Analisis Jatuh Tegangan Pada Feeder

Adiwidia Edisi Juli 2010, No.2

ANALISIS JATUH TEGANGAN FEEDER PACCERAKKANG GARDU INDUK DAYA

Yulianus Songli Dosen Teknik Elektro UKI-Paulus Makassar

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jatuh tegangan dan pengaruhnya terhadap konsumen serta bagaimana cara menanggulanginya. Penelitian ini dilaksanakan pada jaringan tegangan rendah Feeder Paccerakkang di Gardu Induk Daya difokuskan pada beberapa gardu distribusi dengan analisa data yang diperoleh di lapangan menggunakan beberapa persamaan dasar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jatuh tegangan yang terjadi pada gardu distribusi yang diteliti ada yang tidak memenuhi persyaratan, karena sudah melewati batas toleransi yang diperbolehkan yaitu sebesar 5% seperti pada perumahan Paccerakkang Permai,( hasil perhitungan 27,0681 V, dengan VR sebesar 12,5225%), perumahan Saorana Indah (hasil perhitungan 14,4518 V, dengan VR sebesar 6,6903%), Kodam II Jl. Rudal (hasil perhitungan 25,2457 dengan VR sebesar 11,5577%), Puskopat (hasil perhitungan 19,4488 V, dengan VR sebesar 9,1451%). Dan ada juga yang memenuhi seperti pada Hartako blok III K (hasil perhitungan 10,8093 V, dengan VR sebesar 4,7976%), Yayasan Gubernuran (hasil perhitungan 9,8221 V, dengan VR sebesar 4,6655%), BTP blok F (hasil perhitungan 9,3334 V,dengan VR sebesar 4,1988%), BTP blok H (hasil 6,6592 V, dengan VR sebesar 3,1179%). Alternatif solusi yang ditawarkan adalah dengan memasang transformator sisipan pada daerah yang mengalami jatuh tegangan.

Kata Kunci: Pengaruh Jatuh Tegangan

30


I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahEnergi listrik merupakan salah satu bentuk

energi yang bermanfaat dalam kehidupan manusia dan salah satu faktor penting dalam menunjang pembangunan suatu daerah. Seiring dengan pertambahan penduduk yang diiringi pertumbuhan ekonomi dan perkembangan sektor industri menyebabkan kebutuhan akan energi listrik semakin besar. Hal ini terjadi di kota-kota besar maupun di pedesaan sehingga perlu adanya penyediaan dan penyaluran tenaga listrik secara optimal baik segi kualitas maupun kuantitas

Meningkatnya permintaan energi listrik dari tahun ke tahun menyebabkan rugi daya dan jatuh tegangan pada jaringan juga bertambah besar, oleh karena itu studi tentang jaringan distribusi perlu dilakukan untuk memperbaiki mutu tegangan agar sesuai dengan batas-batas toleransi tegangan yang diperbolehkan.

Dalam penyalurkan energi listrik dimana pusat pembangkit tenaga listrik yang berada jauh dari pusat beban akan mengalami kerugian yang cukup besar dalam penyaluran daya listrik. Kerugian tersebut disebabkan oleh saluran yang cukup panjang serta beban yang terus bertambah, sehingga dalam penyaluran daya listrik tersebut akan mengalami jatuh tegangan (voltage drop) sepanjang saluran yang dilaluinya.

Faktor lain yang ikut mempengaruhi perubahan tegangan sistem adalah rugi daya yang disebabkan oleh adanya impedansi penghantar saluran, Oleh karena itu konsumen yang letaknya jauh dari titik pelayanan akan cenderung menerima tegangan relatif lebih rendah, bila dibandingkan dengan tegangan yang diterima konsumen yang letaknya dekat dengan pusat pelayanan.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di

atas, maka permasalahan yang muncul dalam penelitian ini adalah:1) Bagaimana mengetahui besarnya jatuh

tegangan pada jaringan tegangan rendah Feeder Paccerakkang di Gardu Induk Daya?

2) Bagaimana pengaruh jatuh tegangan terhadap konsumen dan cara mengatasinya

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:1) Mengetahui besarnya jatuh tegangan pada

jaringan tegangan rendah Feeder Paccerakkang di Gardu Induk Daya.

