Post on 31-Dec-2015
description
ABSTRAK
Distribusi sistem tenaga listrik merupakan salah satu bagian dari sistem kerja di PT.
PLN (Persero) . Distribusi ini berkaitan dengan usaha untuk mendistribusikan tenaga
listrik ke konsumen dan menjaga kontinuitas dan kualitas pendistribusian tenaga
listrik.
Demi menjaga mutu atau kualitas listrik yang dipasok maka PLN menempatkan
orang–orang yang memang ahli dan paham betul dalam bagian operasional distribusi
yang mana setiap saat selalu memantau perkembangan pendistribusian listrik di area
Yogyakarta yang mana setiap saat langsung terjun ke lapangan apabila terjadi
gangguan – gangguan. Serta melakukan pemeliharaan secara rutin dan berkala.
Meningkatnya perkembangan teknologi dan juga faktor lingkungan di wilayah
Yogyakarta mengakibatkan konstruksi jaringan distribusi juga harus mengikuti
perkembangan teknologi serta perubahan lingkungan di wilayah tersebut.
Agar dapat lebih efektif dan efisien bagi PLN serta memuaskan pelayanan kepada
pelanggan, maka harus dilakukan perubahan standar konstruksi jaringan distribusi
yang sesuai dengan perkembangan teknologi dan juga perubahan lingkungan yang ada
di wilayah Yogyakarta saat ini. Dengan demikian selain memuaskan pelayanan
kepada pelanggan perubahan standar konstruksi jaringan distribusi ini juga
dimaksudkan untuk keamanan dan kenyamanan masyarakat.
Kata kunci : standar konstruksi, jaringan distribusi, wilayah Yogyakarta.
1
ABSTRACT
Distribution power system is one part of the system working in PT . PLN ( Persero ) .
This distribution is related to the effort to distribute electricity to consumers and
maintain the continuity and quality of power distribution .
In order to maintain the quality of electricity supplied or the quality of the PLN put
people who are experts and well aware of the operational part of the distribution
which is at all times to monitor the development of electricity distribution in the
Yogyakarta area where at any time plunge into the ground in the event of disruptions.
And perform routine maintenance and periodic .
The increasing development of technology and also the environmental factors in the
Yogyakarta area resulted in the construction of the distribution network must also
keep abreast of technological and environmental changes in the region.
In order to more effectively and efficiently for the PLN as well as satisfactory service
to customers , it must be revised construction standard distribution network in
accordance with technological developments and changes in the existing environment
in the area of Yogyakarta today . Thus in addition to satisfying customer service
standard changes the distribution network construction is also intended for the safety
and convenience of the public
Keywords : standard construction , distribution network , Yogyakarta region .
2
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
PLN sebagai Perusahaan Listrik Negara berusaha untuk mensuplai energi listrik yang
ada dengan seoptimal mungkin, seiring dengan semakin meningkatnya konsumen
energi listrik. Kebutuhan energi listrik menjadi semakin meningkat sejalan dengan
pertumbuhan penduduknya yang dilihat dari faktor ekonomi dan kesejahteraan.
Meningkatnya penggunaan energi listrik oleh masyarakat sebaiknya disesuaikan
dengan peningkatan infrastruktur yang sudah ada dalam suatu system ketenaga
listrikan. Sehingga penyaluran energi listrik kepada konsumen akan berjalan dengan
baik sesuai dengan hasil yang diharapkan.
Keberhasilan dalam penyaluran tenaga listrik tidak terlepas dari desain maupun
kriteria pada jaringan distribusi. Di Indonesia umumnya hanya memakai dua desain
jaringan distribusi, namun untuk kriteria di setiap daerah tidaklah sama, dan bisa saja
berbeda karena menyesuaikan dengan wilayah di Indonesia yang memiliki kondisi
alam dan lingkungan yang berbeda-beda. Dengan desain maupun kriteria yang tepat
dalam pemasangan jaringan distribusi maka penyaluran energi listrik memiliki
keandalan dan kualitas yang baik.
Ada beberapa desain dan kriteria dalam pemasangan jaringan distribusi agar sesuai
dengan tempat dimana jaringan itu berdiri, sehingga penyaluran tenaga listrik bisa
lancar dan tidak mengalami gangguan.
