ABSTRAK - repo.polinpdg.ac.idrepo.polinpdg.ac.id/1060/1/NANANG_DARUSSALAM.pdfSalah satu kegunaan...

iii

ABSTRAK

DAMPAK DROP TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA PADA

GARDU INDUK DI PT.SEMEN PADANG MENGGUNAKAN

SOFTWARE ETAP 7.5.0

Nanang Darussalam

Pada tugas akhir ini akan dibahas tentang jatuh tegangan dan rugi-rugi

daya pada Gardu Induk. Analisis ini meliputi analisis jatuh tegangan dan rugi-rugi

daya dengan perhitungan manual dan dengan menggunakan ETAP. Dari kedua

hasil perhitungan tersebut dapat diambil suatu perbandingan sebagai hasil analisis.

Lalu selanjut akan meneliti mengenai hal-hal yang ditimbulkan ketika terjadi drop

tegangan dari rugi daya.

Adapun ETAP 7.5.0 (Elctrical Transient Analyzer Program) merupakan

program yang dapat menampilkan secara GUI (Graphical User Interface) dengan

jumlah bus unlimited. Salah satu kegunaan ETAP 7.5.0 adalah untuk menghitung

rugi-rugi daya. Data yang dibutuhkan ETAP 7.5.0 untuk menghitung rugi-rugi

daya adalah one-line diagram, nominal KV, dan rating generator, bus,

transformator, transmisi, dan pengaman. Permasalahan rugi-rugi daya yang

ditinjau adalah sistem dalam keadaan beban penuh.

Kata kunci : Drop tegangan, rugi daya, dampak yang ditimbulkan, ETAP 7.5.0

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Mengingat pentingnya energi listrik bagi kehidupan orang banyak maka suatu

sistem tenaga listrik harus bisa berkerja secara baik, dalam arti sistem tenaga listrik

tersebut aman dan handal yaitu tidak membahayakan manusia dan lingkungannya

serta dapat melayani pelanggan secara memuaskan misalnya dari segi kontinuitas.

Selain itu, meningkatnya kesadaran masyarakat akan kualitas daya listrik yang baik

menjadi alasan perlunya perusahaan utilitas memberi perhatian lebih dalam hal

tersebut.

Adapun beberapa parameter penting yang harus diperhatikan dalam sistem

distribusi guna menjaga kualitas daya antara lain : masalah harmonisa, fluktuasi

tegangan, frekwensi, faktor daya, jatuh tegangan, dan beberapa faktor lainnya.

Adapun parameter yang akan dibahas pada tulisan ini adalah drop tegangan dan

faktor daya.

Pusat-pusat pembangkit tenaga listrik pada umumnya jauh dari pusat beban,

hal ini mengakibatkan kerugian yang cukup besar dalam penyaluran daya listrik.

Kerugian tersebut dipengaruhi oleh luas penampang dan panjangnya penyaluran

energi akibat adanya impedansi, sehingga dalam penyaluran daya listrik melalui

transmisi maupun distribusi akan mengalami jatuh tegangan dan rugi-rugi

sepanjang saluran.

I-2

Untuk meningkatkan efisiensi operasional maka perlu menghitung jatuh

tegangan dan rugi-rugi dayanya. Perhitungan jatuh tegangan dipengaruhi oleh

panjang penghantar, besar beban, luas penampang. Sedangkan rugi-rugi

dipengaruhi oleh besarnya energi yang hilang sepanjang penyaluran. Konsumen

mengharapkan tegangan yang nominal supaya peralatan dapat bekerja maksimal

dan tidak terjadi kerusakan. Hal inilah yang melatar belakangi penulis untuk

melakukan analisis dampak drop tegangan dan rugi-rugi daya pada Gardu Induk.

1.2 Perumusan Masalah

Dari latar belakang diatas,maka dapat dirumuskan permasalahannya :

1. Dampak apa saja yang akan ditimbulkan dari drop tegangan dan rugi-rugi

daya tersebut.

2. Bagaimana menghitung rugi-rugi yang terjadi di Gardu Induk dengan

menggunakan software ETAP 7.5.0

3. Membandingkan hasil perhitungan secara manual dengan perhitungan

menggunakan software ETAP.

1.3 Tujuan penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini ialah :

1. Mengetahui besar drop tegangan dan rugi-rugi daya pada Gardu Induk.

2. Menganalisa aspek-aspek penyebab dari drop tegangan dan rugi-rugi

daya.

3. Menganalisa dampak-dampak dari drop tegangan dan rugi-rugi daya.

I-3

1.4 Ruang lingkup dan batasan masalah

Agar isi dan pembahasan tugas akhir inimenjadi terarah dan dapat mencapai

hasil yang diharapkan, maka penulis perlu membuat ruang lingkup dan batasan

masalah yang akan dibahas. adapun batasan masalah pada penulisan tugas akhir

ini adalah sebagai berikut :

1. Hanya akan membahas drop tegangan dan rugi-rugi daya yang terjadi di

Gardu Induk.

2. Analisis rugi-rugi daya pada Sistem Gardu Induk menggunakan software

ETAP 7.5.0

3. Tidak membahas bagaimana cara mengurangi jatuh tegangan pada Gardu

Induk.

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan Tugas Akhir ini disajikan dengan sistematika penulisan sebagai

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tantang latar

belakang masalah, perumusan masalah, tujuan, ruang lingkup dan

batasan masalah, dan sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini memberikan penjelasan tentang hal-hal yang menjadi teori

dasar dalam penelitian ini serta hal-hal yang terkait lainnya. Pada

bab ini juga menjadi acuan dalam hasil penelitian yang dilakukan.

I-4

BAB III METODA PENELITIAN

Bab ini membahas mengenai langkah-langkah pengerjaan dalam

kegiatan penelitian agar pengetahuan yang akan dicapai dapat

memenuhi kaidah ilmiah.

BAB IV ANALISIS DAMPAK DROP TEGANGAN DAN RUGI-RUGI

DAYA PADA GARDU INDUK PT.SEMEN PADANG

MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP 7.5.0

Bab ini menjelaskan tentang hasil analisis dari dampak drop

tegangan dan rugi-rugi daya pada Gardu Induk secara manual dan

oleh ETAP serta perbandingan hasil kedua analisis tersebut.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari analisis Tugas Akhir ini dan saran dari

penulis.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kualitas Daya Listrik

Peningkatan terhadap kebutuhan dan konsumsi energi listrik yang baik dari

segi kualitas dan kuantitas menjadi salah satu alasan mengapa perusahaan utilitas

penyedia listrik perlu memberi perhatian terhadap isu kualitas daya listrik. Terlebih

pada konsumen perindustrian yang membutuhkan supply listrik yang baik yaitu

dari segi kontinuitas dan juga kualitas tegangan yang disupply (karena mesin-mesin

pada perindustrian sensitif terhadap lonjakan/ ketidakstabilan tegangan) perlu

diusahakan suatu sistem pendistribusian tenaga listrik yang dapat memberikan

pelayanan yang memenuhi kriteria yang diinginkan konsumennya.

Istilah kualitas daya listrik bukanlah hal yang baru melainkan sudah menjadi

isu penting pada industri sejak akhir 1980-an. Kualitas daya listrik memberikan

gambaran akan baik buruknya suatu sistem ketenagalistrikan dalam mengatasi

gangguan-gangguan pada sistem tersebut.

Roger C. Dugan memberikan empat alasan utama perlunya perhatian lebih

akan masalah kualitas daya :

1. Perangkat listrik yang digunakan pada saat ini sangat sensitif terhadap kualitas

daya listrik yang mana perangkat berbasis mikroprosesor dan elektronika daya

lainnya membutuhkan tegangan pelayanan yang stabil dan level tegangannya

juga harus dijaga pada tegangan kerja perangkat tersebut.

II-6

2. Peningkatan yang ditekankan pada efisiensi daya /sistem kelistrikan secara

keseluruhan yang mengakibatkan pertumbuhan lanjutan dalam aplikasi

perangkat dengan efisiensi tinggi, seperti pengaturan kecepatan motor listrik

dan penggunaan kapasitor bank untuk koreksi faktor daya untuk mengurangi

rugi-rugi. Hal ini mengakibatkan peningkatan tingkat harmonik pada sistem

tenaga dan mengakibatkan banyak praktisi dibidang sistem ketenagalistrikan

khawatir akan dampak tersebut di masa depan (dikhawatirkan dapat

menurunkan kemampuan dari sistem tersebut).

3. Meningkatnya kesadaran para konsumen akan masalah kualitas daya. Dimana

pelanggan/konsumen menjadi lebih mengerti akan masalah seperti interupsi,

sags, dan transien switching dan mengharapkan sistem utilitas listrik untuk

meningkatkan kualitas daya yang dikirim.

4. Sistem tenaga listrik sekarang ini sudah banyak yang melakukan interkoneksi

antar jaringan, di mana hal ini memberikan suatu konsekuensi bahwa

kegagalan dari setiap komponen akan mengakibatkan kegagalan pada

komponen lainnya.

Masalah yang dapat timbul dari sistem tenaga listrik dengan kualitas daya

yang buruk dapat berupa masalah lonjakan/perubahan tegangan, arus dan

frekwensi yang akan menimbulkan kegagalan/misoperasi peralatan. Yang mana

kegagalan ini dapat merusak peralatan listrik baik dari sisi pengirim maupun sisi

penerima. Untuk itu demi mengantisipasi kerugian yang terjadi dapat di

minimalisirkan dengan mengupayakan sistem ketenagalistrikan yang baik.

Masalah kualitas daya yang akan dibahas pada tulisan ini adalah mengenai drop

tegangan dan rugi-rugi daya.

II-7

2.2 Sistem tenaga listrik

Papa gambar II.1 dibawah ini menunjukkan diagram segaris suatu sistem

tenaga listrik yang sederhana. Gambar ini menunjukkan bahwa sistem tenaga

listrik terdiri atas lima sub-sistem utama, yaitu: pusat pembangkit, transmisi,

gardu induk, jaringan distribusi, dan beban.

Gambar 2.1 Single line diagram sistem tenaga listrik secara sederhana

Pada pusat pembangkit terdapat generator dan tranformator penaik

tegangan (step-up transformer). Generator berfungsi untuk mengubah energi

mekanis yang dihasilkan pada poros turbin menjadi energi listrik. Lalu melalui

transformator penaik tegangan energi listrik ini kemudian dikirimkan melalui

saluran transmisi bertegangan tinggi menuju pusat-pusat beban. Tegangan ini

dinaikkan dengan maksud untuk mengurangi jumlah arus yang mengalir pada

saluran transmisi. Dengan demikian saluran transmisi bertegangan tinggi akan

membawa aliran arus yang rendah dan berarti akan mengurangi rugi-rugi daya

transmisi. Ketika saluran transmisi mencapai pusat beban, tegangan tersebut akan

kembali diturunkan melalui transformator penurun tegangan (step-down

transformer) yang terdapat pada gardu induk distribusi menjadi tegangan

menengah maupun tegangan rendah yang kemudian akan disalurkan melalui

saluran distribusi menuju pusat-pusat beban.

II-8

2.3 Pengertian Gardu Induk

Gardu Induk adalah suatu instalasi yang terdiri dari peralatan listrik yang

berfungsi untuk mentransfer tenaga listrik dari tegangan yang berbeda,

pengukuran, pengawasan, pengamanan sistem tenaga listrik serta pengaturan daya.

Untuk single line nya dapat dilihat pada Gambar II.2

Gambar 2.2 Single line diagram suatu Gardu Induk

Diagram satu garis adalah suatu diagram listrik pada gardu induk yang

berisi penjelasan secara umum tentang letak, jenis peralatan gardu induk seperti

rel (busbar), pemisah (PMS), pemutus (PMT), Trafo arus (CT), trafo tegangan

(PT), Lightning Arrester (LA), trafo tenaga dll.

Adapun fungsi Gardu Induk pada sistem tenaga listrik :

1. Mentransformasikan atau merubah besaran tenaga listrik pada suatu

tingkat tegangan ke tingkat tegangan yang diinginkan.

2. Sebagai pusat pengaturan daya listrik ke Gardu Distribusi atau gardu

lainnya melalui feeder-feeder menengah.

3. Sebagai pusat pengaturan, pengawasan operasional serta pengaturan dalam

mengamankan sistem jaringan tenaga listrik.

Oleh karena itu, jika dilihat dari segi manfaat dan kegunaan dari gardu induk

itu sendiri, maka peralatan dan komponen dari gardu induk harus memiliki

keandalan yang tinggi serta kualitas yang tidak diragukan lagi, atau dapat

II-9

dikatakan harus optimal dalam kinerjanya sehingga masyarakat sebagai konsumen

tidak merasa dirugikan oleh kinerjanya. Oleh krena itu, sesuatu yang berhubungan

dengan rekonstruksi pembangunan gardu induk harus memiliki syarat-syarat yang

berlaku dan pembangunan gardu induk harus diperhatikan besarnya beban. Maka

perencanaan suatu gardu induk harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1. Operasi, yaitu dalam segi perawatan dan perbaikan mudah

2. Flexibel

3. Konstruksi sederhana dan kuat

4. Memiliki tingkat keandalan dan daya guna yang tinggi

5. Memiliki tingkat keamanan yang tinggi

Instalasi lain yang ada pada gardu distribusi adalah instalasi penerangan, terdiri

dari ; Instalasi alat pembatas dan pengukur, Instalasi kabel scada untuk kubikel

dengan motor kontrol, Instalasi pengaman.

2.3.1 Peralatan Utama Gardu Induk

Peralatan-peralatan utama yang terdapat di suatu gardu induk pada umumnya

terdiri atas :

1. Transformator (trafo), terdiri atas :

a. Transformator tenaga (daya)

b. Transformator instrument : trafo tegangan dan trafo arus

2. Pemutus Tenaga (PMT)

3. Pemutus Pemisah (PMS)

4. Busbar (rel daya)

5. Isolator-isolator

6. Lightning Arester (LA)

II-10

7. Peralatan Sistem Pentanahan

2.3.2 Jenis dan klasifikasi Gardu Induk

Jenis-jenis gardu distribusi didesain berdasarkan maksud dan tujuan

penggunaannya sesuai dengan peraturan pemda, yaitu: gardu distribusi konstruksi

beton (gardu beton); gardu distribusi konstruksi metal clad (gardu besi); gardu

distribusi tipe tiang portal, gardu distribusi tipe tiang cantol (gardu tiang); dan

gardu distribusi mobil tipe kios, gardu distribusi mobil tipe trailer (gardu mobil).

1. Gardu Beton

Yaitu gardu distribusi yang bangunan pelindungnya terbuat dari beton.

Gardu beton termasuk gardu jenis pasangan dalam karena pada umumnya semua

peralatan penghubung/pemutus, pemisah dan transformator distribusi terletak di

dalam bangunan beton. Dalam pembangunannya semua peralatan tersebut didisain

dan diinstalasi di lokasi sesuai dengan ukuran bangunan gardu.

2. Gardu Metal Clad (Gardu Besi).

Gardu metal adalah gardu distribusi yang bangunan pelindungnya terbuat dari

besi. Gardu besi termasuk gardu jenis pasangan dalam, karena pada umumnya

semua peralatan penghubung/pemutus, pemisah dan transformator distribusi

terletak di dalam bangunan besi. Semua peralatan tersebut sudah di instalasi di

dalam bangunan besi, sehingga dalam pembangunannya pelaksana pekerjaan

tinggal menyiapkan pondasinya saja.

3. Gardu Tiang Tipe Portal.

Merupakan salah satu gardu distribusi yang bangunan pelindungnya terbuat

dari tiang. Transformator distribusi terletak dibagian atas tiang, oleh sebab itu

gardu tiang hanya dapat melayani daya listrik terbatas karena transformatornya

II-11

cukup berat sehingga tidak mungkin menempatkan transformator berkapasitas

besar di bagian atas tiang (± 5 meter di atas tanah).

Gambar 2.3 Gardu tiang tipe portal dan midel panel

Gardu portal adalah gardu listrik tipe terbuka (outdoor) dengan konstruksi

tiang/menara kedudukan transformator minimal 3 meter diatas platform. Umumnya

memakai tiang beton ukuran 2x500 daN.

4. Gardu Tiang Tipe Cantol

Gardu Cantol adalah tipe.gardu listrik dengan transformator yang

dicantolkan pada tiang listrik besamya kekuatan tiang minimal 500 daN.