2) Mengetahui pengaruh jatuh tegangan terhadap konsumen dan cara mengatasinya

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Umum Sistem Tenaga ListrikSistem tenaga listrik adalah sekumpulan

pusat-pusat pembangkit dan gardu induk (pusat beban) yang dihubungkan oleh jaringan transmisi sehingga merupakan satu kesatuan. Dari gardu induk tersebut daya listrik disalurkan ke gardu distribusi untuk kemudian disalurkan ke beban (konsumen).

Tujuan utama dari sistem tenaga listrik adalah mengusahakan penyediaan dan pengiriman tenaga listrik dengan biaya serendah mungkin dan tetap memperhatikan mutu serta kestabilan tenaga listrik sampai pada konsumen. Dalam proses penyaluran tenaga listrik ini akan terjadi rugi-rugi sepanjang saluran transmisi maupun yang timbul di sepanjang saluran distribusi. Oleh karena itu rugi-rugi dalam jaringan harus diusahakan sekecil mungkin dengan tetap memperhatikan mutu dan kestabilan penyaluran daya listrik ke beban.

Mengingat hal-hal tersebut di atas maka operasi sistem tenaga listrik perlu dikelolah atas dasar perencanaan operasi yang baik dan haruslah memikirkan bagaimana menyediakan tenaga listrik yang seekonomis mungkin dengan memperhatikan mutu dan kestabilan.

2.2 Jaringan Distribusi Tenaga Listrik

Jaringan distribusi secara umum terdiri dari tiga bagian yaitu gardu induk distribusi, jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder. sistem ini berfungsi menyalurkan tenaga listrik yang merata dari sumber sampai kepada beban (konsumen).

GAMBAR 1. Jaringan Distribusi Tegangan Menengah

31

Pelanggan

Sekering TM

Gardu Induk

Jaringan Tegangan Menengah (JTM)

Gardu Distribusi

Saklar Daya

Sekering TR

Rel TR

CB


Struktur sistem jaringan distribusi tenaga listrik terdiri atas:1. Jaringan Tegangan Menengah (JTM),

terdiri atas:a. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM)b. Saluran Kabel Tegangan

Menengah (SKTM)2. Gardu Distribusi (GD)3. Jaringan Tegangan Rendah (JTR), terdiri

atas:a. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)b. Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR)

4 Sambungan Rumah (SR)

2.3 Jaringan Distribusi Primer (Jaringan Tegangan Menengah)

Jaringan distribusi primer adalah jaringan distribusi yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga lisrik dari gardu induk ke transformator distribusi, baik lewat saluran udara (SUTM) maupun lewat kabel bawah tanah (SKTM) dengan tegangan 20 KV.

2.4 Bentuk Jaringan Distribusi Primer

Dalam penyaluran dan pendistribusian tenaga listrik diharapkan berada dalam keadaan stabil, maka dalam hal ini bentuk jaringan sistem distribusi mempunyai pengaruh terhadap kontinuitas pelayanan. Dalam sistem distribusi dikenal beberapa bentuk sistem distribusi yang secara umum dapat dibagi atas:

A. Bentuk RadialSistem radial merupakan sistem distribusi

yang terdiri dari satu bagian saluran utama yang dihubungkan dengan trasformator untuk melayani bebannya. Bentuk ini umumnya digunakan untuk melayani daerah yang kerapatan bebannya rendah dan mempunyai tingkat keandalan yang rendah karena mempunyai jatuh tegangan yang besar terutama beban pada ujung saluran. Jika terjadi gangguan pada salah satu feeder maka semua pelanggan/konsumen yang terhubung dengan feeder tersebut akan terganggu. Keuntungan dari sistem ini adalah sederhana dan tidak memerlukan banyak peralatan pemutus.

GAMBAR 2 Jaringan Distribusi Tipe Radial

GI = Gardu IndukGD = Gardu DistribusiCB = Circut Breaker

B. Bentuk LoopSistem ini adalah pengembangan dari

sistem radial, yang membentuk suatu rangkaian tertutup dimana sistem ini membagi dua saluran utama serta dilengkapi dengan saklar daya yang digerakkan oleh relay untuk membuka saklar daya apabila terjadi gangguan. Dengan sistem loop ini maka pemakai dapat memperoleh pasokan energi dari dua arah. Bila salah satu saluran mengalami gangguan, maka pelanggan/konsumen yang berada di saluran lain tidak terganggu. Bentuk ini mempunyai kontinuitas pelayanan yang lebih baik dari sistem radial tetapi memerlukan biaya yang lebih mahal karena peralatannya banyak.