Dalam membangun instalasi jaringan tegangan menengah tenaga listrik di PT PLN
(Persero) diperlukan Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga
Listrik yang merupakan penjabaran dari Kriteria Desain Enjinering Konstruksi
Jaringan Distribusi Tenaga Listrik. Selama ini konstruksi instalasi tenaga listrik di PT
PLN (Persero), masih mengacu pada tiga macam Standar Konstruksi Distribusi yang
dibuat oleh konsultan dari manca negara.Kriteria Desain Enjiniring Konstruksi dan
Standar Konstruksi Jaringan Tenaga Listrik termasuk Standar Konstruksi Gardu
Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik ini masih mengacu pada Konsultan
Sofrelec dari Perancis, dengan pembumian system tahanan rendah (12 Ω dan 40 Ω)
3
berlaku di Jaringan Distribusi DKI Jakarta, Jawa Barat, Bali dan sebagian Unit di luar
Jawa. Konsultan Chas T. Main dari Amerika Serikat, dengan pembumian sistem Solid
(langsung ke bumi) atau “Multi Grounded Common Neutral, Low and Medium
Voltage Network” berlaku di Jawa Tengah & DIY dan sebagian Unit di luar Jawa.
Sedangkan Konsultan New Jec dari Jepang, dengan pembumian sistem tahanan tinggi
(500 Ω ) berlaku di Jawa Timur. Disamping Standar Konstruksi yang masih berbeda-
beda, ada hal-hal lain yang perlu diperhatikan, adalah ; pemanfaatan tiang listrik untuk
telematika, semakin sulitnya memperoleh lokasi tanah gardu yang cukup dan tepat
serta kemajuan teknologi material distribusi tenaga listrik.
Untuk keperluan penyederhanaan pengelolaan investasi serta kelancaran pengusahaan
ketenaga listrikan di wilayah PT. PLN (Persero) sesuai dengan SPLN 72 tahun 1987,
maka penulis mengambil judul : “Perencanaan Konfigurasi Sistem Jaringan Distribusi
20KV di Wilayah Kecamatan Kalasan”
I.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas pada kegiatan ini yaitu perencanaan dalam
peningkatan kualitas sistem pada jaringan distribusi tenaga listrik sesuai dengan
perkembangan teknologi terkini dan kondisi lingkungan yang ada di Indonesia.
I.3 Batasan Masalah
Konfigurasi sistem pada jaringan distribusi di setiap daerah Indonesia berbeda-beda.
Pada kegiatan ini akan dibahas mengenai perencanaan konfigurasi sistem yang dapat
diterapkan pada jaringan distribusi di wilayah Kecamatan Kalasan. Tidak membahas
konstruksi maupun kriteria konfigurasi sistem jaringan distribusi di luar wilayah
tersebut.
I.4 Manfaat Kegiatan
Manfaat dari tugas akhir ini adalah :
1. Menjadi bahan pertimbangan untuk memperbaharui sistem konfigurasi pada
jaringan distribusi di wilayah Kecamatan Kalasan sesuai dengan perkembangan
teknologi dan kondisi lingkungan yang ada.
4
2. Mengetahui kondisi sistem jaringan distribusi yang tepat untuk wilayah
Kecamatan Kalasan agar lebih efektif dan efisien dalam proses penyaluran tenaga
listrik.
3. Mengetahui beberapa desain dan kriteria sistem yang terpasang pada jaringan
distribusi.
4. Meningkatkan keandalan sistem jaringan distribusi.
I.5 Tujuan Kegiatan
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan program Studi
Diploma III Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
2. Sebagai sarana mahasiswa untuk berlatih mengimplementasikan teori yang
telah mereka peroleh dari bangku perkuliahan.
3. Melatih mahasiswa untuk disiplin dan bertanggung jawab pada apa yang
menjadi tugasnya.
4. Sebagai media pembelajaran mahasiswa.
5. Mengembangkan wawasan dan pengalaman mahasiswa dalam melakukan
pekerjaan yang sesuai dengan keahlian yang dimiliki.
6. Agar mahasiswa memperoleh keterampilan dan pengalaman kerja praktis
sehingga secara langsung dapat memecahkan permasalahan yang ada dalam
kegiatan di bidang penyaluran tenaga listrik.
7. Agar mahasiswa dapat melakukan dan membandingkan penerapan teori yang
diterima di jenjang akademik dengan praktek yang dilakukan di lapangan.
8. Meningkatkan hubungan kerja sama yang baik antara perguruan tinggi,
pemerintah, dan instansi terkait.