II-12

Gambar 2.4 Gardu tiang tiga fasa tipe cantol

Sambungan Gardu Tiang Tipe Cantol

a) Gardu cantol 1 fasa dengan transformator CSP (completely self protected) untu

pelayanan satu fasa.

b) Untuk pelayanan sistem 3 fasa memakai 3 buah transformator 1 fasa dengan

titik netral digabungkan dari tiap-tiap transformator menjadi satu.

c) Instalasi dalam PHB terbagi atas 6 bagian utama.

-Instalasi switch gear tegangan menengah

-Instalasi switch gear tegangan rendah

-Instalasi transformator

-Instalasi kabel tenaga dan kabel kontrol

-Instalasi pembumian

-Bangunan fisik gardu.

II-13

5. Gardu Mobil

Yaitu gardu distribusi yang bangunan pelindungnya berupa sebuah mobil

(diletakkan di atas mobil) sehingga dapat dipindah-pindahkan sesuai dengan

tempat yang memerlukan. Karena itu gardu mobil umumnya hanya untuk

pemakaian sementara (darurat) yaitu untuk mengatasi kebutuhan daya yang

sifatnya temporer.

Gardu induk dapat diklasifikasikan menurut beberapa bagian, yaitu :

1. Menurut pelayanannya

a) Gardu Transmisi, yaitu gardu induk yang melayani untuk TET (Tegangan

Ekstra Tinggi) dan TT (Tegangan Tinggi).

b) Gardu Distribusi, yaitu gardu induk yang melayani untuk TM (Tegangan

Menengah).

2. Menurut isolasinya

a) Gardu induk Konvensional

Adalah Gardu Induk dengan isolasi udara bebas. Biasanya GI

Konvensional memerlukan areal tanah yang cukup luas, karena sebagian

besar peralatannya dipasang diluar Gedung ( SWITCH-YARD ) dan sebagian

lagi peralatannya dipasang didalam Gedung.

b) Gardu Insulated Substation (GIS)

Adalah Gardu Induk dengan isolasi Sulfur Hexafluoride. GIS ini hanya

memerlukan areal tanah yang relatif kecil (seperenam kali lebih kecil

dibanding GI. Konvensional), maka sangat cocok untuk dibangun di areal

perkotaan yang harga tanahnya sangat mahal walaupun pembangunannya

memerlukan investasi yang sangat tinggi khususnya untuk pengadaan

II-14

peralatannya akan tetapi masih relatif efisien. GIS hampir semua peralatannya

dipasang di dalam Gedung.

3. Menurut Relnya

a) Gardu induk dengan system ring busbar

Adalah gardu induk yang busbarnya berbentuk ring yaitu semua

rel/busbar yang ada tersambung satu sama lain dan membentuk seperti

ring/cincin. Untuk lebih jelasnya lihatlah Gambar II.5 berikut ini.

Gambar 2.5 Gardu Induk System Ring Busbar

Keuntungan

- Biaya cukup rendah

- Pemeliharaan breaker cukup fleksibel

- Pemeliharaan dapat berlangsung tanpa interupsi jaringan

- Hanya memerlukan 1 breaker setiap jaringan

- Setiap jaringan disokong oleh 2 circuit breaker

Kekurangan

- Apabila terjadi gagal pada saat pemeliharaan breaker, maka jaringan akan

terbagi menjadi 2

II-15

- Saat terjadi gagal, maka jumlah circuit breaker yang menyokong jaringan akan

berkurang

b) Gardu induk dengan satu rel (single busbar)

Adalah gardu induk yang mempunyai satu/single busbar. Pada umumnya

gardu dengan system ini adalah gardu induk diujung atau akhir dari suatu

transmisi. Untuk lebih jelasnya lihatlah Gambar II.6 berikut ini.

Gambar 2.6 Gardu Induk Single Busbar

Keuntungan:

- Biaya paling Murah

Kekurangan:

- Kegagalan bus atau hasil pemutusan CB menyebabkan shutdown seluruh gardu

Induk.

- Sulit untuk melakukan maintenance

- Tidak dapat melakukan modifikasi pada busbar tanpa mematikan gardu induk

secara keseluruhan

- Hanya dapat digunakan di tempat di mana beban dapat diputus.

II-16

c) Gardu induk dengan dua rel, Satu Breaker (Double Bus, Single Breaker)

Adalah gardu induk yang mempunyai dua/double busbar. Sistem ini sangat

umum, hamper semua gardu induk menggunakan system ini karena sangat efektif

untuk mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan system.

Untuk lebih jelasnya lihatlah Gambar II.7 berikut ini.

Gambar 2.7 Double Bus, Single Breaker

Keuntungan

- Lebih fleksibel dengan adanya 2 bus

- Dapat dilakukan maintenance pada masing-masing bus

- Dapat dilakukan pemindahan secara mudah menggunakan switch bus tie

Kekurangan

- Diperlukan breaker ekstra untuk bus tie

- Diperlukan 4 switch untuk satu jaringan

- Kemungkinan gagal pada bus cukup besar

II-17

d) Gardu induk dengan dua rel sistem 1,5 PMT (one and half circuit breaker).

Adalah gardu induk yang mempunyai dua/double busbar. Pada umumnya

gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit tenaga listrik atau

gardu induk yang berkapasitas besar. Dalam segi operasional, gardu induk ini

sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan

perubahan sistem (manuver system). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT

didalam satu diagonal yang terpasang secara seri.

Mengenai sistem ini lihatlah Gambar II.8 berikut ini.

Gambar 2.8 Gardu Induk dengan dua rel sistem

Keuntungan

- Operasi paling fleksibel

- Memiliki keandalan tinggi

- Mudah untuk melakukan maintenance bus

- Kegagalan pada bus tidak mengakibatkan putusnya jaringan

Kekurangan

II-18

- Setiap jaringan disokong oleh 3/2 breaker

- Circuit breaker yang berada di tengah menyokong 2 buah jaringan

4. Menurut Fungsi

- Gardu induk pembangkit

- Gardu induk beban

- Gardu induk hubung

5. Menurut Jenis Trafo Daya yang Terpasang

- Gardu induk step up

- Gardu induk step down

2.4 Persamaan aliran daya

Komponen Utama dari suatu sistem tenaga pada umumnya terdiri dari

generaror, saluran transmisi, transformator dan beban.Dengan asumsi sistem 3

phasa yang dianalisis dalam keadaan seimbang dan kondisi normal. Untuk

mempresentasikan suatu sistem tenaga listrik digunakan diagram yang disebut

diagram segaris (single line diagram). Diagram segaris berisi informasi yang

dibutuhkan mengenai sistem tenaga tersebut.

Pada studi aliran daya, perhitungan aliran dan tegangan sistem dilakukan pada

terminal tertentu atau bus tertentu. Bus-bus pada studi aliran daya dibagi dalam 3

macam, yaitu:

1. Bus Beban

Pada bus ini daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) diketahui sehingga sering

juga disebut bus PQ. Daya aktif dan reaktif yang dicatu ke dalam sistem tenaga

bernilai positif, sementara daya aktif dan reaktif yang di konsumsi bernilai negatif.

II-19

Besaran yang dapat dihitung pada bus ini adalah V (tegangan) dan δ (sudut

beban).

2. Bus Generator

Bus Generator dapat disebut dengan voltage controlled bus karena tegangan

pada bus ini dibuat selalu konstan atau bus dimana terdapat generator.

Pembangkitan daya aktif dapat dikendalikan dengan mengatur penggerak mula

(prime mover) dan nilai tegangan dikendalikan dengan mengatur eksitasi

generator. Sehingga bus ini sering juga disebut dengan PV bus. Besaran yang

dapat dihitung dari bus ini adalah Q (daya reaktif) dan δ (sudut beban).

3. Slack Bus

Slack Bus sering juga disebut dengan swing bus atau bus berayun. Slack bus

berfungsi untuk menyuplai daya aktif P dan daya reaktif Q. Besaran yang

diketahui dari slack bus adalah tegangan V dan sudut beban δ. Suatu sistem tenaga

biasanya dirancang memiliki bus ini yang dijadikan sebagai referensi yaitu

besaran δ = 00. Besaran yang dapat dihitung dari bus ini adalah daya aktif P dan

daya reaktif Q.

Tabel 2.1 Klasifikasi Bus

No Tipe Bus P Q V Ҩ

(Daya Aktif) (Daya Reaktif) (Tegangan) (sudut beban)

1 Load Bus Diketahui Diketahui Tidak

diketahui Tidak diketahui

2 Generator bus Tidak diketahui Tidak diketahui diketahui Tidak diketahui

3 Slack Bus Tidak diketahui Tidak diketahui diketahui diketahui

Pada tabel diatas terlihat perbedaan pada tiap masing-masing Bus. Klasifikasi

Bus tersebut berbeda dikarenakan memiliki fungsi dan tujuan yang berbeda pula.

II-20

2.5 Drop tegangan

Jatuh tegangan merupakan besarnya tegangan yang hilang pada suatu

penghantar. Jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik secara umum berbanding

lurus dengan panjang saluran dan beban serta berbanding terbalik dengan luas

penampang penghantar. Besarnya jatuh tegangan dinyatakan baik dalam persen

atau dalam besaran Volt. Besarnya batas atas dan bawah ditentukan oleh

kebijaksanaan perusahaan kelistrikan. Perhitungan jatuh tegangan praktis pada

batas-batas tertentu dengan hanya menghitung besarnya tahanan masih dapat

dipertimbangkan, namun pada sistem jaringan khususnya pada sistem tegangan

menengah masalah indukstansi dan kapasitansinya diperhitungkan karena nilainya

cukup berarti (PT.PLN(Persero),2010: hal 20).

Tegangan jatuh secara umum adalah tegangan yang digunakan pada beban.

Tegangan jatuh ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui tahanan kawat.

Tegangan jatuh V pada penghantar semakin besar jika arus I di dalam penghantar

semakin besar dan jika tahanan penghantar Rℓ semakin besar pula. Tegangan jatuh

merupakan penanggung jawab terjadinya kerugian pada penghantar karena dapat

menurunkan tegangan pada beban. Akibatnya hingga berada di bawah tegangan

nominal yang dibutuhkan. Atas dasar hal tersebut maka tegangan jatuh yang

diijinkan untuk instalasi arus kuat hingga 1.000 V yang ditetapkan dalam persen

dari tegangan kerjanya (Daryanto,2010: hal 18 & 42).

Besarnya jatuh tegangan dinyatakan baik dalam persen atau dalam

besaran Volt. Dalam hal ini PLN membatasi tegangan minimun pada batasan

-10% dari tegangan nominal dan tegangan maksimumnya tidak lebih dari +5%

dari tegangan nominalnya.

II-21

Penurunan persamaan jatuh tegangan dapat ditentukan dari gambar diagram

phasor transmisi daya pada gambar berikut :

Gambar 2.9 Diagram phasor transmisi daya ke beban

Beban-beban yang terdapat pada sistem tenaga listrik bukanlah bersifat

resistif murni melainkan bersifat resistif-induktif. Beban resistif akan menyerap

daya aktif, sedangkan beban induktif akan menyerap daya reaktif yang dihasilkan

oleh pembangkit. Penyerapan daya reaktif oleh beban induktif ini akan

menyebabkan jatuh tegangan sehingga terjadi hilangnya tegangan pada saluran

selama proses pendistribusian dan mengakibatkan nilai tegangan disisi penerima

akan berbeda dengan nilai tegangan pada sisi pengirim. Persamaan jatuh tegangan

dapat dilihat pada persamaan berikut :

Vs2 = (Vr +ΔVp)2 + (ΔVq)2 (2.6)

Keterangan :

Vs = tegangan di sisi pengirim

Vr = tegangan di sisi penerima

II-22

ΔVp = jatuh tegangan

Dimana : ΔVp = IR cosҨ + IX sinҨ (2.7)

ΔVq = IX cosҨ – IR sinҨ (2.8)

Sehingga persamaan tegangan di sisi pengirim (Vs) menjadi :

Vs2 = (Vr + IR cosҨ + IX sinҨ)2 + (IX cosҨ – IR sinҨ)2 (2.9)

Karena nilai ΔVq = IX cosҨ – IR sinҨ sangat kecil, maka nilai tersebut dapat

diabaikan. Sehingga persamaan Vs2 menjadi :

Vs2 = (Vr +ΔVp)2 (2.10)

Sementara itu untuk persamaan jatuh tegangan dapat kita tentukan :

ΔVp = IR cosҨ + IX sinҨ

Atau

ΔVp = R PVr + X QVr (2.11)

Keterangan :

R = resistansi saluran

X = reaktansi saluran

P = daya aktif yang dikirim ke beban

Q = daya reaktif yang dikirim ke beban

Adapun rumus yang secara umum digunakan ialah :

ΔV = )Sin X + Cos (R x x I x 3

% %100xVnom

VtV

Dimana: ΔV = Jatuh Tegangan (volt)

3 = 1,732

I = Arus (ampere)

II-23

l = Panjang kabel (kms)

Ҩ = Sudut Power Factor

R = Resistansi ( /Km)

X = Reaktansi ( /Km)

Hal-hal yang mempengaruhi drop tegangan :

a) Hubungan drop voltage dengan Kabel

Pada kabel konduktor pasti memiliki nilai impedansi dan sehingga setiap kali

arus mengalir melalui kabel tersebut, akan ada jatuh tegangan disepanjang kabel,

yang dapat diturunkan dengan Hukum Ohm (yaitu V = IZ ). Penurunan tegangan

tersebut tergantung pada dua hal, yaitu :

1. Aliran arus melalui kabel - semakin tinggi arus, semakin besar tegangan

drop

2. Impedansi konduktor - semakin besar impedansi, semakin besar tegangan

drop.

b) Impedansi kabel

Impedansi kabel merupakan fungsi dari ukuran kabel (luas penampang) dan

panjang kabel. Umumnya produsen kabel akan melampirkan data kabel yang

diproduksinya seperti nilai resistansi kabel dan reaktansi kabel dalam satuan Ω /

km. Panjang kabel dan nilai arus yang mengalir pada suatu kabel berbanding lurus

dengan drop tegangan.

Tegangan Jatuh (Voltage Drop) disepanjang kabel lebih ditentukan karena

beban konsumen (misalnya peralatan) sehingga tegangan yang sampai diinput

peralatan tidak melebihi batas toleransi. Ini berarti, jika tegangan pada alat tersebut

II-24

lebih rendah dari tegangan minimum, maka alat tidak dapat beroperasi dengan

benar.

Secara umum, sebagian besar peralatan listrik akan beroperasi normal pada

tegangan serendah 80% dari tegangan nominal. Sebagai contoh, jika tegangan

nominal adalah 230VAC, maka sebagian besar peralatan dapat dijalankan pada >

184VAC. Pemilihan ukuran untuk kabel penghantar yang baik adalah ukuran yang

hanya mengalami drop tegangan sebesar kisaran 5 - 10% pada beban penuh .

2.6 Rugi-rugi daya

Rugi-rugi daya merupakan daya yang hilang dalam penyaluran daya

listrik dari sumber daya listrik utama ke suatu beban.

Gambar 2.10 Segitiga daya

Hubungan dari ketiga daya diatas (P, Q, S) disebut segitiga daya dapat

diirumuskan sebagai berikut :

Daya listrik [P] yang dihasilkan oleh arus listrik [i] pada tegangan [v]

dinyatakan dengan persamaan berikut :

P I . V

dimana,

II-25

P = daya [watt]

I = arus [ampere]

V = tegangan [V]

Dalam sistem listrik arus bolak-balik, dikenal adanya 3 jenis daya untuk

beban yang memiliki impedansi (Z), yaitu

c) Daya Aktif (P)

Daya aktif (Active Power) adalah daya yang terpakai untuk melakukan energi

sebenarnya. Satuan daya aktif adalah Watt. Misalnya energi panas, cahaya,

mekanik dan lain – lain.