GAMBAR .3 Jaringan Distribusi Tipe Loop

GI = Gardu IndukGD = Gardu DistribusiSD = Saklar Daya

C. Bentuk Spindel

Bentuk spindel ini adalah suatu pola jaringan khusus yang ditandai dengan adanya sejumlah percabangan yang keluar dari suatu gardu induk menuju kearah suatu titik temu yang disebut gardu hubung. Kelebihan bentuk spindel adalah jatuh tegangannya kecil bila dibandingkan dengan sistem lain dan pengaturan pengoperasian beban masing-masing feeder mudah dilakukan. Sistem ini digunakan pada daerah yang memiliki kerapatan beban yang tinggi dan seragam dengan keandalan yang diinginkan tinggi pula.

32

GD GD GD GD

GD GD GD GD

GI

Feeder JTM

Feeder JTM

CB

CB

CBCB

SD

GD

GI

GDGD

GD

SD SD

SD SD


GAMBAR 4 Jaringan Distribusi Tipe Spindel

GI = Gardu IndukGD = Gardu DistribusiSD = Saklar Daya A = Pengisi Khusus Tanpa Beban GDB = Pengisi Biasa Dengan Beban GD

D. Bentuk Grid (Jala-Jala)

Sistem ini merupakan bentuk rangkaian tertutup seperti bentuk loop, bedanya ialah bentuk jaringan ini menggunakan beberapa gardu induk yang saling terhubung (interkoneksi) sehingga setiap beban memiliki beberapa kemungkinan untuk menerima daya dari berbagai arah, karena sistem ini menggunakan banyak saluran dan CB serta perencanaan koordinasi proteksinya memerlukan ketelitian yang tinggi, maka sistem ini memerlukan biaya investasi yang besar dalam pembangunnya dan hanya baik untuk beban yang sangat rapat dan besar, tetapi mutu pelayanan lebih baik.

GAMBAR .5 Jaringan Distribusi Tipe Grid

GI = Gardu IndukGD = Gardu DistribusiSD = Saklar Daya

2.5 Jaringan Distribusi Sekunder

Jaringan distribusi sekunder atau biasa disebut dengan saluran tegangan rendah adalah jaringan yang bermula dari sisi sekunder transformator distribusi sampai kepada konsumen tegangan rendah (380V/220V), dimana Saluran udara tegangan rendah dapat berupa saluran udara dengan konduktor telanjang atau kabel udara.

GAMBAR 6 Diagram Satu Garis Saluran Tegangan Rendah

A-B, B-C, C-D... D-nAdalah Panjang saluran yang dimulai dari tiang A ke tiang B, dari tiang B ke tiang C, dari tiang C ke tiang D, dan seterusnya sampai tiang terakhirIA-B, IB-C, IC-D... ID : Arus yang mengalir pada setiap tiang ZA-B, ZB-C, ZC-D... ZD-n : Impedansi saluran

2.6 Komponen Jaringan Distribusi sekunder1. Tiang

Tiang merupakan salah satu komponen yang penting dimana merupakan tempat penyangga dari seluruh perlengkapan seperti isolator, transformator, penghantar, dan komponen lainnya sehingga aman bagi keselamatan umum. Berdasarkan bahannya, tiang listrik terdiri atas:

Tiang besi / bajaTiang kayu

Tiang beton

2. Penghantar

Penghantar merupakan media yang menghubungkan antara sumber atau pusat pembangkit dengan beban, dimana penghantar merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keandalan suatu sistem distribusi. Jenis penghantar yang digunakan untuk saluran udara yaitu tembaga

33

Trafo Distribusi 20 / 380 V InI3I2I1

A B C D nIA-B IB-C IC-D ID-n

ZB-CZA-B ZC-D ZD-n

SD SDA

B

B

B

B

GD GD

GD GD GD

GD GD

GD GD GD

RelGI-1 atau GH-1

RelGI-2 atau GH-2

SD

SD

SD

SD SD

SD SD

SD

GI

GI

GI

GDGD

GDGDGDGD

GD

GD

GD GD

GD

GD

GD

SD

SD

SD


dan aluminium, dimana tembaga mempunyai konduktivitas dan kuat tarik lebih tinggi dari pada aluminium tetapi untuk besar tahanan yang sama, tembaga lebih berat dan harganya lebih mahal dari pada aluminium. Oleh karena itu penghantar aluminium telah banyak digunakan untuk menggantikan tembaga. Untuk mengatasi masalah kuat tarik pada penghantar aluminium diberi campuran (aluminium alloy). Adapun jenis-jenis kawat penghantar aluminium yaitu: AAC : All Aluminium Conductor, yaitu kawat

penghantar yang seluruhnya terbuat dari bahan aluminium.

