ANALISIS KUALITAS DAYA DAN CARA PENINGKATANNYA PADA JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH DAN RENDAH

EDTL TIMOR LESTE DI SISTEM PLTD KABUPATEN BAUCAUREINALDO GUTERRES DA CRUZ - 2208100627

Bidang Studi Teknik Sistem TenagaJurusan Teknik Elektro-FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Kampus ITS, Keputih-Sukolilo, Surabaya-60111

Dosen Pembimbing IIr. Teguh YuwonoDosen Pembimbing IIIr. Sjamsjul Anam, MT

Latar Belakang

Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit listrik kekonsumen di Timor Leste saat ini menggunakan sistem distribusitenaga listrik dengan penyaluran tenaga listrik teganganmenengah 20 kV dan sistem distribusi tegangan rendah 380/220V. Ada pokok permasalahan yang muncul dalam sistem distribusiyaitu tegangan yang tidak sesuai dengan peralatan yang dipakaioleh konsumen yang telah ditentukan. Tegangan terlalu tinggiatau terlalu rendah melewati batas-batas nilai toleransi yangditentukan dan pembebanan pada transformator yang berlebihandan pemadaman listrik terlalu sering serta waktu pemadamanyang lama maka akan mengganggu aktivitas masyarakat sehari-hari ini merupakan keandalan dan kualitas daya listrik yang kurangbaik yang dapat dirasakan secara langsung oleh pelanggan.

Permasalahan

Permasalahan utama pada tugas akhir ini adalahmenganalisa pembangkit dengan besarnya kapasitas dayayang ada terhadap besarnya beban pada konsumen dananalisa sistem distribusi primer dan sekunder untukmengetahtui besarnya rugi tegangan pada sistem, rugidaya aktif dan daya reaktif pada setiap cabangsaluran, arus aliran daya yang terjadi pada setiap salurandalam sistem.

Tujuan

Tujuan dari Tugas akhir ini adalah untuk mengetahuikualitas daya dengan menganalisa sistem jaringandistribusi, analisa transformator, dan analisa alirandaya dengan software Etap 4 guna mengetahuiseberapa besarnya rugi tegangan, rugi daya aktif danreaktif yang ada yang mengakibatkan menurunnyakualitas daya dan efisiensi kerjanya pada sistemtersebut. Bagaimana cara menangulanginya, jikakualitas daya listrik, efisiensi dan keandalanperalatan listrik tidak sesuai dengan standard yangada.

Pengertian Kualitas Daya

Kualitas daya listrik adalah tenaga listrik yangandal, energi listrik dengan kualitas yang baik danmemenuhi standar, mempunyai kontribusi yangsangat penting bagi kehidupan masyarakat jamansekarang. Pengertian ini didasarkan dari tigakomponem penting tentang kualitas dayalistrik, yaitu:

1. Kontinuitas

2. Level tegangan

3. Efisiensi

Sistem distribusi Daya Listrik

Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang Tersusundari peralatan dan komponen listrik sepertigenerator, transformator,jaringan tenaga listrik dan beban-beban listrik atau pelanggan. Pendistribusian tenaga listrikadalah bagian dari suatu proses sistem tenaga listrik yangsecara garis besar dapat dibagi menjadi tiga bagian.1. Pusat pembangkit Tenaga Listrik2. Proses penyaluran daya distribusi tenaga listrik tegangan

menengah (20 kV)3. Proses pendistribusian Tenaga Listrik (Tegangan rendah

380/220 V)

Klasifikasi Jaringan distribusi menurut strukturnya1. Struktur Jaringan Radial

2. Struktur jaringan loop

3. Struktur Jaringan Spindel

Daya Listrik

Kapasitor Pada Jaringan distribusi

• Kapasitor pada sistem dayalistrik menimbulkan dayareaktif untuk memperbaikitegangan dan faktordaya, menambah kapasitorpada sistem mengurangikerugian. Mengurangi lossesakibat daya reaktif padasaluran. Pemasangan kapasitordapat dipasang secara serimaupun paralel.