P = V. I cos phi

P = 3. V . I . cos phi

Daya ini digunakan secara umum oleh konsumen dan dikonversikan dalam bentuk

kerja.

d) Daya Reaktif (Q)

Daya reaktif adalah daya yang timbul akibat adanya efek induksi

elektromagnetik oleh beban yang mempunyai nilai induktif (fase arus

tertinggal/lagging atau kapasitif (fase arus mendahului/leading). Satuan daya

reaktif adalah Var dinyatakan dengan persamaan

Q = V . I sin phi

Q =3 . V . I sin phi

e) Daya Semu (S)

Pada beban impedansi (Z), daya semu adalah daya yang terukur atau

terbaca pada alat ukur. Daya semu adalah penjumlahan daya aktif dan daya

II-26

reaktif secara vektoris. Satuan daya ini adalah VA dinyatakan dengan

persamaan

S = V . I

Maka semakin besar nilai daya reaktif (Q) akan meningkatkan sudut antara

daya nyata dan daya semu atau biasa disebut power factor Cosϕ. Sehingga

daya yang terbaca pada alat ukur (S) lebih besar daripada daya yang

sesungguhnya dibutuhkan oleh beban (P).

Adapun daya listrik yang dikirim dan disalurkan dari gardu induk/trafo

distribusi ke pemakai mengalami rugi tegangan dan rugi daya, ini disebabkan

karena saluran distribusi mempunyai tahanan, induktansi, dan kapasitas. Karena

saluran distribusi primer ataupun sekunder berjarak pendek maka kapasitas dapat

diabaikan, dengan demikian dapat dibuat rangkaian ekivalen dari saluran distribusi.

Kerugian akibat pelembekan, pelembekan logam perpengaruh terhadap

sedikit pada semua suhu dan merupakan fungsi suhu dan waktu. Bersamaan dengan

penurunan batas tegangan tarik pada keadaan komulatif. Pelembekan yang terlihat

dan kerugian tegangan tarik tidak berpengaruh jika penghantar dalam batas yang

dianjurkan. Pada keadaan tertentu harga – harga pada suatu tingkat umur yang

ditaksir dapat ditentukan. Untuk para ahli perlu mengetahui hubungan antara suhu

kerja, waktu suhu kerja dan penurunan kekuatan penghantaryang bersangkutan.

Kerugian akibat panas, jika suatu penghantar dialairi arus listrik

secara terus – menerus maka akan menimbulkan panas, panas ini timbul akibat

energi listrik yang mengalir pada penghantar tersebut. Semakin lama arus tresebut

mengalir maka semakin panas penghantar tersebut dan semakin banyak energi

listrik yang hilang karena energi tersebut berubah menjadi panas. Hal inilah yang

II-27

merugikan karena jika energi itu hilang maka tegangan pada ujung penghantar

tersebut akan berkurang. semakin banyak energin yang menjadi panas

maka semakin banyak tegangan yang menghilang.

Kerugian akibat Jarak, jarak sangat berpengaruh pada keandalan jaringan

karena semakin jauh atau semakin panjang penghantar listrik tersebut maka akan

banyak tegangan listrik yang menghilang karena penghantar itu saendiri memiliki

hambatan atau tahanan, jadi karena jarak penghantar sangat jau dari sumber atau

pembangkit maka nilai hambatan penghantar itu sendiri akan mengurangi tagangan

yang mengalir pada penghantar tersebut.

Luas penampang kawat (penghantar), Arus listrik yang mengalir dalam

penghantar selalu mengalami tahanan dari penghantar itu sendiri, besarnya tahanan

tergantung bahannya.

Tegangan juga sangat berpengaruh terhadap rugi-rugi daya, semakin besar

tegangan pada suatu saluran, maka semakin kecil arus pada saluran tersebut.

Sedangkan arus adalah salah satu faktor yang mempengaruhi besar kecilnya

rugi-rugi daya pada suatu saluran. Itu dapat dilihat dari rumus dibawah ini:

RUGI DAYA = I² R

TAHANAN R = ρ x L/A ( Ohm )

Dimana; ρ = tahanan jenis penghantar ( Ohm/m.mm² )

L = panjang penghantar ( m )

A = penampang penghantar ( mm² )

Besarnya rugi-rugi daya pada jaringan tiga fasa adalah sebagai berikut :

P loss = 3 x I2 x R x L

P loss = (P2 x R x L) / (V2 x (Cos Ҩ)2)

II-28

Dengan :

I = P / (√3 x V x Cos Ҩ)

Dimana :

P loss = 3 x I2 X R X L

P loss = (3 x (P)2 x R x L) / ((√3)2 x (V)2 x (Cos Ҩ)2)

P loss = (3 x P2 x R x L) / (3 x V2 x (Cos Ҩ)2)

P loss = (P2 x R x L) / (V2 x (Cos Ҩ)2)

Keterangan :

Ploss = Rugi-rugi daya (Watt)

P = Daya yang di salurkan (Watt)

V = Tegangan kerja sistem (Volt)

I = Arus yangdi salurkan (Ampere)

R = Tahanan Saluran (Ohm/meter)

L = Panjang Saluran (meter)

Cos Ҩ = Faktor Daya

2.7 Faktor daya

Faktor daya (Cos phi ) dapat didefinisikan sebagai rasio perbandingan antara

daya aktif (Watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan dalam sirkuit AC atau

beda sudut fasa antara V dan I yang biasanya dinyatakan dalam cos φ .

)(

)(

kVAnyataDaya

kWaktifDaya

S

PCos

Faktor daya mempunyai nilai range antara 0 – 1 dan dapat juga dinyatakan

dalam persen. Faktor daya yang bagus apabila bernilai mendekati satu.

)(

)(

kWreaktifDaya

kVARreaktifDaya

P

QTan

II-29

karena komponen daya aktif umumnya konstan (komponen kVA dan kVAR

berubah sesuai dengan faktor daya)

Beberapa keuntungan meningkatkan faktor daya :

1) Tagihan listrik akan menjadi kecil

2) Kapasitas distribusi sistem tenaga listrik akan meningkat

3) Mengurangi rugi – rugi daya pada system

4) Adanya peningkatan tegangan karena daya meningkat.

Jika power faktor menurun maka akan timbul beberapa persoalan diantaranya :

1) Membesarnya penggunaan daya listrik kWH karena rugi – rugi daya

2) Membesarnya penggunaan daya listrik kVAR

3) Mutu listrik menjadi rendah karena jatuh tegangan (voltage drops)

Faktor daya terdiri dari dua sifat yaitu faktor daya “leading” dan faktor daya

“lagging”. Faktor daya ini memiliki karakteristik seperti berikut : Faktor Daya

“leading” Apabila arus mendahului tegangan, maka faktor daya ini dikatakan

“leading”. Faktor daya leading ini terjadi apabila bebannya kapasitif, seperti

capacitor, synchronocus generators, synchronocus motors dan synchronocus

condensor.

a) Faktor daya leading

Apabila arus mendahului tegangan, maka faktor daya ini dikatakan “leading”.

Gambar 2.11 Faktor daya leading

II-30

b) Faktor daya lagging

Apabila tegangan mendahului arus, maka faktor daya ini dikatakan “lagging”.

Gambar 2.12 Faktor daya lagging

2.8 Metoda aliran daya Newton-Raphson

Pada sistem multi-bus, penyelesaian aliran daya dilakukan dengan metode

persamaan aliran daya. Metode yang pada umumnya digunkan dalam

penyelesaian aliran daya, yaitu metode Newton-Raphson, Gauss-Seidel, dan Fast

Decoupled. Namun yang akan dibahas kali ini ialah metoda Newton-Raphson.

Prosedur Perhitungan aliran daya dengan menggunakan metode Newton-Raphson

adalah sebagai berikut:

1. Membentuk matriks admitansi Ybus sistem.

2. Menentukan nilai awal V, P dan Q pada bus

3. Menghitung daya aktif P dan daya reaktif (Q)

4. Menghitung nilai ΔP dan ΔQ

5. Membuat matrik berdasarkan hasil diatas.

6. Menghitung nilai cos phi dan V.

7. Masukkan hasil nilai cos phi dan V ke dalam rumus diatas untuk mencari

nilai P dan Q hingga mencapai nilai yang konvergen.

8. Jika sudah konvergen maka perhitungan selesai.

II-31

2.9 Terjadinya Penyusutan Daya

Susut daya listrik merupakan persoalan krusial dalam transmisi listrik.

Persoalan ini meliputi profil tegangan yang buruk, frekuensi tegangan yang tidak

stabil serta distori harmonik yang berlebihan. Kesimpulan yang sementara bisa

ditarik adalah bahwa terjadi susut daya yang cukup besar di jaringan. Kesimpulan

ini diperkuat dengan data di lapangan bahwa susut daya di jaringan cukup besar

melebihi estimasi yang ditetapkan. Kerugian finansial akibat susut daya ini

merupakan hal yang tidak bisa dihindarkan.

Ada beberapa persoalan yang menyebabkan terjadinya penyusutan daya antara lain

penyusutan daya listrik secara teknis dan penyusutan daya listrik secara non teknis.

1. Penyusutan Daya Secara Teknis

Penyusutan secara teknis biasanya disebabkan adanya kesalahan pada sistem

kelistrikannya antara lain :

a) Adanya kerusakan pada peralatan mekanik listrik yang berada di Pembangkit

ataupun PLN antara lain :

1) Kerusakan yang terjadi pada peralatan mekanik yang berada di pusat

pembangkit seperti: kerusakan pada generator, turbin, kincir air dan

sebagainya.

2) Kerusakan yang terjadi pada jaringan Transmisi seperti terlalu jauhnya

jarak pembangkit dari konsumen dan terjadi kerusakan pada saluran

kabelnya.

3) Adanya pemakaian peralatan dan konstruksi jaringan (komponen) yang

tidak memenuhi syarat atau sudah berumur sehingga menimbulkan

kerusakan pada peralatan.

II-32

4) Kerusakan pada peralatan komponen pendukung jaringan seperti kerusakan

pada alat ukur.

b) Kesalahan manusia atau human error.

1) Kesalahan yang terjadi pada PLN yaitu kesalahan dalam pembacaan alat

ukur.

2) Kurangnya perhatian terhadap hasil pekerjaan penyambungan kawat

penghantar atau penyadapan dan pemasangan sepatu kabel yang kurang

baik, dimana nilai tahanan (R) pada titik sambungan atau penyadapan dan

sepatu kabel menjadi lebih tinggi dari yang seharusnya.

3) Kurangnya perhatian terhadap hasil pekerjaan pemasangan atau

pemeliharaan jaringan yang kurang baik. Kondisi penghantar, isolator, tiang

listrik, jarak aman dan sebagainya tidak sesuai dengan standar yang

ditetapkan sehingga kemungkinan terjadinya kebocoran arus, korona yang

melebihi batas standar sampai terhentinya pasokan tenaga listrik akan

menjadi cukup besar

4) Adanya pemakaian bahan alat listrik yang kurang baik atau tidak memenuhi

standar sehingga memudahkan alat yang dipergunakan cepat rusak atau

dapat menimbulkan impedansi yang lebih tinggi.

5) Adanya pemakaian konstruksi jaringan dan peralatannya (komponen) yang

tidak memenuhi syarat sehingga dapat menimbulkan kerugian.

2. Penyusutan Daya Secara Non Teknis

Penyusutan daya secara non teknis disebabkan oleh adanya kesalahan di luar sistim

kelistrikannya antara lain :

1) Bencana alam seperti : Banjir, gempa, angin topan dll

II-33

2) Kondisi fisik

3) Kondisi sarana dan prasarana pekerjaan

4) Adanya kesalahan yang dilakukan oleh konsumen seperti pencurian daya

dan penggunaan energi listrik secara sembarangan.

Rugi-rugi tetap yang akan dialami selama transmisi energi :

1) Rugi tembaga dan rugi kuadrat beban

Rugi tembaga atau rugi-rugi lainnya berbanding lurus dengan kuadrat beban dan

dengan adanya kurva beban versus waktu atau kurva lamanya pembebanan, maka

dapatlah dibuat kurva rugi daya/waktu atau kurva lamanya rugi daya dimana setiap

ordinatnya berbanding lurus dengan kuadrat setiap ordinat kurva bebannya. Dari

kurva lamnya rugi daya, dapat pula ditentukan rugi daya rata-ratanya selama

periode tersebut. Luas dari kurva lamanya rugi daya merupakan rugi energi selama

periode tersebut.

2) Rugi-rugi yang konstan, rugi besi dan sebagainya

Besaran dari rugi daya konstan seperti rugi besi, rugi bantalan, gesekan dan

gesekan anginpada ujung belitan dan sebagainya untuk bermacam bagian dari

system tenaga biasanya diketahui dari hasil pengujian maupun pengujian di

lapangan. Rugi energi yang konstan ini dapat dihitung dengan mengalikan

konstanta rugi dayannya dengan jumlah jam dari selang yang diamati.

3) Rugi-rugi yang tidak langsung sebagai fungsi dari beban

Rugi pada turbin hidrolik, turbin uap dan bagian-bagian lainnya dari sistem

tenaga ada yang berbanding lurus dengan kuadrat beban dan ada pula yang

II-34

konstan. Bentuk kurva dari rugi versus beban untuk tipe pembangkit yang

berlainan variasinya satu sama lain cukup besar, sehingga tidak mungkin

membuat perhitungan rugi energi sederhana dengan menggunakan faktor tersebut

di atas untuk rugi tembaga. Secara umum bentuk kurva dari rugi daya versus

beban dapat dibuat dari kurva effesiensi versus beban dan bial kurva beban harian

atau bulana diketahui, diutamakan dari kurva lamanya pembebanan, maka kurva

rugi daya/waktu dapat dibuat.

2.10 Impedansi saluran transmisi

Suatu saluran transmisi listrik memiliki parameter dalam mempengaruhi

kemampuan daya hantarnya, yaitu resistansi, induktansi dan konduksitansi.

Impedansi seri dibentuk oleh resistansi dan induktansi yang terbagi rata

sepanjang saluran. Sedangkan konduktansi dan kapasitansi terdapat antara

penghantar-penghantar dari suatu saluran.

2.11 Pengendalian tegangan dan daya reaktif

Pengendalian tegangan dilakukan dengan mengatur produksi dan penyerapan

daya reaktif pada setiap bagian dari sistem tenaga listrik. Peralatan pengatur

tegangan digunakan untuk menjaga tegangan keseluruhan sistem tetap pada batas

yang diizinkan. Adapun peralatan tersebut di klarifikasikan sebagai berikut :

a) Sumber atau beban daya reaktif seperti kapasitor bank dengan power

faktor control

b) Transformator pengatur, seperti transformator yang dilengkapi dengan

pengaturan tap.

II-35

2.12 ETAP (Electric Transient and Analysis Program)

Dalam perancangan dan analisa sebuah sistem tenaga listrik, sebuah software

aplikasi sangat dibutuhkan untuk merepresentasikan kondisi real sebelum sebuah

sistem direalisasikan. ETAP (Electric Transient and Analysis Program)

PowerStation 7.0.0 merupakan salah satu software aplikasi yang digunakan untuk

mensimulasikan sistem tenaga listrik.

ETAP mampu bekerja dalam keadaan offline untuk simulasi tenaga listrik,

dan online untuk pengelolaan data real-time atau digunakan untuk mengendalikan

sistem secara real-time. Fitur yang terdapat di dalamnya pun bermacam-macam

antara lain fitur yang digunakan untuk menganalisa pembangkitan tenaga listrik,

sistem transmisi maupun sistem distribusi tenaga listrik.

Analisa sistem tenaga listrik yang dapat dilakukan ETAP antara lain :

1 Analisa aliran daya

2 Analisa hubung singkat

3 Arc Flash Analysis

4 Starting motor

5 Koordinasi proteksi

6 Analisa kestabilan transien, dll.

Dalam menganalisa sistem tenaga listrik, suatu diagram saluran tunggal

(single line diagram) merupakan notasi yang disederhanakan untuk sebuah sistem

tenaga listrik tiga fasa. Sebagai ganti dari representasi saluran tiga fasa yang

terpisah, digunakanlah sebuah konduktor. Hal ini memudahkan dalam pembacaan

diagram maupun dalam analisa rangkaian. Elemen elektrik seperti misalnya

II-36

pemutus rangkaian, transformator, kapasitor, busbar maupun konduktor lain dapat

ditunjukkan dengan menggunakan simbol yang telah distandardisasi untuk

diagram saluran tunggal. Elemen pada diagram tidak mewakili ukuran fisik atau

lokasi dari peralatan listrik, tetapi merupakan konvensi umum untuk mengatur

diagram dengan urutan kiri-ke-kanan yang sama, atas-ke-bawah.

a) Memulai menjalankan ETAP

1) Klik icon ETAP

2) Klik new

3) Tentukan letak penyimpanan folder dan beri nama file.