AAAC : All Aluminium Alloy Conductor, yaitu kawat penghantar yang

seluruhnya terbuat dari bahan aluminium campuran.

ACSR: Aluminium Conductor Steel Reinforced, yaitu kawat penghantar yang terbuat dari bahan aluminium dan diperkuat dengan baja.

ACAR:Aluminium Conductor Alloy Reinforced, yaitu kawat penghantar

terbuat dari bahan aluminium dan diperkuat dengan bahan campuran.

3. Isolator

Isolator merupakan komponen yang berfungsi untuk memisahkan bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan, misalnya antara kawat penghantar dengan tiang listrik. Isolator biasanya terbuat dari bahan porselin yang permukaannya licin, sudut dan lekukannya juga licin dan tidak tajam. Berdasarkan penggunaannya isolator dapat dibedakan atas:a. Isolator Tumpu, digunakan untuk

menahan kawat penghantar pada jaringan lurusb. Isolator asfan, digunakan untuk

menahan/menegangkan kawat penghantar pada jaringan distribusi

c. Isolator post, digunakan untuk peralatan gardu distribusi seperti pada bushing transformator.

4. Gardu DistribusiGardu distribusi atau disebut juga

transformator distribusi suatu penghubung antara jaringan tegangan menengah dan jaringan tegangan rendah, dimana berfungsi untuk menurunkan tegangan menengah (20 KV) menjadi tegangan rendah (380/220 V) dan mendistribusikan daya listrik kepelanggan sesuai dengan kebutuhan pelanggan tersebut.

5. PengamanPengaman berfungsi untuk melindungi

saluran maupun peralatan-peralatan lain dari berbagai gangguan, karena dalam penyaluran daya

listrik kepada konsumen melalui saluran udara sangat rawan mengalami gangguan baik dari dalam maupun dari luar sistem distribusi tersebut.

2.7 Jatuh Tegangan Pada Jaringan Tegangan Rendah

Saat penyaluran tenaga listrik akan timbul penyimpangan tegangan dari tegangan yang diinginkan. Penyimpangan ini biasa disebut dengan jatuh tegangan. Dengan adanya penyimpangan ini, maka pihak konsumen/pelanggan banyak mengalami kerugian terutama umur dan daya guna dari peralatan listrik yang digunakan.

Dengan perkembangan pembangunan yang cukup pesat saat ini seringkali fasilitas jaringan listrik PLN tertinggal bila dibandingkan dengan peningkatan atau renofasi bangunan yang ada. Hal ini menyebabkan penambahan fasilitas penunjang antara lain kebutuhan akan tenaga listrik bertambah sedangkan jaringan ada, belum ditingkatkan kemampuannya sehingga tegangan akan turun dibawah standar.

Untuk menjamin kontinuitas penyaluran tenaga listrik ke konsumen maka jatuh tegangan perlu dibatasi pada harga tertentu. Sebagai realisasi dari pernyataan di atas, maka variasi tegangan yang diperbolehkan adalah maksimum 5% dan minimum 5% terhadap tegangan nominalnya. Besarnya jatuh tegangan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

V = I.Z.. (2.1)dimana: V = Jatuh tegangan (Volt) I = Arus (Ampere) Z = Impedansi (Ohm)

Sedangkan impedansi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Z = R + jXL (2.2)dimana: R = Resistansi (Ohm)

XL = Induktansi (Ohm)

a. Menghitung Arus Nominal Transformator

Untuk menghitung arus nominal transformator, digunakan persamaan:

Arus nominal (In) = LLV

S.33

(A) . (2.3)

dimana:In = Arus nominal transformator (A)

S3 = Daya semu tiga fasa (VA)VLL= Tegangan antara Fasa (V)

Adapun penyebab jatuh tegangan antara lain:

34


1. Resistansi (R)2. Induktansi (L)3. Faktor Daya (Cos )

1. Resistansi (R)

Nilai tahanan pada jaringan tegangan rendah dipengaruhi oleh tahanan jenis konduktor. Sehingga dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :

