the main conductor system, with an average reduction percentage for each type of Stockbridge damper above 97%. The effectiveness of the stockbridge damper is optimized when it is placed precisely at the anti-node point of a vibration. Conversely, the performance of the stockbridge damper will be compromised if it is placed at a node point of a vibration.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Stockbridge, Peredam getaran, Getaran aeolian, Metode finite element, Vibration Damping, Aeolian vibrations, Finite element method
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK452 Electric apparatus and materials T Technology > TS Manufactures
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Dewi Allyvia Irwan Saputri
Date Deposited:	13 Feb 2024 03:06
Last Modified:	13 Feb 2024 03:06
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106980

Actions (login required)

View Item