4) Klik OK

Gambar 2.13 Proses menjalankan software ETAP

II-37

Gambar 2.14 Menu pada ETAP 7.5.0

b) Elemen-elemen di ETAP

Suatu sistem tenaga terdiri atas sub-sub bagian, salah satunya adalah aliran

daya dan hubung singkat. Untuk membuat sirnulasi aliran daya dan hubung singkat,

maka data-data yang dibutuhkan untuk menjalankan program simulasi antara lain:

1. Data Generator

II-38

2. Data Transformator

3. Data Kawat Penghantar

4. Data Beban

5. Data Bus

c) Elemen aliran daya

Program analisis aliran daya pada software ETAP dapat menghitung tegangan

pada tiap-tiap cabang, aliran arus pada sistem tenaga listrik, dan aliran daya yang

mengalir pada sistem tenaga listrik. Metode perhitungan aliran daya dapat dipilih

untuk efisiensi perhitungan yang lebih baik. Metode perhitungan aliran daya

pada software ETAP ada tiga, yaitu: Newton Raphson, Fast-Decouple dan Gauss

Seidel.

Gambar 2.15 Toolbar load flow di ETAP

Gambar dari kiri ke kanan menunjukkan tool dan toolbar aliran daya, yaitu:

1. Run Load Flow adalah icon toolbar aliran daya yang menghasilkan atau

menampilkan hasil perhitungan aliran daya sistem distribusi tenaga listrik

dalam diagram satu garis.

2. Update Cable Load Current adalah icon toolbar untuk merubah kapasitas arus

pada kabel sebelum load flow di running

3. Display Option adalah bagian tombol untuk menampilkan hasil aliran daya.

4. Alert adalah icon untuk menampilkan batas kritis dan marginal dari hasil

keluaran aliran daya sistem distribusi tenaga listrik.

5. Report Manager adalah icon untuk menampilkan hasil aliran daya dalam

bentuk report yang dapat dicetak.

39

BAB III

METODA PENELITIAN

3.1 Tempat dan waktu

Penelitian yang akan dilaksanakan adalah dengan pengambilan data di

PT.Semen Padang. Pengambilan data berupa spesifkasi peralatan GI

PT.Semen Padang.

Adapun untuk waktu yang dibutuhkan ialah :

Minggu

1 Minggu

2 Minggu

3 Minggu

4 Minggu

5 Minggu

6 Minggu

7 Minggu

8

Survey Lapangan

Pengambilan Data

Membuat diagram line

Mengolah Data

Menanalisa dengan ETAP

Hasil Perhitungan

Pembuatan laporan

3.2 Data dan Peralatan yang Digunakan

a. Data

Data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah :

1. Data Spesifikasi gardu induk PT.Cement Padang

III-40

2. Data Beban

3. Data Transmisi

4. Diagram satu garis Gardu Induk PT.Cement Padang

5. Data suhu kabel dan trafo

b. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Satu buah Laptop

2. Software ETAP 7.5

3. Tang amper

4. Thermal imager

5. Kalkulator

3.3 Variabel yang diamati

Variabel yang diamati dalam penelitian ini,anatara lain :

1. Suhu Transformator Tenaga (Daya) pada beban

2. Suhu kabel dengan aliran arus

3. Beban dengan tegangan

4. Data transmisi

3.4 Rangkaian dan flowchar penelitian

a. Rangkaian penelitian secara sederhana

Gambar 3.1 Rangkaian sederhana penelitian

41

b. Flowchart penelitian

Gambar 3.2 Flowchart pengerjaan penelitian

PENGAMBILAN DATA KOMPONEN-KOMPONEN UTAMA GARDU INDUK

MEMBUAT DIAGRAM SATU GARIS GI di PT.CEMENT PADANG

MASUKKAN DATA-DATA yang didapat

PERHITUNGAN MENGGUNAKAN

SOFTWARE ETAP 7.5

HASIL PERHITUNGAN

Analisa dan pembahasan

Selesai

START

TIDAK

YA

Pengukuran suhu trafo pada beban tertentu dan suhu kabel pada arus tertentu

Pehitungan secara manual menggunakan rumus

ΔV= x Z x I x 3

Δ P = I2 x R

III-42

3.5 Jenis penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan metode deskriptif analisis, yaitu suatu

metode penelitian yang dilakukan dilakukan dengan cara mengumpulkan

data dan menganalisanya serta mengambil suatu kesimpulan yang dapat

digunakan dalam perhitungan drop tegangan dan rrugi daya yang

selanjutnya menganalisa dampak-dampak perubahan yang terjadi, baik

pada trafo, aliran kabel dan beban.

3.6 Objek penelitian

Objek yang akan diteliti ialah data penyaluran energi listrik pada kabel

dengan aliran arus dan daya tertentu terhadap bebannya.

3.7 Langkah penelitian

Berdarkan studi kasus yang dihadapi, maka pada tugas akhir ini akan

membahas tentang dampak drop tegangan dan rugi daya.

Dalam prosedur pengambilan data yang dilakukan untuk mendapatkan

data-data yang lengkap harus melalui beberapa tahapan, yaitu :

a) Studi Literatur

Tahapan ini mempelajari teori-teori dasar yang menunjang, yaitu tentang

drop tegangan dan rugi daya, pengukuran suhu trafo terhadap beban tertentu,

pengukuran suhu kabel pada aliran arusnya meningkat atau menurun,

mengamati beban pada tegangan tertentu.

b) Pengumpulan data materi

Pada tahapan pengumpulan data, penulis membutuhkan data-data

pendukung dari pihak Gardu Induk PT. Semen Padang.

43

3.8 Pengambilan data

Data yang diambil untuk penelitian tersebut terdiri dari data-data teknis

sebagai berikut :

a) Data kabel dan aliran arus dengan temperaturenya saat terjadi kenaikan

arus.

b) Data suhu trafo saat terjadi kenaikan beban.

c) Data beban saat terjadi nya drop tegangan.

Cara pengambilan data dilakukan dengan studi dokumentasi dan teknik

wawancara.

a) Studi dokumentasi

Yaitu berupa pengambilan data-data yang berhubungan dengan penelitian

seperti kenaikan tegangan, kenaikan arus serta beban dan data laiinya di

GI pt.semen padang baik dalam bentuk file ataupun dokumentasi yang di

butuhkan dalam penelitian.

b) Teknik Wawancara

Yaitu berupa data yang penulis peroleh berdasarkan dari keterangan dari

karyawan pada Gardu Induk PT. Semen Padang.

Berikut data-data yang penulis dapatkan selama penelitian :

Tabel 3.1 Data Feeder 14 selama seminggu

Tanggal Waktu

Feeder 14 (158)

VAB IA kW Cos

P KVARH KWH

01-Sep-16 4:05

6.273

105

852

0,80 -

9.409.500

02-Sep-16 6:00

6.180

104

881

0,81 -

9.425.500

03-Sep-16 10:00

6.247

110

919

0,78 -

9.442.300

04-Sep-16 23:00

6.284

94

813

0,81 -

9.464.300

III-44

05-Sep-16

17:00

6.344

101

858

0,76

-

9.474.800

06-Sep-16 23:00

6.320

107

868

0,76 -

9.491.500

07-Sep-16 20:00

6.281

103

859

0,81 -

9.504.000

Tabel 3.2 Data feeder 15 selama seminggu

Tanggal Waktu

Feeder 15 (5R1)

VAB IA kW Cos

P KVARH KWH

01-Sep-16 18:05 6.229

477

4.958

0,97

-

64.289.400

02-Sep-16 6:00 6.182

479

4.995

0,97

-

64.329.000

03-Sep-16 3:00 6.232

448

4.607

0,97

-

64.427.400

04-Sep-16 10:00 6.252

468

4.951

0,97

-

64.501.800

05-Sep-16 4:00 6.324

460

4.811

0,97

-

64.580.000

06-Sep-16 5:00 6.184

458

4.861

0,97

-

64.677.900

07-Sep-16 20:00 6.291

467

4.997

0,97

-

64.699.400


Tanggal Waktu

Feeder 20 (ID FAN)

IA kW Cos P

KVARH KWH

01-Sep-16 11:05 734

7.431

0,95

-

615.375.957

02-Sep-16 23:00 725

7.348

0,95

-

615.600.039

03-Sep-16 5:00 736

7.247

0,93

-

615.642.093

04-Sep-16 23:00 734

7.486

0,95

-

615.931.349

05-Sep-16 2:00 729

7.373

0,94

-

615.952.814

06-Sep-16 23:00 729

7.352

0,94

-

616.243.520

07-Sep-16 8:00 727

7.194

0,94

-

616.307.503

45


Tanggal Waktu

Feeder 21 (5W1)

IA kW Cos P

KVARH KWH

01-Sep-16 19:05 124

943

0,73

-

99.293.386

02-Sep-16 18:00 135

1.130

0,80

-

99.312.779

03-Sep-16 20:00 143

1.196

0,79

-

99.338.278

04-Sep-16 18:00 134

1.072

0,76

-

99.359.335

05-Sep-16 11:00 141

1.196

0,80

-

99.376.524

06-Sep-16 15:00 134

1.118

0,80

-

99.396.935

07-Sep-16 13:00 135

980

0,69

-

99.417.613


Tanggal Waktu

Feeder 22 (COOLER )

IA kW Cos P KVARH KWH

01-Sep-16 9:05 365

3.712

0,96

-

3.808.829

02-Sep-16 19:00 344

3.610

0,96

-

3.901.823

03-Sep-16 22:00 349

3.716

0,96

-

3.961.918

04-Sep-16 21:00 351

3.652

0,96

-

4.013.888

05-Sep-16 3:00 350

3.665

0,96

-

4.028.109

06-Sep-16 23:00 349

3.615

0,95

-

4.122.414

07-Sep-16 19:00 347

3.611

0,95

-

4.167.895


Tanggal Waktu

Feeder 23 (5R2)


01-Sep-16 3:04 452

4.623

0,95

-

379.561.412

02-Sep-16 9:00 487

4.869

0,96

-

379.606.269

03-Sep-16 4:00 454

4.565

0,96

-

379.690.970

04-Sep-16 23:00 490

4.956

0,96

-

379.755.754

05-Sep-16 4:00 475

4.837

0,96

-

379.779.815

III-46

06-Sep-16 10:00 477

4.651

0,96

-

379.797.778

07-Sep-16 20:00 476

4.813

0,96

-

379.953.051

Tabel 3.7 feeder 25 selamala seminggu

Tanggal Waktu

Feeder 25 (5K1)


01-Sep-16 3:04 121

1.260

0,99

-

58.303.076

02-Sep-16 9:00 123

1.269

0,99

-

58.328.495

03-Sep-16 2:00 120

1.259

0,99

-

58.348.787

04-Sep-16 8:00 121

1.258

0,99

-

58.382.371

05-Sep-16 6:00 126

1.304

0,99

-

58.407.090

06-Sep-16 15:00 128

1.326

0,99

-

58.428.732

07-Sep-16 8:00 127

1.268

0,99

-

58.449.339

Tabel 3.8 feeder 26 selama seminggu

Tanggal Waktu

Feeder 26 (5Z2)


01-Sep-16 8:05 669

6.765

0,96

-

376.092.222

02-Sep-16 6:00 660

6.698

0,96

-

376.199.003

03-Sep-16 14:00 -

-

-

-

376.226.748

04-Sep-16 23:00 -

-

-

-

376.226.749

05-Sep-16 19:00 665

6.793

0,96

-

376.244.795

06-Sep-16 10:00 656

6.681

0,96

-

376.289.591

07-Sep-16 21:00 656

6.697

0,96

-

376.522.711


Tanggal Waktu

Feeder 27 (5Z1)


01-Sep-16 0:04 -

-

-

-

553.879.494

47

02-Sep-16 21:00 707

7.236

0,95

-

553.884.784

03-Sep-16 7:00 684

6.897

0,96

-

553.953.821

04-Sep-16 5:00 676

6.838

0,95

-

554.101.525

05-Sep-16 2:00 675

6.818

0,96

-

554.197.079

06-Sep-16 15:00 713

7.266

0,95

-

554.208.500

07-Sep-16 23:00 675

6.791

0,95

-

554.426.197


Tanggal Waktu

Feeder 28 (CEMENT SILO)

IA kW Cos P KWH

01-Sep-16 18:05 186

1.502

0,79

1.342.550

02-Sep-16 10:00 184

1.547

0,80

1.356.312

03-Sep-16 0:00 206

1.739

0,81

1.369.157

04-Sep-16 16:00 201

1.721

0,81

1.402.580

05-Sep-16 20:00 190

1.610

0,82

1.424.272

06-Sep-16 21:00 201

1.691

0,81

1.446.685

07-Sep-16 11:00 214

1.713

0,77

1.460.382

Tabel 3.11 Data temperatur trafo pada 1 Sepetember

Jam

Trafo 1 Trafo 2 Trafo 3 Suhu

lingkung

an (C)

beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil temp (C)

beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil temp (C)

beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil temp (C)

07.00 14,785 51 44 15.972 58 53 2.957 40 40 26,1

08.00 15,476 51 44 11.611 58 53 5.734 40 40 25,2

09.00 13,507 54 47 12.107 58 54 6.681 46 45 25,1

10.00 14,538 54 47 11.789 58 54 6.277 46 45 25

11.00 12,465 52 46 11.937 56 52 5.296 46 44 26,2

12.00 8,992 50 45 9.399 54 50 7.011 46 44 26,3

13.00 10,367 50 45 5.344 54 50 6.615 46 44 26,5

14.00 10,902 50 44 9.417 52 48 6.872 44 42 27

15.00 15,339 53 44 11.637 52 48 7.714 44 43 28,1

16.00 16,047 54 45 12.028 52 48 8.285 43 43 30,3

III-48

17.00 16,005 55 45 12.013 51 48 3.264 43 43 32,5

18.00 16,057 55 46 11.059 51 47 782 44 44 33,4

19.00 15,208 55 47 10.777 51 47 5.102 44 44 34,7

20.00 15,894 55 47 11.145 50 47 5.556 44 44 34,6

21.00 15,473 55 47 10.923 50 47 4.454 44 44 33,8

22.00 15,408 54 46 10.183 50 47 3.620 44 44 32,1

23.00 11,335 54 46 5.349 50 47 7.183 43 42 29,5

00.00 16,854 54 46 5.069 50 47 991 43 42 30,9

01.00 16,834 52 45 8.305 48 45 2.045 43 42 28,2

02.00 16,298 52 45 10.961 48 45 2.302 43 42 27,4

03.00 16,246 52 45 11.319 48 45 3.359 41 42 28,9

04.00 15,807 50 45 16.324 48 45 453 41 42 26,2

05.00 12,234 50 45 15.172 48 45 - 41 40 26,1

06.00 16,343 50 45 15.808 48 45 3.812 41 40 26,4


Jam

Trafo 1 Trafo 2 Trafo 2

Cuaca Beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil Temp (C)

Beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil Temp (C)

Beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil Temp (C)

07.00 15,261 51 45 15,41 54 48 7,858 40 40 Cerah

08.00 16,241 52 46 16,413 55 49 6,522 41 41 Cerah

09.00 15,812 54 47 16,345 56 50 4,886 43 43 Cerah

10.00 16,423 55 48 16,414 58 52 2,498 44 44 Cerah

11.00 16,124 53 47 13,811 56 50 0 43 43 mendung

12.00 15,132 51 46 16,39 56 50 0 42 42 mendung

13.00 14,963 50 45 16,251 54 48 0 42 42 mendung

14.00 16,213 48 43 16,158 54 48 0 40 40 mendung

15.00 15,882 54 47 16,066 61 53 2,733 44 43 mendung

16.00 16,09 54 47 16,485 61 53 2,413 44 43 mendung

17.00 16,161 54 47 16,467 61 53 1.052 44 43 mendung

18.00 16,036 52 47 16,315 60 52 3,224 44 42 mendung

19.00 15,325 52 47 16,308 60 52 6,534 44 42 mendung

20.00 15,925 50 42 16,436 58 52 6,424 44 42 mendung

21.00 15,782 50 42 16,356 58 52 628 44 42 mendung

22.00 15,368 52 45 16,129 60 54 0 41 40 mendung

23.00 16,653 52 45 16,653 60 54 646 41 40 mendung

00.00 16,005 52 45 16,005 58 54 487 42 42 Cerah

01.00 15,185 52 45 15,982 58 54 2,496 42 42 Cerah

02.00 16,192 51 45 16,172 56 53 9,77 42 48 Cerah

49

03.00 15,982 51 45 15,982 56 53 1,962 42 42 Cerah

04.00 16,332 51 45 16,332 54 53 0 42 42 Cerah

05.00 15,642 51 45 15,672 54 53 878 42 42 Cerah

06.00 15,671 51 45 15,671 54 53 838 42 42 Cerah


Jam


Cuaca Beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil Temp (C)

Beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil Temp (C)

Beban trafo (MW)

WTI.LV (C)

oil Temp (C)

07.00 10,462 56 50 15,584 60 50 1,56 40 40 Cerah

08.00 11,036 56 50 15,671 60 50 5,208 40 40 Cerah

09.00 11,541 56 48 16,377 60 52 1,28 40 40 Cerah

10.00 11,566 55 49 15,693 62 57 3,59 46 42 Cerah

11.00 10,405 50 49 15,616 62 55 5,284 50 40 Cerah

12.00 11,384 52 46 15,237 62 55 3,728 52 49 Cerah

13.00 11,35 53 47 14,802 64 56 4,55 52 48 Cerah

14.00 11,039 56 50 14,822 57 50 6,053 49 47 Cerah

15.00 11,042 57 52 14,42 62 56 4,22 50 50 Cerah

16.00 10,788 57 52 15,286 60 54 7,639 48 50 Cerah

17.00 10,82 56 51 12,723 60 54 4,378 46 48 mendung

18.00 10,931 54 49 15,633 58 52 3,596 46 46 mendung

19.00 14,122 54 49 11,332 56 50 3,596 45 46 Hujan

20.00 14,34 52 46 11,76 54 48 6,148 44 45 Hujan

21.00 15,476 50 45 11,58 54 48 2,229 42 44 Hujan

22.00 15,572 48 38 11,922 50 46 0 40 47 Hujan

23.00 15,948 48 38 11,637 50 46 884 48 38 Hujan

00.00 16,044 45 38 11,767 50 46 0 40 38 Hujan

01.00 15,125 50 40 11,667 52 48 2,529 40 38 Hujan

02.00 16,098 50 40 11,725 52 48 1,371 42 40 Hujan

03.00 12,574 50 40 11,595 52 48 0,925 42 40 Hujan

04.00 15,632 52 42 11,647 54 50 0 42 40 Hujan

05.00 15,877 52 42 11,829 54 50 1,037 42 40 Hujan

06.00 16,025 52 42 11,893 54 50 0,683 42 40 Hujan

3.9 Teknik penyelesaian masalah

Dalam tugas akhir ini pemecahan masalah yang akan dilakukan ialah

dengan cara menganalisis permasalahan yang terjadi, yaitu dampak dari drop

III-50

tegangan dan rugi-rugi daya berdasarkan data-data teknis yang diperoleh.

Perhitungan yang dilakukan berdasarkan pada landasan teori dan referensi yang

mendukung sesuai dengan permasalahan yang terjadi.

Adapun cara melakukan perhitungan terhadap besar drop tegangan dan rugi

daya berdasarkan data-data teknis yang diperoleh. Perhitungan yang dilakukan

berdasarkan pada landasan teori dan referensi yang mendukung sesuai dengan

permasalahan yang terjadi.

3.10 Analisa Perhitungan

Perhitungan yang dilakukan ialah dengan memasukkan data yang telah didapat

ke dalam rumus berikut :

Pt = I2 x R

Dimana :

Pt = rugi – rugi daya (Watt)

I = besar arus jala-jala transmisi (ampere)

R = tahanan kawat transmisi (Ω)


% %100xVnom

VtV


3 = 1,732

I = Arus (ampere)


Ҩ = Sudut Power Factor


51


Penelitian dengan ETAP

Secara garis besar yang akan dilakukan selama pelaksananan penelitian adalah :

1. Membuat one-line diagram sistem yang akan dibahas, dalam penelitian ini

adalah GI di PT.CEMENT PADANG.

2. Data transformator, transmisi, pengaman, bus, dan beban dapat dimasukan ke

dalam program setelah one-line diagram dibuat.

3. Menentukan sebuah atau beberapa swing generator, setelah data generator,

transformator, transmisi, pengaman, dan bus dimasukan.

4. Masukan data studi kasus yang ditinjau.

5. Jalankan program ETAP 7.5.0 dengan memilih icon load flow analysis pada

toolbar. Program tidak jalan (error) apabila terdapat kesalahan, data yang

kurang, dan swing generator sehingga data dapat dimasukan kembali.

6. Keluaran studi aliran daya dapat diketahui setelah program dapat dijalankan.

Untuk melihat hasil keluaran aliran daya di load flow report manager yang

terdapat di toolbar sebelah kanan program.

Prinsip Dasar Pengoperasian ETAP

Simulasi yang biasa dilakukan pada sistem distribusi adalah simulasi beban

puncak sehingga data-data yang di-input adalah data jaringan dan peralatan saat

beban puncak. Berikut ini prinsip langkah kerja di dalam ETAP 7.5.0

1. Menginstal software ETAP 7.5.0.

2. Mengklik icon ETAP 7.5.0 Power station.

3. Mengisi ID Project dan LOG ON User dan Access Level.

4. Menyeting pada Tab Project informasi

5. Membuat one-line diagram dimulai dari supply berupa :

III-52

a. Power Grid Gardu Induk (GI), bus sebagai titik pengukuran &

penghubung antar peralatan, konduktor (transmission line).

b. Beban trafo distribusi atau model beban LUMPED (feeder), PLTD + trafo

pembangkit.

6. Melakukan setting ID, rating dan pembebanan komponen.

7. Memasukkan ke Mode Simulasi Aliran Daya, dengan menekan Tombol Load

Flow Analysis sehingga tampilan toolbar editing berubah menjadi Toolbar

Simulasi LF.

8. Menekan tombol ‘Run Load Flow’, setelah dilakukan maka jika tidak ada error

pada one-line diagram maka akan ditampilkan aliran daya (P, Q, S, I, PF) di setiap

cabang & bus.

3.11 Menarik kesimpulan

Penarikan kesimpulan diperoleh dari hasil analisa data dan perhitungan

sehingga dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa hasil tersebut dapat diterima atau

tidak secara teoritis dengan memberikan alasan yang kuat sesuai isi dari

permasalahan yang dihadapi dan merupakan hasil yang dapat dipertanggung

jawabkan.

53

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Aspek-aspek dari penyebab drop tegangan dan rugi-rugi daya

Seperti telah kita ketahui bahwa suatu sistem tenaga listrik terdiri dari: pusat

pembangkit listrik, saluran transmisi, saluran distribusi dan beban. Pada saat sistem

tersebut beroperasi, maka pada sub-sistem transmisi akan terjadi rugi-rugi daya.

Jika tegangan transmisi adalah arus bolak-balik (alternating current, AC) 3 fase,

maka besarnya rugi-rugi daya tersebut adalah:

Pt = I2 x R

Pt = rugi – rugi daya (Watt)

I = besar arus jala-jala transmisi (ampere)

R = tahanan kawat transmisi (Ω)

Pada penyaluran daya listrik pasti akan terjadi penyusutan tegangan pada

saluran. Faktor penyusutan tegangan pada saluran antara lain disebabkan oleh

resistansi saluran, luas penampang, panjang saluran, besarnya arus yang mengalir

pada saluran serta faktor daya yang dipengaruhi oleh beban induktif, kapasitif dan

resistif. Selain itu nilai impedansi juga mempengaruhi besarnya susut tegangan

yang tejadi pada penyulang dimana impedansi dipengaruhi oleh nilai resistansi

saluran dan reaktansi saluran.

IV-54

4.2 Data-data penelitian

Untuk data tegangan, beban, arus, cos phi serta besar daya dapat dilihat pada

halaman lampiran bagian belakang, lampiran 2 halaman 6.

Pada halaman lampiran tersebut dapat diketahui data kabel yang

digunakan pada setiap feedernya. Diketahui pada setiap feerder memiliki panjang

kabel yang berbeda, namun type kabel yang yang sama kecuali pada feeder 25,26

dan 27. Yang berarti antara kabel yang satu dengan yang lainnya memiliki nilai

Resistansi dan reaktansi yang sama. Berdasarkan gambar diatas dapat diketahui

type kabel, maka dapat diketahui pula conductor resistance (R) Ω/km, Capacitance

(C), Inductance (L) dari kabel.

Untuk type kabel N2XSY 240 mm

Resistansi = 0,0754 /km

Capacitance = 0,44 µF/km

Induktansi = 0,32 mH/km = 32 x 10-5 H/km

Maka nilai reaktansinya induktansinya (XL) ialah :

XL = 2 x π x f x L

= 2 x 3,14 x 50 Hz x 32 x 10-5 H/km

= 0,100 /km

Untuk type kabel NA2XSY 300 mm


Capacitance = 0,48 F/km

Induktansi = 0,31 mH/km = 31 x 10-5 H/km

IV-55

Maka nilai reaktansinya induktansinya (XL) ialah :

XL = 2 x π x f x L

= 2 x 3,14 x 50 Hz x 31 x 10-5 H/km

= 0,0973 /km

Untuk type kabel NA2XSY 500 mm


Capasistansi = 0,62F/km

Induktansi = 0,28 mH/Km = 28 x 10-5 H/km

Maka nilai reaktansinya (XL) ialah :

XL = 2 x π x f x L

= 2 x 3,14 x 50 Hz x 28 x 10-5 H/km

= 0,08792 /km

4.3 Perhitungan drop tegangan dan rugi-rugi daya dengan metode perhitungan

manual

A) Drop tegangan

Pada perhitungan dengan metoda manual ini, jika karakteristik beban listrik

resistansi (R) dan reaktansi (X) dari saluran distribusi diketahui dan juga power

faktor (Cos φ ) beban maka dapat langsung dihitung jatuh tegangannya.

Gambar 4.1 Diagram line pada kabel dengan R dan X

IV-56

Pada gambar terlihat bahwa beban pada saluran distribusi merupakan beban

resistif (R) dan reaktif (X). Contoh beban ini adalah motor yang bersifat reaktif

yang mengakibatkan arus lagging terhadap tegangan.

Adapun rumus yang digunakan secara umum adalah :

ΔVt = )Sin X + Cos (R x x I x 3

% %100xVnom

VtV


3 = 1,732

I = Arus (ampere)


φ = Sudut Power Factor



B) Rugi - rugi daya (Losses)

Adanya penyusutan, merupakan sesuatu yang hilang selama proses

pendistribusian selama melalui jaringan akan mengurangi efisiensi dari sistem

tersebut. Ini bisa terjadi karena adanya gesekan-gesekan mekanis, rugi-rugi pada

transformator maupun oleh faktor cuaca yang menyebabkan adanya arus bocor

pada kabel-kabel saluran distribusi.

Jatuh tegangan itu adalah beda tegangan yang dihitung dari titik sumber sampai

ke titik yang dihitung (titik beban) sesuai dengan panjang kabel.

PLosses = I2 x R %100% x

Psumber

Plosslosses

IV-57

Dimana :

I = Arus (A)

R = Resistansi (Ω)

PLoss = Losses energi (kW)

Psumber = Daya sumber (kW)

4.4 Analisis data manual

Drop tegangan dan rugi daya

Rumus untuk mencari drop tegangan ialah :


Dimana:

ΔV = Jatuh Tegangan (volt)

3 = 1,732

I = Arus (ampere)


φ = Sudut Power Factor



Perhitungan pada Incoming 1, dengan tegangan 6,3

Kabel yang digunakan ialah NA2XSY R = 0,03666 /km dan X = 0,08792 /km.

Panjang kabel 60 m = 0,06 km dengan jumlah tarikan 12 kabel dan cos phi = 0,9

maka nilai sin = 0,435 arus sebesar 963 Ampere .

ΔV = x ZL x I x 3

ΔV = )Sin X + Cos (R x L x I x 3

IV-58

ΔV = 1,732 x 963 A x 0,06 km x (0,03666 /km x 0,90 + 0,08792 Ω/km x

0,435)

= 1.667,916A x (0,06km) x (0,0675 Ω/km)

= 6,755 V

= 0,0068 kV

% %10722,0%1003,6

0068,0 xV

Maka didapat kan drop tegangan pada kabel incoming 1 sebesar 6,755 V.

Ploss = I2 x R

= 9632A x 0,0366 Ω/km

= 927.369 A x 0,0366 Ω/km

= 339417,054 Watt

= 33,9417 kW

Panjang kabel = 60 m = 0,06 km

Rugi- rugi total = 33,9417 kw x 0,06 km

= 2,0365kW

Jadi rugi total pada feeder incoming 1 = 2,0365 kW

Psumber = 3 x I x Vnom x Cos φ

= 3 x 963 A x 6,3 kV x 0,9

= 9566,2879 kW

% Ploss = %1002879,9566

0365,2x

= 0,0211 %

Jadi rugi total pada incoming 1 = 2,0365 kW

IV-59

Dengan cara yang sama di dapatkan nilai incoming 2 dan 3 sebagai berikut

dalam bentuk tabel :

Tabel 4.1 Drop tegangan pada masing-masing incoming

Nama Tagangan

nom (kV)

Panjang

kabel

(km)

drop

voltage

(kV)

tegangan

setelah drop

voltage (kV)

% drop

voltage

Incoming 1 6,3 0,06 0,0068 6,2932 0,107

Incoming 2 6,3 0,08 0,0051 6,287 0,080

Incoming 3 6,3 0,1 0,007 6,293 0,114

Tabel 4.2 Rugi daya pada masing masing incoming

Nama Tagangan

nom (kV)

Daya awal

(kW)

Rugi-rugi

daya (kW) % rugi-rugi daya

Incoming 1 6,3 9566,2879 2,0365 0,0211

Incoming 2 6,3 16761,854 0, 854 0,0161

Incoming 3 6,3 7123,201 1,657 0,023

Perhitungan pada trafo 1, feeder 14.dengan tegangan 6.3 kV.

Berdasarkan data gambar 4.1, data kabel yang digunakan ialah NA2XSY

dengan R = 0,0754 /km dan X = 0,100 /km. Panjang kabel = 1750 m.