R = Al Ohm.......... (2.4)

dimana : R = resistansi padapenghantar (Ohm) = tahanan jenis penghantar (Ohm-cm) l = panjang penghantar (meter)A = luas penampang penghantar (mm2)

TABEL 1 Resistivitas dari bahan-bahan konduktor standar

untuk berbagai temperatur

Material

Mikro - Ohm - Cm0 20 25 50 75 80 100

Cu 100 % 1,58 1,72 1,75 1,92 2,09 2,12 2,26

Cu 97,5 % 1,63 1,77 1,80 1,97 2,14 2,18 2,31

Al 61 % 2,60 2,83 2,89 3,17 3,46 3,51 3,74

Sumber : Transmisi Daya Listrik

2. Induktansi (L)Besarnya induktansi saluran tegangan

rendah ditentukan oleh konfigurasi jaringan tegangan rendah itu sendiri. Dalam hal ini dipakai pendekatan bahwa jaringan tegangan rendah yang digunakan memiliki konfigurasi seperti yang diperlihatkan pada gambar 7

GAMBAR 7 Konfigurasi penghantar

Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan :XL = jL (Oh................................... (2.5)keterangan :

= 2 . . f

f = Frekuensi (Hz)L = Induktansi (Hendry/meter)

L = 2 10-7 ln GMRGMD

(H/m)

dimana: GMD = Geometric Mean Distance GMR = Geometric Mean Radius

Geometric Mean Distance (GMD)Bila pada suatu lingkaran dengan radius r

terhadap n yang jaraknya satu dengan yang lainnya sama besar, maka GMD dari titik itu adalah:

GMD = r 1n n .. (2.6)

r = pi

A

Dimana: r = Jari-jari pi = 3,14 A = Luas penampang kawat

Geometric Mean Radius (GMR)

Radius rata-rata geometric atau GMR dari suatu luas (area) dari jarak rata-rata geometric atau GMD antara pasangan-pasangan elemen dalam luas itu sendiri bila jumlah elemen itu diperbesar sampai tak terhingga. Atau dengan kata lain khususnya untuk kawat bundar GMR radius dari satu silinder yang berdinding sangat tipis mendekati nol sehingga induktansi dari silinder itu sama dengan induktansi dari kawat asli.

GMR = r. e1/4 (2.7)

Maka r = pi

A

A = Luas penampang kawat r = Radius

3. Faktor Daya (Cos )

Faktor daya (Cos ) adalah perbandingan antara daya aktif dan daya semu.

(Cos ) = SP

(2.8)

Hubungan antara daya aktif, daya semu, dan daya reaktif diperlihatkan pada gambar 2.8

35

r

S Q

P


GAMBAR 8 Segitiga Daya

Dari gambar 2.8 jelas terlihat bahwa sudut yang dibentuk oleh phasor S dan P adalah dan cosinus sudut disebut faktor daya (PF). Nilai S dapat dihitung dengan persamaan : S = P + jQ ... (2.9)

P = V. I . Cos Q = V. I . Sin

dimana :S = Daya semu (VA)P = Daya aktif (W)

Q = Daya reaktif (VAR)

2.8 Pengaruh Jatuh Tegangan Pada Peralatan Listrik

Apabila tegangan yang diterima suatu peralatan listrik berbeda dengan tegangan nominalnya, maka akan berpengaruh terhadap peralatan listrik tersebut. Hal ini sangat tergantung pada peralatan listrik tersebut, berapa besar penyimpangan yang terjadi dan apakah masih sesuai dengan toleransi yang diperkenankan.

Sebagaimana diketahui bahwa umumnya pemakai tenaga listrik yang terbanyak adalah beban rumah tangga yang digunakan untuk penerangan dan kebutuhan alat-alat rumah tangga lainnya, maka pengaruh jatuh tegangan terhadap peralatan listrik pada pemakai rumah tangga.

2.8.1 Beban Rumah Tangga

Untuk pemakaian rumah tangga dengan daya kecil, tenaga listrik dipakai untuk penerangan dalam hal ini lampu pijar dan TL. Selain untuk pemakaian penerangan juga digunakan pada alat-alat listrik seperti alat pemanas dan alat elektronik.

a. Untuk Penerangan

1. Lampu pijar, cahaya yang dihasilkan dan umur lampu pijar umumnya tergantung pada variasi tegangan yang terpasang pada terminal lampu pijar tersebut. Dalam hal pemilihan lampu pijar ditentukan berdasarkan tegangan yang ada, misalnya tegangan yang tersedia 220 V maka kita memilih lampu pijar yang tegangan kerjanya 220 V, juga untuk mendapatkan cahaya yang sesuai dengan daya yang terpasang pada lampu pijar tersebut. Seperti yang dikemukakan di atas bahwa cahaya lampu pijar tergantung pada variasi tegangan, oleh karena itu jatuh tegangan akan mempengaruhi cahaya yang dihasilkan oleh lampu pjar itu.