5
BAB II
DESKRIPSI UMUM
2.1 Sistem Pendistribusian Tenaga Listrik
Unit distribusi tenaga listrik merupakan salah satu bagian dari suatu sistem tenaga listrik yang
terdiri dari unit pembangkit, unit penyaluran / transmisi dan unit distribusi yang dimulai dari
PMT incoming di Gardu Induk sampai dengan Alat Penghitung dan Pembatas (APP) di
instalasi konsumen. Rangkaian dari semua ini dapat di ilustrasikan seperti pada gambar
berikut :
Gambar 2.1 Instalasi Sistem Tenaga Listrik
6
Trf
Unit Pembangkitan
Unit Transmisi
Gardu Induk distribusi
G Trf PMT
Unit Distribusi
PMT
Konsumen Besar Konsumen Umum
Gen
erat
or
Tra
nsfo
rm
ator
Pem
utus
T
enag
a
Dis
tribu
si
Pr
imer
D
istri
busi
se
kund
er
Unit distribusi tenaga listrik dalam hal ini berfungsi untuk menyalurkan dan
mendistribusikan tenaga listrik dari pusat pusat suplai atau Gardu Induk ke pusat-
pusat beban yang berupa gardu gardu distribusi (gardu trafo) atau secara langsung
mensuplai tenaga listrik ke konsumen dengan mutu yang memadai. dengan demikian
unit distribusi ini menjadi suatu sistem tersendiri karena unit distribusi ini memiliki
komponen peralatan yang saling berkaitan dalam operasinya untuk menyalurkan
tenaga listrik.
Sistem adalah perangkat unsur-unsur yang saling ketergantungan yang disusun untuk
mencapai suatu tujuan tertentu dengan menampilkan fungsi yang ditetapkan. Dilihat
dari tegangannya unit distribusi dapat dibedakan dalam dua macam yaitu :
a. Distribusi Primer, sering disebut Sistem Jaringan Tegangan Menengah
(JTM) dengan tegangan operasi nominal 20 kV/ 11,6 kV
b. Distribusi Sekunder, sering disebut Sistem Jaringan Tegangan Rendah (JTR)
dengan tegangan operasi nominal 380 / 220 volt
Dalam rencana pengembangan dan perluasan jaringan distribusi tenaga listrik
sedikitnya ada tiga kriteria sebagai dasar rekayasa (basic engineering) yang
semestinya diperhatikan dalam pengembangan distribusi ketenaga listrikan yaitu :
1. Desain sistem dan peralatan distribusi serta pembuatannya
2. Penentuan garis-garis besar standar konstruksi yang didasarkan pada
peralatan yang diperoleh
3. Memilih dan menyeleksi berbagai macam standar konstruksi yang akan
digunakan pada situasi tertentu berdasarkan hal-hal tertentu yang ditetapkan
perusahaan
7
BAB III
LANDASAN TEORI
3.1 Tipe-tipe Jaringan Distribusi Tegangan Menengah
Jaringan Pada Sistem Distribusi tegangan menengah (Primer 20kV) dapat
dikelompokkan menjadi lima model, yaitu Jaringan Radial, Jaringan hantaran
penghubung (Tie Line), Jaringan Lingkaran (Loop), Jaringan Spindel dan Sistem
Gugus atau Kluster.
a. Jaringan Radial
Sistem distribusi dengan pola Radial adalah sistem distribusi yang paling
sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa penyulang yang
menyuplai beberapa gardu distribusi tetapi penyulang ini tidak saling
berhubungan.
8
Gambar 3.1 Konfigurasi Jaringan Radial
Catu daya berasal dari satu titik sumber dan karena adanya pencabangan-
pencabangan tersebut, maka arus beban yang mengalir disepanjang saluran
menjadi tidak sama sehingga luas penampang konduktor pada jaringan bentuk
radial ini ukurannya tidak sama karena arus yang paling besar mengalir pada
jaringan yang paling dekat dengan gardu induk. Sehingga saluran yang paling
dekat dengan gardu induk ini ukuran penampangnya relatif besar dan saluran
cabang-cabangnya makin keunjung dengan arus beban yang lebih kecil
mempunyai ukuran konduktornya lebih kecil pula.
Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah :
1. Bentuknya sederhana.
2. Biaya investasinya murah.
3. Kualitas pelayanan dayanya relatif jelek, karena rugi tegangan dan rugi
daya yang terjadi pada saluran relatif besar.