1. Di hari ke 1 dengan arus pada saat beban puncaknya 105 Ampere, dan di

dapatkan nilai cos φ = 0,80. Maka nilai sin φ = 0,599.

a) ΔV = x ZL x I x 3


ΔV = 1,732 x 105A x 1,75 km x (0,0754 /km x 0,80 + 0,100 Ω/km x

0,599)

= 181,860A x (1,75km) x (0,120 Ω/km)

IV-60

= 38,1906 V

= 0,038 kV

% %606,0%1003,6

038,0 xV

Maka didapat kan drop tegangan pada kabel sebesar 38,1906 V.

b) Rugi daya

Ploss = I2 x R

= 1052A x 0,0754 Ω/km

= 11.025 A x 0,0754 Ω/km

= 831,285 Watt

= 0,831285 kW


Rugi- rugi total = 0,831285 x 1,75

= 1,45466 kW

Jadi besar rugi-rugi daya dari feeder 14 menuju beban ialah = 1,45466 kW

Psumber = 3 x I x Vnom x Cos Φ

= 3 x 105 A x 6,3 kV x 0,80

= 916,601 kW

% Ploss = %100601,916

455,1,8x

= 0,1587 %


dapatkan nilai cos φ = 0,81. Maka nilai sin φ = 0,586

IV-61



ΔV = 1,732 x 104A x 1,75 km x (0,0754 /km x 0,81 + 0,100 /km x

0,586)

= 180,128 x 1,75 km x (0,120 /km)

= 37,725 V

= 0,038 kV

% %603,0%1003,6

038,0 xV


b) rugi-rugi daya

Ploss = I2 x R

= 1042A x 0,0754 Ω/km

= 10816 A x 0,0754 Ω/km

= 815,526 Watt

Panjang kabel = 1750 m =1,75 km


= 1.427,17 watt

= 1,427 kW

Jadi besar rugi-rugi daya dari feeder 14 menuju penyulang ialah = 1,427 kW


= 3 x 104 A x 6,3 kV x 0,81

= 919,220 kW

IV-62

% Ploss = %100220,919

427,1x

= 0,155 %





ΔV = 1,732 x 110 A x 1,75 km x (0,0754 /km x 0,78 + 0,100 /km x

0,626)

= 190,520 A x (1.75km) x (0,121 /km)

= 40,343 V

= 0,0403 kV

% %640,0%1003,6

040,0 xV


b) rugi- rugi daya

Ploss = I2 x R

= 1102A x 0,0754 Ω/km

= 12.100 A x 0,0754 Ω/km

= 912,34 Watt



= 1596,595 watt

= 1,597 kW

IV-63



= 3 x 110 A x 6,3 kV x 0,919

= 1.103,086 kVA

% Ploss = %100086,103.1

597,1x

= 0,1447 %



ΔV = x ZL x I x 3


ΔV = 1,732 x 94 A x 1,75 km x (0,0754 /km x 0,81 + 0,100 /km x 0,586)

= 162,808 A x (1,75 km) x (0,120 /km)

= 34,190 V

= 0,034 kV

% %54,0%1003,6

034,0 xV


Ploss = I2 x R

= 962A x 0,0754 Ω/km

= 8.836 A x 0,0754 Ω/km

= 666,23 Watt


IV-64


= 1.165,9 watt

= 1,1659 kW



= 3 x 105 A x 6,3 kV x 0,81

= 928,058 kVA

% Ploss = %100058,928

1659,1x

= 0,126 %



ΔV = x ZL x I x 3


ΔV = 1,732 x 101 A x 1,75 km x (0,0754 /km x 0,76 + 0,100 /km x 0,65)

= 174,932 A x (1,75km) x (0,122 /km)

= 37,348 V

= 0,037 kV

% %593,0%1003,6

037,0 xV


Ploss = I2 x R

= 1012A x 0,0754 Ω/km

IV-65

= 10.201 A x 0,0754 Ω/km

= 769,155 Watt



= 1346,021watt

= 1,346 kW



= 3 x 101 A x 6,3 kV x 0,76

= 837,599k watt

% Ploss = %100599,837

346,1x

= 0,1607 %



ΔV = x ZL x I x 3


ΔV = 1,732 x 107A x 1,75 km x (0,0754 /km x 0,76 + 0,100 /km x 0,65)

= 185,324 A x (1,75km) x (0,122 /km)

= 39,567 V

= 0,040 kV

% %635,0%1003,6

040,0 xV

IV-66


Ploss = I2 x R

= 1072A x 0,0754 Ω/km

= 11.449 A x 0,0754 Ω/km

= 863,255 Watt



= 1.510,696 watt

= 1,511 kW



= 3 x 107 A x 6,3 kV x 0,76

= 887,357kVA

% Ploss = %100357,887

511,1x

= 0,1702 %



ΔV = x ZL x I x 3


ΔV = 1,732 x 103A x 1,75 km x (0,0754 /km x 0,81 + 0,100 /km x 0,586)

= 178,396 A x (1,75km) x (0,120 /km)

= 37,463 V

IV-67

= 0,037 kV

% %587,0%1003,6

037,0 xV


Ploss = I2 x R

= 1032A x 0,0754 Ω/km

= 10.609 A x 0,0754 Ω/km

= 799,9186 Watt



= 1.399,85 watt

= 1,399 kW



= 3 x 103 A x 6,3 kV x 0,81

= 910,381 kVA

% Ploss = %100381,910

399,1x

= 0,15367 %

Dengan rumus dan cara perhitungan yang sama dengan yang diatas, maka

diadapatkan nilai drop tegangan dan rugi daya pada tiap feedernya selama

seminggu (1 September – 7 September 2016). Adapun untuk nilai-nilainya dapat

dilihat dalam bentuk tabel berikut :

IV-68

TABEL 4.3 DROP TEGANGAN PADA MASING-MASING FEEDER

No feeder

Panjang

kabel

(meter)

DROP TEGANGAN SELAMA SEMINGGU

hari 1 hari 2 hari 3 hari 4

Jatuh

tegangan

(Volt)

% drop

tegangan

Jatuh

tegangan(volt)

% drop

tegangan

Jatuh

tegangan(volt)

% drop

tegangan

Jatuh

tegangan(volt)

% drop

tegangan

1

feeder

14 1750 38,19 0,61% 37,725 0,60% 40,343 0,64% 34,19 0,54%

2

feeder

15 380 30,59 0,48% 30,719 0,49% 28,731 0,46% 30.014 0,48%

3

feeder

20 510 67,666 1,07% 66,837 1,06% 69,486 1,10% 67,666 1,06%

4

feeder

21 530 14,045 0,22% 14,911 0,24% 15,868 0,25% 15,044 0,24%

5

feeder

22 570 36,172 0,57% 34,09 0,54% 34,586 0,55% 34,784 0,55%

6

feeder

23 380 30,599 0,49% 32,176 0,51% 29,996 0,48% 32,375 0,51%

7

feeder

25 480 7,366 0,12% 7,488 0,12% 7,305 1,53% 7,366 0,12%

8

feeder

26 810 79,723 1,27% 78,651 1,25% 0 0 0. 0

9

feeder

27 810 0 0 87,616 1,39% 81,511 1,29% 83,774 1,33%

10

feeder

28 750 28,459 0,45% 28,683 0,46% 32,036 0,51% 31,258 0,50%

IV-69

TABEL 4.4 DROP TEGANGAN PADA MASING-MASING FEEDER

No feeder

Panjang

kabel

(meter)

DROP TEGANGAN SELAMA SEMINGGU

Hari 5 hari 6 Hari 7

Jatuh

tegangan(volt)

% drop

tegangan

Jatuh

tegangan(volt)

% drop

tegangan

Jatuh

tegangan(volt)

% drop

tegangan

1

feeder

14 1750 37,348 0,59% 39,567 0,63% 37,463 0,63%

2

feeder

15 380 29,501 0,47% 29,372 0,47% 29,949 0,47%

3

feeder

20 510 67,611 1,07% 67,611 1,07% 67,426 1,07%

4

feeder

21 530 15,532 0,25% 14,761 0,24% 15,417 0,25%

5

feeder

22 570 34,685 0,55% 34,586 0,55% 34,388 0,54%

6

feeder

23 380 31,384 0,50% 31,516 0,50% 31,45 0,50%

7

feeder

25 480 7,671 0,12% 7,792 0,12% 7,732 0,12%

8

feeder

26 810 79,246 1,26% 78,174 1,24% 78,174 1,24%

9

feeder

27 810 80,428 1,28% 88,359 1,40% 83,65 1,33%

10

feeder

28 750 29,387 0,47% 31,258 0,50% 33,876 0,54%

IV-70

Tabel 4.5 Rugi-rugi daya di masing-masing feeder

No feeder

Rugi-rugi daya selama seminggu

hari 1 hari 2 hari 3 hari 4

rugi-rugi

daya

(watt)

%

rugi-rugi

daya

rugi-rugi

daya

(watt)

%

rugi-rugi

daya

rugi-rugi

daya

(watt)

%

rugi-rugi

daya

rugi-rugi

daya

(watt)

% rugi-rugi daya

1 feeder

14 1.454,66 0,16% 1.427,17 0,16% 1596,595 0,14% 1.165,90 0,13%

2 feeder

15 6.519,16 0,13% 6.573,00 0,13% 5.750,75 0,12% 6.275,48 0,13%

3 feeder

20 20.717,00 0,27% 20.212,38 0,27% 20.830,38 0,27% 20.717,32 0,27%

4 feeder

21 613,50 0,06% 727,18 0,06% 815,92 0,60% 716,44 0,60%

5 feeder

22 5.725,74 0,15% 5.085,84 0,14% 5.234,76 0,14% 5.294,93 0,14%

6 feeder

23 5.853,72 0,12% 6.795,37 0,13% 5.905,64 0,12% 6.879,35 0,13%

7 feeder

25 421,66 0,03% 435,72 0,03% 414,72 0,03% 421,66 0,03%

8 feeder

26 21.787,72 0,31% 21.205,44 0,30% .0 0 .0 0

9 feeder

27 0 0 24.333,15 0,33% 22.775,70 0,31% 22.246,05 0,30%

10 feeder

28 1.956,40 0,12% 1.914,56 0,12% 2.399,76 0,13% 2.284,68 0,13%

IV-71

Tabel 4.6 Rugi-rugi daya di masing-masing feeder

No feeder

rugi-rugi daya dalam seminggu

Hari 5 hari 6 Hari 7

rugi-rugi

daya

(watt)

%

rugi-rugi

daya

rugi-rugi

daya

(watt)

%

rugi-rugi

daya

rugi-rugi

daya

(watt)

%

rugi-rugi

daya

1 feeder 14 1346,021 0,16% 1.510,70 0,17% 1.399,85 0,15%

2 feeder 15 6.062,00 0,12% 6.010,16 0,12% 6.248,69 0,13%

3 feeder 20 20.436,03 0,27% 20.436,03 0,27% 20.324,05 0,27%

4 feeder 21 793,25 0,06% 716,44 0,06% 727,18 0,06%

5 feeder 22 5.264,81 0,14% 5.234,76 0,14% 5.174,94 0,14%

6 feeder 23 6.464,61 0,13% 6.519,16 0,13% 6.491,86 0,13%

7 feeder 25 457,23 0,03% 471,86 0,03% 464,52 0,03%

8 feeder 26 21.527,96 0,30% 20.949,19 0,30% 20.949,19 0,30%

9 feeder 27 22.180,28 0,30% 24.747,91 0,34% 22.180,28 0,30%

10 feeder 28 2.041,46 0,13% 2.284,68 0,13% 2.589,76 0,14%

IV-72

Dari hasil diatas dalam bentuk tabel diubah dalam bentuk grafik di dapatkan hasil

sebagai berikut :

Gambar 4.3 Grafik drop tegangan pada masing-masing feeder

Gambar 4.4 rugi-rugi daya di masing-masing feeder

IV-73

Berdasarkan tabel dan grafik diatas, maka dapat diketahuui bahwa drop

tegangan dan rugi-rugi daya tidaklah selalu signifikan. Untuk drop tegangan

terbesar terjadi pada feeder 27, dengan drop tegangan sekitar 1,40% atau sebesar

88,359 V dan rugi daya mencapai 0,34% atau sebesar 24.747,91Watt.

4.5 ETAP 7.5.0

ETAP (Electric Transient and Analysis Program) merupakan suatu perangkat

lunak yang mendukung sistem tenaga listrik. Perangkat ini mampu bekerja dalam

keadaan offline untuk simulasi tenaga listrik, online untuk pengelolaan data

real-time atau digunakan untuk mengendalikan sistem secara real-time. Fitur yang

terdapat di dalamnya pun bermacam-macam antara lain fitur yang digunakan

untuk menganalisa pembangkitan tenaga listrik, sistem transmisi maupun sistem

distribusi tenaga listrik. ETAP dapat digunakan untuk membuat proyek sistem

tenaga listrik dalam bentuk diagram satu garis (one line diagram) untuk berbagai

analisis, antara lain: aliran daya, rugi-rugi daya, hubung singkat, starting motor,

trancient stability, koordinasi relay proteksi dan sistem harmonisasi.

Studi rugi-rugi daya menggunakan ETAP 7.5.0, dimana proses pertama

dimulai hingga keluaran program.

a) Memasukkan informasi mengenai project yang akan dibahas

1. Jalankan program Etap 7.5.0. Setelah program berjalan akan tampil seperti

gambar 4.4.

IV-74

GAMBAR 4.4 TAMPILAN PERTAMA ETAP

2. Membuat Studi kasus yang baru

Untuk membuat studi kasus yang baru maka pada gambar 4.4 klik file new

project akan muncul seperti gambar 4.5 setelah itu tulis name project, dan pilih

unit system dan required password jika dibutuhkan.

GAMBAR 4.5 CREATE NEW PROJECT

Maka selanjutnya akan tampil seperti gambar berikut :

IV-75

GAMBAR 4.6 USER INFORMATION ETAP

Masukan user name full name description password ok sesuai dengan kebutuhan,

maka akan tampil gambar 4.7 berikut :

GAMBAR 4.7 TAMPILAN UTAMA PROGRAM ETAP

Pada gambar 4.7 terdapat ruang untuk menggambar one-line diagram dengan

menggunakan template yang terdapat pada toolbar terletak di sebelah kanan.

IV-76

3. Mengisi informasi project yang akan dikerjakan

Pada menu bar klik project, isikan data seperti berikut

Gambar 4.8 Informasi project

Lalu klik standar pada menu bar project, tentukan standar yang akan

digunakan.

Gambar 4.9 Standar project

b) Membuat single line diagram (SLD)

1. Klik salah satu komponen yang akan digunakan pada AC element di edit

toolbar, masukkan ke one line diagram.

IV-77

Gambar 4.10 masukkan komponen pada one line diagram.

2. Memasukkan data mengenai komponen yang digunakan dengan klik 2X

kmponen.

Gambar 4.11 memasukkan data komponen

3. Dengan cara yang sama, klik komponen lain yang akan digunakan pada

project lalu masukkan data mengenai komponen tersebut.

Gambar 4.12 masukkan komponen lain pada one line diagram

Untuk memasukkan data komponen dapat dengan cara manual dan otomatis. Pada

cara manual haruslah memasukkankan data di setiap bagiannya secara teliti

IV-78

sedangkan pada cara otomatis akan terisi secara otomatis yang mana cukup klik

pada librari dan pilih sesuai komponen yang digunakan.

Gambar 4.13 memasukkan data dengan cara library

4. Lalu hubungkan antara komponen yang satu dengan yang lainnya.

Adapun cara menghubungkan antara komponen yang satu dengan yang laiinya

dapat dilakukan dengan cara manual dimana dengan drag pada satu komponen

dengan komponen lain. Warna Garis akan berubah bila telah terhubung. Cara

lainnya dengan mengklik komponen lalu mengisi data from dan to pada info

komponen.

Gambar 4.14 Menghubungkan line diagram dengan from dan to

5. Berikut single line diagram yang telah selesai penulis buat

IV-79

Gambar 4.15 Tampilan single line diagram yang telah selesai

c) Menjalankan program (LOAD FLOW ANALYSIS)

Untuk melakukan kalkulasi aliran daya, terdapat 3 metode yang biasa

digunakan:

1. Accelerated Gauss-Seidel Method

Hanya butuh sedikit nilai masukan, tetapi lambat dalam kecepatan

perhitungan.

2. Newton Raphson Method

Cepat dalam perhitungan tetapi membutuhkan banyak nilai masukan dan

parameter.

First Order Derivative digunakan untuk mempercepat perhitungan.

IV-80

3. Fast Decoupled Method

Dua set persamaan iterasi, antara sudut tegangan, daya reaktif dengan

magnitude tegangan .

Cepat dalam perhitungan namun kurang presisi.

Menjalankan Simulasi Load Flow

Setelah SLD selesai dibuat, maka bisa diketahui aliran daya sutu sistem

kelistrikan yang telah dibuat dengan melakukan running load flow. Langkahnya

sebagai berikut:

Gambar 4.16 Tampilan flow analysis pada ETAP

1. Klik load flow analysis

2. Klik run load flow

IV-81

Gambar 4.17 Tampilan ketika run load flow analysis

Maka akan didapatkan hasil simulasi yang ditunjukan dengan huruf berwarna

merah seperti pada gambar di atas, terdapat nilai daya aktif dan daya reaktif (P +

JQ) serta prosentase tegangan. Kita dapat mengatur nilai apa yang akan

ditampilkan pada simulasi bisa berupa arus, faktor daya, yaitu dengan cara

merubah display option.

3. Klik display option

Gambar 4.18 Display option

IV-82

Dipslay option ini berfungsi untuk mengatur hasil yang akan ditampilkan pada

ETAP.

4. Untuk menampilkan hasil simulasi ladflow yang lengkap yaitu dengan

menggunakan menu report manager.

Maka dengan mendapatkan file lengkap hasil simulasi loadflow data bisa

di analisis dari segi tegangan, arus, daya antar bus, sudut, losses, dan

lain-lain.

Untuk hasil pada tampilan ETAP dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 4.19 Tampilan load flow result analyzer pada ETAP

IV-83

Adapun hasil yang telah didapatkan dengan Etap di bandingkan secara manual.