2. Lampu TL (Tube Lamp), membangkitkan tegangan nyala, pada lampu TL dibutuhkan tegangan yang lebih besar dibandingkan dengan tegangan nominalnya. Tegangan yang cukup besar ini hanya dibutuhkan pada start awal, yang dibangkitkan oleh transformator lampu TL. Oleh sebab itu apabila jatuh tegangan cukup besar maka sama sekali lampu TL tidak dapat menyala. Umur lampu TL akan berkurang apabila tegangan kerjanya berada di atas atau di bawah tegangan nominalnya.

b. Alat-alat Elektronik

Umumnya alat-alat elektronik peka terhadap jatuh tegangan, oleh karena itu pengoprasian alat-alat elektronik harus hati-hati dan teliti terhadap kerjanya. Jatuh tegangan terhadap alat-alat elektronik lebih nampak dibandingkan dengan peralatan listrik lainnya dan apabila alat-alat elektronik mendapat tegangan lebih (di atas tegangan normalnya) akan menimbulkan kerusakan.

c. Alat Pemanas

Alat pemanas yang sering kita gunakan seperti seterika dan kompor listrik, mempunyai tegangan kerja tertentu seperti peralatan listrik lainnya. Panas yang dihasilkan oleh pemanas tergantung dari besar tegangan inputnya, jadi dalam hal ini panas yang dihasilkan akan turun apabila tegangan turun dari tegangan nominalnya.

2.8.2 Motor-motor listrik

a. Motor tak serempak

Motor induksi adalah suatu motor listrik arus bolak-balik (AC) yang paling banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga maupun industri oleh karena konstruksinya sangat sederhana dan tahan lama. Prinsip kerja motor induksi berdasarkan induksi elektromagnetik yang terjadi pada kumparan stator dan menginduksi rotornya yang menghasilkan medan putar. Apabila tegangan pada terminal motor turun, maka kopel awal dari pada motor akan berkurang. Sehingga apabila motor dibebani maksimum akan timbul arus yang cukup besar jika dibandingkan dengan arus normalnya dan hal ini dapat menimbulkan panas dan mengurangi umur motor tersebut.

b. Motor serempak

Motor serempak jarang digunakan pada peralatan rumah tangga karena motor ini cukup rumit jika dibandingkan dengan motor induksi,

36


kecuali peralatan yang bersifat khusus yang membutuhkan putaran konstan. Prinsip kerja motor seempak adalah harus mempunyai penggerak mula untuk memutar rotor tersebut dan apabila putaran medan sudah sama dengan putaran rotor, maka rotor tersebut dapat berputar dengan putaran yang konstan, adapun pengaruh jatuh tegangan pada motor serempak sama dengan pengaruh jatuh tegangan pada motor tak serempak.

III. SISTEM KELISTRIKAN SULSEL RAYON MAKASSAR TIMUR

Gambaran UmumTenaga listrik yang digunakan pada sistem

kelistrikan RAYON MAKASSAR TIMUR, disuplai dari Gardu Induk Tello melalui 2 bus, dengan masing-masing bus berkapasitas 20 MVA. Dan mendistribusikan ke Gardu Induk Daya melayani 7 buah feeder/penyulang JUTM dengan tegangan kerja 20 KV, dimana. Bus 1 melayani 4 buah feeder, yaitu :

Feeder BaddokaFeeder Paccerakang Feeder Kima Feeder Sanmaru

sedangkan bus 2 melayani 3 buah feeder, yaitu: Feeder GolfFeeder EffemFeeder Kapasa,

Dalam penyaluran jaringan tegangan menengah di feeder Paccerakkang diturunkan ketegangan rendah melalui transformator distribusi, dimana pada feeder Paccerakkang terdapat 40 transformator distribusi dan sudah termasuk transformator sisipan. untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 3.