4. Kontinuitas pelayanan daya kurang terjamin sebab antara titik sumber
dan titik beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran
tersebut mengalami gangguan maka akan mengalami “black out”
secara total.
Untuk melokalisir gangguan pada bentuk radial ini biasanya dilengkapi
dengan peralatan pengaman, fungsinya untuk membatasi daerah yang
mengalami pemdaman total, yaitu daerah saluran sesudah atau dibelakang titik
gangguan selama gangguan belum teratasi.
b. Jaringan Lingkar (Loop)
Pada sistem ini terdapat penyulang yang terkoneksi membentuk loop atau
rangkaian tertutup untuk menyuplai gardu distribusi. Gabungan dari dua
struktur radial menjadi keuntungan pada pola loop karena pasokan daya lebih
terjamin dan memiliki keandalan yang cukup.
9
Gambar 3.2 Konfigurasi Jaringan Lingkar (Loop)
c. Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)
Sistem ini memiliki minimal dua penyulang sekaligus dengan tambahan
Automatic Change Over / Automatic Transfer Switch, setiap penyulang
terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut, sehingga bila salah satu
penyulang mengalami gangguan maka pasokan listrik akan dipindah ke
penyulang lain.
Gambar 3.3 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)
d. Jaringan Spindle
10
Sistem spindle adalah suatu pola konfigurasi jaringan dari pola radial dan ring.
Spindle terdiri dari beberapa penyulang (feeder) yang tegangannya diberikan
dari gardu induk dan tegangan tersebut berakhir pada gardu hubung (GH).
Pada sebuah spindle biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan sebuah
penyulang cadangan (express) yang akan dihubungkan melalui gardu hubung.
Gambar 3.4 Konfigurasi Jaringan Spindle
e. Jaringan Gugus atau Kluster
11
Dalam sistem ini terdapat saklar pemutus beban dan penyulang cadangan,
dimana penyulang ini berfungsi bila ada gangguan yang terjadi pada salah satu
penyulang konsumen maka penyulang cadangan inilah yang menggantikan
fungsi supply kekonsumen.
Gambar 3.5
Konfigurasi Jaringan Gugus atau Kluster
3.2 Tolok Ukur Pengoperasian pada Jaringan Distribusi
Keberhasilan pengoperasian jaringan tegangan rendah dapat dilihat dari tolok
ukur sebagai berikut:
a. Mutu listik harus terjaga
Ada dua hal yang menjadi ukuran mutu listrik, yaitu tegangan dan frekuensi.
Untuk tegangan pelayanan ditentukan oleh :
Batasan toleransi tegangan, pada konsumen TM adalah ± 5 % ,
sedangkan pada konsumen TR maksimum + 5 % dan minimum – 10
%.
Keseimbangan tegangan pada setiap titik sambungan.
Kedip akibat pembebanan sekecil mungkin.
Hilang tegangan sejenak akibat manuver secepat mungkin.
Sedangkan untuk frekuensi, batas toleransi frekuensi adalah ± 1 % dari
frekuensi standar 50 Hz.
12
Faktor yang mempengaruhi baik buruknya mutu listrik pada jaringan distribusi
tersebut adalah faktor pembebanan pada system itu, pembebanan yang tidak
stabil oleh karena pengoperasian normal atau karena adanya gangguan dari
suplay GI penyulang.
b. Keandalan penyaluran tenaga listrik
Sebagai indikator penyaluran adalah angka lama dan atau seringnya
pemadaman pada pelanggan yan disebut dengan angka SAIDI dan SAIFI.
Angka lama padam :
SAIDI (system average interuption uration index)
lama padam x jumlah pelanggan padam
SAIDI =
jumlah pelanggan x 1 tahun
= ........menit/ pelanggan.tahun
Angka sering padam :
SAIFI (system average interuption frequency index)
seringnya padam x pelanggan padam
SAIFI =
jumlah pelanggan x 1 tahun
= …… kali / pelanggan.tahun
Beberapa faktor yang mempengaruhi SAIDI dan SAIFI adalah :
- Konfigurasi jaringan yang berkaitan dengan maneuver
- Kondisi jaringan yang rentan terhadap gangguan baik dari dalam
maupun dari luar system
13
- Cara pengoperasiannya yang tidak memperhatikan kemampuan
peralatan maupun kemampuan pasokan daya.