Data perbandingan di sajikan dalam bentuk tabel yang dapat dilihat berikut ini

Tabel 4.7 Perbandingan drop tegangan hasil manual dengan hasil ETAP

No Nama Panjang

Kabel

Tegangan

operasi

% drop

tegangan

% drop

tegangan

1 feeder 14 1750 6,3 0,61 0,11

2 feeder 15 380 6,3 0,48 0,09

3 feeder 20 510 6,3 1,07 0,13

4 feeder 21 530 6,3 0,22 0,04

5 feeder 22 570 6,3 0,57 0,1

6 feeder 23 380 6,3 0,49 0,09

7 feeder 25 480 6,3 0,12 0,05

8 feeder 26 810 6,3 1,27 0,13

9 feeder 27 810 6,3 1,27 0,13

10 feeder 28 750 6,3 0,45 0,16

Tabel 4.8 Perbandingan drop tegangan hasil manual dengan hasil ETAP

Nama Tagangan

nom (kV)

Panjang

kabel

(meter)

% drop

voltage

manual

% drop

voltage

ETAP

Incoming 1 6,3 60 0,127 0,01

Incoming 2 6,3 80 0,0801 0,02

Incoming 3 6,3 100 0,114 0,02

Tabel 4.9 Perbandingan rugi daya hasil manual dengan hasil ETAP

No Nama

Panjang

Kabel

(meter)

Tegangan

operasi

% drop

tegangan

manual

% drop

tegangan

ETAP

1 feeder

14 1750 6,3

1,43 0,808

IV-84

2 feeder

15 380 6,3

6,57 3,649

3 feeder

20 510 6,3

20,21 7,736

4 feeder

21 530 6,3

0,73 0,343

5 feeder

22 570 6,3

5,09 3,201

6 feeder

23 380 6,3

6,80 3,281

7 feeder

25 480 6,3

0,44 0,592

8 feeder

26 810 6,3 21,21 6,093

9 feeder

27 810 6,3 24,33 6,826

10 feeder

28 750 6,3

1,91 2,18

Tabel 4.10 Perbandingan rugi daya hasil manual dengan hasil ETAP

Nama

Panjang

Kabel

(meter)

Tagangan

nom (kV)

Rugi-rugi

daya

(kW)

rugi-rugi

daya

(kW)

Incoming

1 60 6,3 2,03 0,73

Incoming

2 80 6,3 0,853 0,974

Incoming

3 100 6,3 1,657 1,217

Pada hasil perbandingannya tidaklah sama persis dengan data yang didapatkan

secara manual. Hasil yang didapatkan dengan cara manual cukup berbeda dengan

hasil tampilan pada ETAP. Hal ini di karenakan terdapat beberapa perbedaan ketika

memasukkan data ke dalam ETAP.

IV-85

4.6 Analisa dampak drop tegangan dan rugi daya

Berdasarkan hasil penelitian dan survey lapangan, diketahui pada saat

terjadinya drop tegangan dan rugi daya maka aliran arus akan meningkat seiring

dengan besarnya beban yang digunakan. Adapun temperatur suhu juga akan

meningkat, baik pada kabel maupun pada lilitan trafo dan temperature minyak

trafo, namun pada trafo perubahan suhunya tidaklah konstan langsung naik

melainkan mempertahankan suhu seebelumnya.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 4.11 hubungan beban dengan temperatur lilitan dan oil trafo

01-Sep-16

Trafo 1

Trafo 2

Trafo 3

beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

temp

(C)

beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

temp

(C)

beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

temp

(C)

8.992 50 45

5.069 50 47

453 41 42

16.854 54 46

15.972 58 53

8.285 43 43

02-Sep-16

Trafo 1

Trafo 2

Trafo 3

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

14,963 50 45

13,811 56 50

0 40 40

16,332 51 45

16,485 61 53

7,858 40 40

03-Sep-16

Trafo 1

Trafo 2

Trafo 2

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

10,405 50 49

11,332 56 50

0 40 38

16,098 50 40

16,377 60 52

7,639 48 50

IV-86

Dari tabel dapat dilihat ketika beban pada trafo meningkat, maka temperatur

pada trafo akan meingkat, seiring dengan besarnya aliran arus yang mengalir dan

beban yang dibutuhkan namun tidak secara konstan.

Tabel 4.12 Hubungan aliran arus dengan temperature suhu kabel

R S T

Arus

(A)

Suhu

(C)

Arus

(A)

Suhu

(C)

Arus

(A)

Suhu

(C)

51,7 37,2 40,4 37,2 35,6 36,9

28,3 36,4 40,1 37 32,2 36,7

Tabel 4.13 Hubungan aliran arus dengan temperature suhu kabel

R S T

Arus

(A)

Suhu

(C)

Arus

(A)

Suhu

(C) Arus

(A)

Suhu

(C)

285 40,3 271 40,3 327 40,5

300 40,3 280 40,3 330 40,5

Pada aliran arus pada kabel tidak begitu terlihat perubahan suhunya, namun

dapat dilihat ketika arusnya naik maka suhu pada kabel akan meningkat.

Pada beban akan pada saat terjadi drop tegangan dan rugi daya, beban tidak

akan berkerja secara optimal. Dapat dilihat pada motor yang akan melambat

ketika terjadi drop tegangan dan lampu yang akan meredup sesaat. Adapun untuk

lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel berikut ini :

IV-87

TABEL 4.14 DAMPAK DARI DROP TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA

No feeder

Drop

tegangan

(kV)

Drop

tegangan

(%)

Rugi-rugi

daya

(kW)

Rugi-rugi

daya (%) Cops p

Arus

(Ampere)

Dampak yang ditimbulkan

TRAFO KABEL BEBAN

1 feeder

14 37,735 0,60 1,427 0,16 0,81 104 Berbunyi,dan bergetar panas Berjalan normal

2 feeder

15 30,719 0,49 6,573 0,13 0,97 479 Berbunyi,dan bergetar

lebih

panas Berjalan normal

3 feeder

20 66,837 1,06 20,212 0,27 0,95 725

bunyi dan getaran akan

semakin keras

lebih

panas Tidak optimal

4 feeder

21 14,911 0,24 0,727 0,06 0,80 135 Berbunyi,dan bergetar panas berjalan normal

5 feeder


lebih


6 feeder


lebih


7 feeder


8 feeder

26 78,651 1,25 21,205 0,30 0,96 660


semakin keras

lebih

panas

Tidak optimal,

Dapat menimbulkan

kerusakan

9 feeder

27 87,616 1,39 24,33 0,33 0,95 707


semakin keras

lebih

panas

Tidak optimal,

Dapat menimbulkan

kerusakan

10 feeder


88

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis pada bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut:

1. Terdapat banyak aspek yang mempengaruhi drop tegangan dan rugi-rugi

daya, seperti aspek suhu, panjang kabel dan jenis kabel, impedansi kabel

besar arus, dan faktor daya yang dipengaruhi oleh beban.

2. Besar drop tegangan dan rugi-rugi daya tidaklah signifikan. Untuk drop

tegangan terbesar terjadi pada feeder 27, dengan drop tegangan sekitar

87,616 volt atau dalam bentuk persen didapatkan 1,39 % dan rugi daya

mencapai 24.747,91 watt atau dalam bentuk persen didapatkan 0,34%.

3. Pada perbandingan hasil analisis drop tegangan dan rugi-rugi daya secara

manual dengan menggunakan software ETAP cukup berbeda.

4. Dampak dari drop tegangan dan rugi-rugi daya yang dirasakan diantaranya

ialah :

a. Tegangan yang kirim dengan yang di terima tidaklah sama

dikarenakan terjadinya energi hilang (loss energi).

b. Pada saat terjadinya drop tegangan dan rugi-rugi daya, kinerja beban

akan berkurang terutama pada beban yang menggunakan motor.

Diketahui motor masih dapat berkerja selama tegangan yang di terima

80% dari tegangan nominal.

c. Pada kabel terasa panas seiring dengan besar aliran arusnya. Diketahui

ketika aliran arus sebesar 28,3 temperature suhu kabel 36,4C dan

V-89

ketika aliran arus kabel meningkat menjadi 51,7 temperature suhu

kabel menjadi 37,2C.

d. Pada trafo Getaran dan bunyi pada trafo akan lebih keras dibanding

yang biasanya.

5.2 Saran

Setelah mengerjakan tugas akhir ini, penulis menyarankan hal berikut terkait

analisis yang telah dilakukan :

1. Untuk menghasilkan Analisis rugi-rugi daya yang optimal maka sebelum

melakukan analisis rugi-rugi daya sebaiknya dilakukan optimasi terhadap

daya yang disalurkan pembangkit.

2. Hal-hal yang harus diperhatikan analisis rugi-rugi daya menggunakan

program ETAP 7.5.0 adalah alokasi daya aktif, daya reaktif, dan tegangan

yang dibutuhkan pada bus.

3. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dengan menggunakan jenis

software yang lain.

DAMPAK DROP TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA

PADA GARDU INDUK DI PT.SEMEN PADANG


TUGAS AKHIR

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

dari Politeknik Negeri Padang

NANANG DARUSSALAM

Bp.1301032036

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI PADANG

2016

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 single line diagram sistem tenaga listrik secara sederhana ........ II-7

Gambar 2.2 single line diagram Gardu Induk ................................................ II-8

Gambar 2.3 Gardu tiang tipe portal dan midel panel ..................................... II-11

Gambar 2.4 Gardu tiang tiga fasa tipe catrol ................................................. II-12

Gambar 2.5 Gardu Induk sistem ring busbar ................................................. II-14

Gambar 2.6 Gardu Induk single line busbar .................................................. II-15

Gambar 2.7 Double bus, single breaker ......................................................... II-16

Gambar 2.8 Gardu induk dengan dua rel sistem ............................................ II-17

Gambar 2.9 Diagram phasor transmisi daya ke beban ................................... II-21

Gambar 2.10 Segitiga daya ............................................................................ II-24

Gambar 2.11 Faktor daya leading .................................................................. II-29

Gambar 2.12 Faktor daya lagging .................................................................. II-30

Gambar 2.13 Proses menjalankan software ETAP ........................................ II-36

Gambar 2.14 Menu pada ETAP 7.5.0 ............................................................ II-37

Gambar 2.15 Toolbar load flow pada ETAP ................................................. II-38

Gambar 3.1 rangkaian sederhana penelitian .................................................. III-40

Gambar 3.2 flowchart penelitian .................................................................... III-41

Gambar 4.1 Diagram line pada kabel dengan R dan X .................................. IV-55

Gambar 4.2 Grafik drop tegangan pada masing-masing feeder ..................... IV-72

Gambar 4.3 Grafik rugi-rugi daya di masing-masing feeder ......................... IV-72

Gambar 4.4 Tampilan pertama ETAP ............................................................ IV-74

Gambar 4.5 Create new project ...................................................................... IV-74

Gambar 4.6 User information ETAP ............................................................. IV-75

Gambar 4.7 Tampilan utama program ETAP ................................................ IV-75

ix

Gambar 4.8 Informasi project ........................................................................ IV-76

Gambar 4.9 Standar Project ........................................................................... IV-76

Gambar 4.10 memasukkan komponen ke dalam gambar .............................. IV-77

Gambar 4.11 memasukkan data kmponen ke line diagram ........................... IV-77

Gambar 4.12 masukkan komponen lain ke line diagram ............................... IV-77

Gambar 4.13 memasukkan data dengan cara library ..................................... IV-78

Gambar 4.14 Menghubungkan line diagram dengan fromdan to .................. IV-78

Gambar 4.15 tampilan line diagram yang telah selesai.................................. IV-79

Gambar 4.16 tampilan flow analysis pada ETAP .......................................... IV-80

Gambar 4.17 Tampilan ketika run load analysis pada ETAP ........................ IV-81

Gambar 4.18 Display option .......................................................................... IV-81

Gambar 4.19 Load flow result analysis ......................................................... IV-82

vi

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ................................................................................... iv

DAFTAR ISI .................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang .................................................................................... I-1

1.2 Perumusan masalah ............................................................................ I-2

1.3 Tujuan ................................................................................................ I-2

1.4 Ruang lingkup dan batasan masalah .................................................. I-3

1.5 Sistematika penulisan ......................................................................... I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kualitas daya listrik ............................................................................. II-5

2.2 Sistem tenaga listrik ............................................................................ II-7

2.3 Pengertian Gardu Induk ....................................................................... II-8

2.4 Persamaan aliran daya ......................................................................... II-18

2.5 Drop tegangan ..................................................................................... II=20

2.6 Rugi-rugi daya ..................................................................................... II-24

2.7 Faktor daya .......................................................................................... II-28

2.8 Metoda aliran daya Newthon raphshon ............................................... II-30

2.9 Terjadinya Penyusutan daya ................................................................ II-31

2.10Impedansi saluran transmisi ............................................................... II-34

2.11Pengendalian Tegangan dan daya reaktif ........................................... II-34

2.12 ETAP ................................................................................................. II-35

BAB III METODA PENELITIAN

3.1 Tempat dan waktu ............................................................................... III-39

3.2 Data dan Peralatan yang digunakan .................................................... III-39

vii

3.3 Variabel yang diamati ......................................................................... III-40

3.4 Rangkaian dan flowchar penelitian ..................................................... III-41

3.5 Jenis Penelitian .................................................................................... III-42

3.6 Objek penelitian .................................................................................. III-42

3.7 Langkah Penelitian .............................................................................. III-42

3.8 Pengambilan data ................................................................................ III-43

3.9 Teknik Penyelesaian masalah .............................................................. III-49

3.10Analisa perhitungan ............................................................................ III-50

3.11Menarik kesimpulan ........................................................................... III-52

BAB IV Pembahasan

4.1 Aspek-aspek penyebab dari drop tegangan dan rugi daya .................. IV-53

4.2 Data-data Penelitian ........................................................................... IV-54

4.3 Perhitungan drop tegangan dan rugi-rugi daya ................................... IV-55

4.4 Analisis data manual ........................................................................... IV-57

4.5 Analisis menggunakan ETAP 7.5.0 .................................................... IV-73

4.6 Analisis dampak drop tegangan dan rugi daya .................................... IV-85

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... V-88

5.2 Saran .................................................................................................... V-89

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 90

LAMPIRAN 1

LAMPIRAN 2

LAMPIRAN 3

94

DAFTAR PUSTAKA

[1] David tampubulon. 2014. Optimalisasi pengunaan kapasitor bank pada

jaringan 20 KV dengan simulasi ETAP. Medan. Jurusan Teknik Elektro

Fakultas USU.

[2] Farel. 2010. Studi perbaikan faktor daya pada sistem radial 20 KV analisis

menggunakan ETAP. Medan. Medan. Jurusan Teknik Elektro Fakultas USU.

[3] Blume, Steven W. 2007. “Electrical power systen Basic”. Hoboken, New

Jersey. Hohn Wiley & Sons, Inc

[4] Suswanto, Daman, edisi pertama. 2009. “ Sistem Distribusi Tenaga Listrik

Untuk Mahasiswa Teknik Elektro,” Universitas Negeri Padang. Sumbar.

[5] L. Tobing, Bonggas. 2003. “ Peralatan Tegangan Tinggi”, Erlangga, Jakarta

[6] Pabla, AS. 1986. “Sistem Distribusi Daya Listrik”. Jakarta. Penerbit Erlangga.

[7] Pansini, Anthony J. 1986. “Electrical Distribution Engineering”. McGraw-

Hill Book Company. Singapore.