• Kapasitor Hubungan bintang• Ic = IL = Qc/v3 VL• Xc = V/Ic

Kapasitor Pasang Segitiga

Rugi-rugi transformator distribusi

Rugi-rugi pada transformator distribusi dapatdikelompokan menjadi dua macam yaitu rugi-rugikeadaan transformator tanpa beban (No load losses)dan rugi-rugi keadaan transformator berbeban (Loadlosses).RugiTrafo (KW) = [KVA Load/KVARated]2x KWLosses

KVAload = beban yang diterima transformatorKWLosses = Rugi-rugi transformator keadaan berbebanKVARated = daya (Kapasitas) transformataor (KVA)

Rugi PCU pada Pembebanan = Rugi inti + (RugiTrafo)

Rugi Daya Trafo Menurut SPLN

Sistem PembangkitSistem pembangkit yang digunakan adalah sistem PLTD

Single line diagram Feeder I (Mensuplai 10 buah trafo)

Kapasitas Trafo dan Daya pelanggan Feeder I

Single line diagram Feeder II (Mensuplay 9 buah transformator)

Kapasitas Trafo dan Daya pelanggan Feeder II

Single line diagram feeder III (mensuplai 15 buah trafo)

Kapasitas Trafo dan daya pelanggan Feeder III

Trafo Over load

.

- Daya pelanggan terpasang lebih besar dari pada kapasitas dayapembangkit, maka dibuat pemadaman bergilir untuk malam hari.

Jadwal pola operasi pemadaman bergilir yang diusulkan pada malam

hari

Pembagian kelompok beban feeder II

Daya pelanggan feeder II dibagi dalam dua kelompok.

- Daya pelanggan kelompok 1 sebesar 1.69 MVA dan daya

pelanggan kelompok 2 sebesar 1.6 MVA.

Single line diagram F II operasi kelompok 1&2

Single line Feeder III kelompok 1 & 2Daya pelanggan feeder III dibagi dalam dua kelompok. - Daya pelanggan kelompok 1 sebesar 0.88 MVA - daya pelanggan kelompok 2 sebesar 1.35 MVA

Menentukan Nilai kapasitor Bank

Pemasangan kapasitor pada Bus di Feeder I dan II

Pemasangan kapasitor pada Feeder III

Losses sebelum dan sesudah penambahan kapasitor bank

Regulasi Tegangan

Regulasi Tegangan

Losses sesudah Pemasangan kapasitor dan tap changer

Kurva Penggunaan Daya dan Arus Feeder I pada malam hari

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

17 PM

19 PM

21 PM

23 PM

1:00 AM

3:00 AM

5:00 AM

Day

a kW

Kurva Daya dan Arus pada Malam Hari Feeder I

Kurva Daya

Kurva Arus

Kurva Penggunaan daya dan Arus feeder II pada malam hari

0200400600800

100012001400160018002000

17 P

M18

PM

19 P

M20

PM

21 P

M22

PM

23 P

M24

PM

1:00

AM

2:00

AM

3:00

AM

4:00

AM

5:00

AM

Day

a kW

Jam

Kurva daya dan Arus pada Malam Hari feeder II

Kurva daya

Kurva Arus

Kurva Penggunaan daya dan Arus Feeder III pada malam hari

Mengimbangi jumlah daya pelanggan terpasangJumlah daya pelanggan terpasang dari ketiga Feeder sebesar6.05 MVA sedangkan kapasitas daya pembangkit 2.953 MVA maka untuk mengimbangi beban pelanggan membutuhkangenerator pembangkit berkapasitas 3.7 MVA

Usulan Memperbesar/menambah Kapasitas pembangkit

Jumlah masyarakat mencapai 104.571 jiwa

Masyarakat belum teraliri listrik 50 %

Listrik Untuk mencukupi masyarakat secara

keseluruhan sebesar 17 MVA

KesimpulanDari hasil perhitungan dan analisa terhadap jaringan distribusi

tegangan menengah 20 kV dan jaringan tegangan rendah 380/220 volt di PLTD kabupeten Baucau Timor leste didapatkan kesimpulan sebagaiberikut:1. Pembebanan yang diberikan kepada beberapa buah transformator

distribusi mengalami over load sehingga perlu diganti dengantransformator yang kapasitasnya lebih besar atau sebanding denganbesarnya beban yang diberikan.

2. Kapasitas pembangkit generator PLTD Baucau tidak cukup untukmelayani besarnya beban pelanggan yang terpasang secaraserempak pada malam hari sehingga harus melakukan polapemadaman bergilir untuk setiap penyulang, rata-rata pemadamankurang lebih 3 jam.

3. Jumlah daya pelanggan terpasang saat ini di PLTD Baucau sebesar6.05 MVA sedangkan total kapasitas pembangkit PLTD Baucau hanyamencapai 2.953 MVA.

4. Rugi-rugi daya yang diperoleh sesudah penambahan kapasitorlebih kecil dari pada rugi-rugi daya sebelum pemasangankapasitor dan penurunannya rugi daya setelah pemasangankapasitor adalah 6.35 %.

5. Regulasi tegangan sebelum penambahan kapasitor bank lebihbesar dari pada sesudah penambahan kapasitor bank.

Terima kasih