Sedangkan untuk menurunkan angka SAIDI dan SAIFI dapat dilakukan
dengan cara:
- Meningkatkan kualitas konfigurasi jaringan
- Meningkatkan pasokan tenaga listrik alternatif
- Meningkatkan kualitas pemeliharaan
- Meningkatkan keterampilan dan pengetahuan petugas
- Mempersiapkan petugas dengan jumlah yang memadai dengan
jumlah pelanggan
- Menggunakan material sesuai standar
- Mengidentifikasi peralatan yang sering rusak
- Meningkatkan kualitas teknik informasi pelanggan
- Memutahirkan teknik data jaringan
c. Keamanan dan Keselamatan terjamin
Sebagai indikator keamanan dan keselamatan adalah jumlah kecelakaan
akibat listrik pada personil dan kerusakan pada instalasi atau peralatan
maupun lingkungan.
Untuk meningkatkan keamanan dan keselamatan dapat dilakukan dengan :
Memperbaiki kondisi instalasi agar memenuhi persyaratan
Sistem proteksi harus berfungsi dengan baik
Pemeliharaan instalasi sesuai jadual
Alat kerja dan peralatan keselamatan kerja memenuhi syarat
Koordinasi kerja yang baik
Menginformasikan kepada masyarakat akan bahaya listrik dan untuk
menghindarinya
d. Biaya Pengoperasian Effisien
Sebagai indikatornya adalah angka susut jaringan, yaitu selisih antara energi
yang dikeluarkan oleh gardu atau pembangkit dengan energi yang digunakan
oleh pelanggan.
Berikut ini adalah beberapa penyebab susut jaringan :
- Pencurian listrik
- Kesalahan alat ukur
14
- Kesalahan rasio CT
- Kesalahan ukuran penghantar
- Jaringan terlalu panjang
- Faktor daya rendah
- Kualitas konektor dan pemasangannya jelek
e. Mempertahankan Kepuasan Pelanggan
Mempertahankan kepuasan pelanggan dapat terjadi apabila kebutuhan akan
listrik dari konsumen baik kualitas, kuantitas, dan kontinyuitas pelayanan
terpenuhi. Oleh karena itu perlu memperhatikan hal-hal berikut ini :
Pengendalian tegangan, yaitu mengadakan pengaturan mulai dari
tingkat suplai sampai ke titik ujung tegangan pada batas toleransi yang
diijinkan.
Pengendalian beban, yaitu membatasi pembebanan sesuai kemampuan
sumber pasokan tenaga listrik, maupun peralatan dan material
jaringan.
3.3 Optimasi Jaringan Distribusi Tegangan Rendah
Optimasi jaringan distribusi adalah pengoperasian jaringan distribusi yang paling
menguntungkan. Tetapi hal tersebut masih berada pada sistem yang ditetapkan,
yaitu :
Daya terpasang tidak berlebihan
Beban tidak terlalu kecil
Rugi tegangan dan daya dalam batas-batas normal
Keandalan sistem distribusi menjadi prioritas
Kemanan terhadap lingkungan terjaga
Secara ekonomis menguntungkan
Susut umur peralatan sesuai rencana
Sedangkan optimasi pembebanan penghantar adalah batasan arus pada
penghantar sesuai dengan kuat hantar arus (KHA) dan kondisi sekitarnya. Sebab
apabila arus yang dibebankan berlebihan, akan mengakibatkan :
Pelunakan pada titik tumpu penghantar
Pelunakan pada titik tumpu ikatan penghantar
15
Berkurangnya jarak aman/ andongan
Kerusakan isolasi
DAFTAR PUSTAKA
Fitzgerald, AE ,dkk. 1997. Mesin-Mesin Listrik. Jakarta: Erlangga.
Kelompok Kerja Standar Kontruksi Disribusi Jaringan Tenaga Listrik dan Pusat Penelitian Sains dan Teknologi Universitas Indonesia. 2010. Standar Konstruksi Jaringan Tegangan Rendah Tenaga Listrik. Jakarta: PT. PLN (Persero).
PT. PLN (Persero). Materi Diklat Pengoperasian JTM. Konstruksi Jaringan Tegangan
Menengah.
Rijono. 1997. Dasar Teknik Tenaga Listrik. Yogyakarta: ANDI.
Rachman, Arfita Yuana Dewi, dkk. 1999. Perencanaan Saluran Udara Tegangan
Menengah. Bandung: Remaja Rosdakarya.
16
Suswanto, Daman. 2000. Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka
Utama.
17