[8] Zuhal. 1991. “Dasar tenaga listrik Bandung”, penerbit ITB. Bandung

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 klasifikasi bus ................................................................................. II-19

Tabel 3.1 Data feeder 14 selama seminggu ................................................... III-43









Tabel 3.10 Data feeder 28 selama seminggu ................................................. III-47

Tabel 3.11 Data temperature trafo selama satu hari ....................................... III-47



Tabel 4.1 Drop tegangan pada masing-masing incoming .............................. IV-61

Tabel 4.2 Rugi daya pada masing-masing incoming ..................................... IV-61

Tabel 4.3 Drop tegangan pada masing-masing feeder ................................... IV-68

Tabel 4.4 Drop tegangan pada masing-masing feeder ................................... IV-69

Tabel 4.5 Rugi-rugi daya di masing-masing feeder ....................................... IV-70

Tabel 4.6 rugi-rugi daya di masing-masing feeder ........................................ IV-71

Tabel 4.7 Perbandingan drop tegangan hasil manual dengan hasil ETAP .... IV-83

Tabel 4.8 Perbandingan drop tegangan hasil manual dengan hasil ETAP .... IV-83

Tabel 4.9 Perbandingan rugi daya hasil manual dengan hasil ETAP ............ IV-83

Tabel 4.10 Perbandingan rugi daya hasil manual dengan hasil ETAP .......... IV-84

xi

Tabel 4.11 Hubungan beban dengan temperature lilitan dan oil trafo ........... IV-85

Tabel 4.12 Hubungan aliran arus dengan temperature suhu kabel ................ IV-86

Tabel 4.13 Hubungan aliran arus dengan temperature suhu kabel ................ IV-86

Tabel 4.14 Dampak dari drop tegangan dan rugi-rugi daya........................... IV-87

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil ‘Alamin, puji syukur kehadiran Allah SWT, yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan

laporan tugas akhir ini yang berjudul “Dampak drop tegangan dan rugi-rugi daya pada

Gardu Induk di PT.Semen Padang menggunakan software ETAP”.

Seterusnya shalawat beserta salam penulis kirimkan kepada Nabi Muhammad

SAW yang telah membawa manusia dari zaman jahiliyah ke zaman modern yang penuh

dengan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Laporan ini disusun dengan tujuan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam

menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro,

Politeknik Negeri Padang tahun 2016.

Dalam menyelesaikan laporan ini, penulis banyak mendapatkan bantuan

dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu Penulis mengucapkan terima

kasih kepada :

1. Kedua orang tua dan seluruh keluarga tercinta yang selalu mendo’a

kan dan mendukung setiap langkah yang penulis tempuh dalam

pendidikan.

2. Bapak Firmansyah ST.,MT selaku pembimbing I Penulis dalam

pembuatan Tugas Akhir, yang telah memberikan banyak ilmu

sehingga Penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Dedi erawadi Ir.,M.kom selaku pembimbing II Penulis dalam

pembuatan tugas akhir, yang telah memberikan banyak ilmu sehingga

Penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini.

v

4. Seluruh staf pengajar,staf teknisi dan tenaga administrasi di jurusan

Politeknik Negeri Padang.

5. Seluruh kariyawan di Gardu Induk PT.Semen Padang yang telah

banyak memberi masukkan dan saran.

6. Teman-teman seperjuangan pembuatan tugas akhir

7. Teman-teman 3C teknik listrik 2013

8. Untuk semua pihak yag telah membantu penulis sampai laporan ini

selesai yang tak dapat Penulis sebutkan satu persatu.

Semoga semua bantuan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan

balasan yang setimpal dari Allah SWT. Harapan Penulis agar laporan tugas akhir

ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, namun penulis menyadari bahwa laporan

ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis mohon saran dan kritikan

dari pembaca yang bersifat membangun demi kelancaran laporan penulis untuk

kedepan. Atas kritik dan saran yang pembaca berikan penulis ucapkan terima

kasih.

Padang, 23 September 2016

Penulis

2

Tanggal Waktu

Feeder 14 (158)

VAB IA kW Cos

P KVARH KWH

01-Sep-16 4:05 6.273

105

852

0,80

-

9.409.500

02-Sep-16 6:00 6.180

104

881

0,81

-

9.425.500

03-Sep-16 10:00 6.247

110

919

0,78

-

9.442.300

04-Sep-16 23:00 6.284

94

813

0,81

-

9.464.300

05-Sep-16 17:00 6.344

101

858

0,76

-

9.474.800

06-Sep-16 23:00 6.320

107

868

0,76

-

9.491.500

07-Sep-16 20:00 6.281

103

859

0,81

-

9.504.000

Tanggal Waktu

Feeder 15 (5R1)

VAB IA kW Cos

P KVARH KWH

01-Sep-16 18:05 6.229

477

4.958

0,97

-

64.289.400

02-Sep-16 6:00 6.182

479

4.995

0,97

-

64.329.000

03-Sep-16 3:00 6.232

448

4.607

0,97

-

64.427.400

04-Sep-16 10:00 6.252

468

4.951

0,97

-

64.501.800

05-Sep-16 4:00 6.324

460

4.811

0,97

-

64.580.000

06-Sep-16 5:00 6.184

458

4.861

0,97

-

64.677.900

07-Sep-16 20:00 6.291

467

4.997

0,97

-

64.699.400

Tanggal Waktu

Feeder 20 (ID FAN)

IA kW Cos P

KVARH KWH

01-Sep-16 11:05 734

7.431

0,95

-

615.375.957

02-Sep-16 23:00 725

7.348

0,95

-

615.600.039

03-Sep-16 5:00 736

7.247

0,93

-

615.642.093

04-Sep-16 23:00 734

7.486

0,95

-

615.931.349

05-Sep-16 2:00 729

7.373

0,94

-

615.952.814

06-Sep-16 23:00 729

7.352

0,94

-

616.243.520

07-Sep-16 8:00 727

7.194

0,94

-

616.307.503

3

Tanggal Waktu

Feeder 21 (5W1)

IA kW Cos P

KVARH KWH

01-Sep-16 19:05 124

943

0,73

-

99.293.386

02-Sep-16 18:00 135

1.130

0,80

-

99.312.779

03-Sep-16 20:00 143

1.196

0,79

-

99.338.278

04-Sep-16 18:00 134

1.072

0,76

-

99.359.335

05-Sep-16 11:00 141

1.196

0,80

-

99.376.524

06-Sep-16 15:00 134

1.118

0,80

-

99.396.935

07-Sep-16 13:00 135

980

0,69

-

99.417.613

Tanggal Waktu

Feeder 22 (COOLER )


01-Sep-16 9:05 365

3.712

0,96

-

3.808.829

02-Sep-16 19:00 344

3.610

0,96

-

3.901.823

03-Sep-16 22:00 349

3.716

0,96

-

3.961.918

04-Sep-16 21:00 351

3.652

0,96

-

4.013.888

05-Sep-16 3:00 350

3.665

0,96

-

4.028.109

06-Sep-16 23:00 349

3.615

0,95

-

4.122.414

07-Sep-16 19:00 347

3.611

0,95

-

4.167.895

Tanggal Waktu

Feeder 23 (5R2)


01-Sep-16 3:04 452

4.623

0,95

-

379.561.412

02-Sep-16 9:00 487

4.869

0,96

-

379.606.269

03-Sep-16 4:00 454

4.565

0,96

-

379.690.970

04-Sep-16 23:00 490

4.956

0,96

-

379.755.754

05-Sep-16 4:00 475

4.837

0,96

-

379.779.815

06-Sep-16 10:00 477

4.651

0,96

-

379.797.778

07-Sep-16 20:00 476

4.813

0,96

-

379.953.051

4

Tanggal Waktu

Feeder 25 (5K1)


01-Sep-16 3:04 121

1.260

0,99

-

58.303.076

02-Sep-16 9:00 123

1.269

0,99

-

58.328.495

03-Sep-16 2:00 120

1.259

0,99

-

58.348.787

04-Sep-16 8:00 121

1.258

0,99

-

58.382.371

05-Sep-16 6:00 126

1.304

0,99

-

58.407.090

06-Sep-16 15:00 128

1.326

0,99

-

58.428.732

07-Sep-16 8:00 127

1.268

0,99

-

58.449.339

Tanggal Waktu

Feeder 26 (5Z2)


01-Sep-16 8:05 669

6.765

0,96

-

376.092.222

02-Sep-16 6:00 660

6.698

0,96

-

376.199.003

03-Sep-16 14:00 -

-

-

-

376.226.748

04-Sep-16 23:00 -

-

-

-

376.226.749

05-Sep-16 19:00 665

6.793

0,96

-

376.244.795

06-Sep-16 10:00 656

6.681

0,96

-

376.289.591

07-Sep-16 21:00 656

6.697

0,96

-

376.522.711

Tanggal Waktu

Feeder 27 (5Z1)


01-Sep-16 0:04 -

-

-

-

553.879.494

02-Sep-16 21:00 707

7.236

0,95

-

553.884.784

03-Sep-16 7:00 684

6.897

0,96

-

553.953.821

04-Sep-16 5:00 676

6.838

0,95

-

554.101.525

05-Sep-16 2:00 675

6.818

0,96

-

554.197.079

06-Sep-16 15:00 713

7.266

0,95

-

554.208.500

07-Sep-16 23:00 675

6.791

0,95

-

554.426.197

5

Tanggal Waktu

Feeder 28 (CEMENT SILO)

IA kW Cos P KWH

01-Sep-16 18:05 186

1.502

0,79

1.342.550

02-Sep-16 10:00 184

1.547

0,80

1.356.312

03-Sep-16 0:00 206

1.739

0,81

1.369.157

04-Sep-16 16:00 201

1.721

0,81

1.402.580

05-Sep-16 20:00 190

1.610

0,82

1.424.272

06-Sep-16 21:00 201

1.691

0,81

1.446.685

07-Sep-16 11:00 214

1.713

0,77

1.460.382

1 September 2016

Jam


beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

temp

(C)

beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil temp

(C)

beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

temp

(C)

07.00 14,785 51 44 15.972 58 53 2.957 40 40

08.00 15,476 51 44 11.611 58 53 5.734 40 40

09.00 13,507 54 47 12.107 58 54 6.681 46 45

10.00 14,538 54 47 11.789 58 54 6.277 46 45

11.00 12,465 52 46 11.937 56 52 5.296 46 44

12.00 8,992 50 45 9.399 54 50 7.011 46 44

13.00 10,367 50 45 5.344 54 50 6.615 46 44

14.00 10,902 50 44 9.417 52 48 6.872 44 42

15.00 15,339 53 44 11.637 52 48 7.714 44 43

16.00 16,047 54 45 12.028 52 48 8.285 43 43

17.00 16,005 55 45 12.013 51 48 3.264 43 43

18.00 16,057 55 46 11.059 51 47 782 44 44

6

19.00 15,208 55 47 10.777 51 47 5.102 44 44

20.00 15,894 55 47 11.145 50 47 5.556 44 44

21.00 15,473 55 47 10.923 50 47 4.454 44 44

22.00 15,408 54 46 10.183 50 47 3.620 44 44

23.00 11,335 54 46 5.349 50 47 7.183 43 42

00.00 16,854 54 46 5.069 50 47 991 43 42

01.00 16,834 52 45 8.305 48 45 2.045 43 42

02.00 16,298 52 45 10.961 48 45 2.302 43 42

03.00 16,246 52 45 11.319 48 45 3.359 41 42

04.00 15,807 50 45 16.324 48 45 453 41 42

05.00 12,234 50 45 15.172 48 45 - 41 40

06.00 16,343 50 45 15.808 48 45 3.812 41 40

2 September 2016

Jam


Cuaca Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

07.00 15,261 51 45 15,41 54 48 7,858 40 40 Cerah

08.00 16,241 52 46 16,413 55 49 6,522 41 41 Cerah

09.00 15,812 54 47 16,345 56 50 4,886 43 43 Cerah

10.00 16,423 55 48 16,414 58 52 2,498 44 44 Cerah

11.00 16,124 53 47 13,811 56 50 0 43 43 mendung

12.00 15,132 51 46 16,39 56 50 0 42 42 mendung

13.00 14,963 50 45 16,251 54 48 0 42 42 mendung

7

14.00 16,213 48 43 16,158 54 48 0 40 40 mendung

15.00 15,882 54 47 16,066 61 53 2,733 44 43 mendung

16.00 16,09 54 47 16,485 61 53 2,413 44 43 mendung

17.00 16,161 54 47 16,467 61 53 1.052 44 43 mendung

18.00 16,036 52 47 16,315 60 52 3,224 44 42 mendung

19.00 15,325 52 47 16,308 60 52 6,534 44 42 mendung

20.00 15,925 50 42 16,436 58 52 6,424 44 42 mendung

21.00 15,782 50 42 16,356 58 52 628 44 42 mendung

22.00 15,368 52 45 16,129 60 54 0 41 40 mendung

23.00 16,653 52 45 16,653 60 54 646 41 40 mendung

00.00 16,005 52 45 16,005 58 54 487 42 42 Cerah

01.00 15,185 52 45 15,982 58 54 2,496 42 42 Cerah

02.00 16,192 51 45 16,172 56 53 9,77 42 48 Cerah

03.00 15,982 51 45 15,982 56 53 1,962 42 42 Cerah

04.00 16,332 51 45 16,332 54 53 0 42 42 Cerah

05.00 15,642 51 45 15,672 54 53 878 42 42 Cerah

06.00 15,671 51 45 15,671 54 53 838 42 42 Cerah

3 September 2016

Jam


Cuaca Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

Beban

trafo

(MW)

WTI.LV

(C)

oil

Temp

(C)

07.00 10,462 56 50 15,584 60 50 1,56 40 40 Cerah

08.00 11,036 56 50 15,671 60 50 5,208 40 40 Cerah

8

09.00 11,541 56 48 16,377 60 52 1,28 40 40 Cerah

10.00 11,566 55 49 15,693 62 57 3,59 46 42 Cerah

11.00 10,405 50 49 15,616 62 55 5,284 50 40 Cerah

12.00 11,384 52 46 15,237 62 55 3,728 52 49 Cerah

13.00 11,35 53 47 14,802 64 56 4,55 52 48 Cerah

14.00 11,039 56 50 14,822 57 50 6,053 49 47 Cerah

15.00 11,042 57 52 14,42 62 56 4,22 50 50 Cerah

16.00 10,788 57 52 15,286 60 54 7,639 48 50 Cerah

17.00 10,82 56 51 12,723 60 54 4,378 46 48 mendung

18.00 10,931 54 49 15,633 58 52 3,596 46 46 mendung

19.00 14,122 54 49 11,332 56 50 3,596 45 46 Hujan

20.00 14,34 52 46 11,76 54 48 6,148 44 45 Hujan

21.00 15,476 50 45 11,58 54 48 2,229 42 44 Hujan

22.00 15,572 48 38 11,922 50 46 0 40 47 Hujan

23.00 15,948 48 38 11,637 50 46 884 48 38 Hujan

00.00 16,044 45 38 11,767 50 46 0 40 38 Hujan

01.00 15,125 50 40 11,667 52 48 2,529 40 38 Hujan

02.00 16,098 50 40 11,725 52 48 1,371 42 40 Hujan

03.00 12,574 50 40 11,595 52 48 0,925 42 40 Hujan

04.00 15,632 52 42 11,647 54 50 0 42 40 Hujan

05.00 15,877 52 42 11,829 54 50 1,037 42 40 Hujan

06.00 16,025 52 42 11,893 54 50 0,683 42 40 Hujan

Lampiran 2

2

Data kabel yang digunakan pada GI Semen Padang

Data suhu lilitan dan minyak pada trafo

4

Alat yang digunakan untuk mengukur suhu temperature pada trafo dan tang

ampere untuk mengukur aliran arus pada kabel

Proses Pengukuran suhu pada kabel dan Trafo

5

Proses Pengukuran suhu lingkungan trafo

Pengukuran suhu lilitan dan temperature minyak trafo

DAMPAK DROP TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA

PADA GARDU INDUK DI PT.SEMEN PADANG


TUGAS AKHIR

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

dari Politeknik Negeri Padang

NANANG DARUSSALAM

BP . 1301032036

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI PADANG

2016

DAMPAK DROP TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA PADA

GARDU INDUK DI PT.SEMEN PADANG MENGGUNAKAN

SOFTWARE ETAP 7.5.0

TUGAS AKHIR

Oleh:

NANANG DARUSSALAM

BP . 1301032036

Telah disetujui oleh :

Pembimbing 1 Pembimbing 2

FIRMANSYAH ST.,MT Ir. Dedi Erawadi,M.Kom

Nip.196412201990031001 Nip.19640901 199601 1 001

ABSTRAK - repo.polinpdg.ac.idrepo.polinpdg.ac.id/1060/1/NANANG_DARUSSALAM.pdfSalah satu kegunaan...

Documents

Transcript of ABSTRAK - repo.polinpdg.ac.idrepo.polinpdg.ac.id/1060/1/NANANG_DARUSSALAM.pdfSalah satu kegunaan...