TABEL 3 data- data feeder pada PT.PLN Rayon Makassar Timur

Jumlah GarduKapasitas

Transformator

No Nama Feeder Distribusi Yang Terpasang (buah) (kVA)

1 Feeder Baddoka 49 8310

2 Feeder Paccerakang 40 5750

3 Feeder Golf 50 6801

4 Feeder Kima 35 7245

5 Feeder Effem 11 1770

6 Feeder Sanmaru 20 3090

7 Feeder Kapasa 63 14340Sumber : PT. PLN (Persero) Rayon Makassar Timur

Karena banyaknya jumlah gardu distribusi yang terpasang maka dalam pembahasan selanjutnya hanya akan diambil beberapa gardu distribusi yang terletak pada feeder paccerakkang, antara lain: Perumahan Paccerakkang Permai, Perumahan Saorana Indah, Perumahan kodam II Jl. Rudal, Perumahan Puskopat, Perumahan Hartako Blok III K, Perumahan Yayasan Gubernuran, BTP Blok F, dan BTP Blok H.

IV. PEMBAHASAN DAN HASIL

4.1 Perhitungan ArusKarena arus nominal transformator sudah

diketahui pada hasil pengukuran dapat dilihat pada lampiran, dimana: Arus nominal (In) = 156 Ampere (fasa s)Maka untuk menghitung besarnya arus tiap tiang, dengan mengasumsikan bahwa arus tiap tiang terbagi rata maka, digunakan persamaan:

I per-tiang = (A)

= 19156

= 8,21 Ampere

Sehingga arus yang mengalir antara tiang 1 dengan tiang 2 adalah:

I tiang 1- I tiang 2 = Arus nominal (In) Arus per tiang (I per tiang)

= 156 8,21 = 147,79 Ampere

4.2 Perhitungan ResistansiUntuk menghitung resistansi digunakan persamaan:

Resistansi (R) = Al

(Ohm)

= 2,89.10-6.10-2 -m l = 40 mA = 70 x 10-6 m

Untuk nomor tiang 0 (UNAK) ke tiang 1

R = 2,89.10-6.10-2 6107040

= 0,016514 Ohm

4.3 Perhitungan Induktansi Reaktansi induktif penghantar dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

XL = 2..f.L

Dimana : L = 2x10-7 ln GMRGMD

37

I nominalJumlah tiang


GMD = r 1n n

GMR = r.e- 41

r = pi

A

maka:

r = pi

70

= 4,72 x 10-3 m GMD = 4,72 x 10-3 119 19

= 5,559 x 10-3 m GMR = 4,72 x 10-3 x e-0,25

= 3,676 x 10-3 m

L = 2 x 10-7 ln 3

3

10676,310559,5

= 0,827 x 10-7 H/m

XL = 2 . . 50 . 0,827 x 10-7 x 40 = 1,03924 x 10-3 Ohm

Perhitungan ImpedansiUntuk menghitung imnpedansi digunakan rumus :

Z = R + j XL

Maka impedansi antara tiang 0 ke tiang 1 adalah : Z = 0,016514 + j 1,03924 x 10-3 = 0,016546 Ohm

4.4 Perhitungan Jatuh TeganganJatuh tegangan antara tiang 0 ke tiang 1 adalah :

V = I . Z = 156 x 0,016546= 2,581 Volt

VR = VS - V= 218 2,581= 215,419 Volt

Jadi ;

% VR= R

RS

VVV

x 100 %

= 419,215

419,215218 x 100 %

= 1,198 % = 1,2 %

V. SIMPULAN

Simpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah:

1 Kualitas tegangan yang sampai pada konsumen di beberapa gardu distribusi (Paccerakkang Permai, Perumahan Saorana Indah, Kodam II Jl. Rudal, Puskopat) tidak memenuhi persyaratan, karena sudah melewati batas toleransi yang diizinkan yaitu sebesar 5% Sedangkan pada beberapa gardu lainnya sudah memenuhi persyaratan (Yayasan Gubernuran, Perumahan Hartako Blok III K Taman Segitiga, BTP Blok F, dan BTP blok H ), karena jatuh tegangannya lebih kecil dari 5%.

- Perumahan Paccerakkang Permai, hasil perhitungan sebesar 27,0681 Volt dengan %VR sebesar 12,5225.

- Perumahan Saorana Indah, hasil perhitungan sebesar 14,4518 Volt dengan %VR sebesar 6,6903.

- Perumahan Kodam II Jl. Rudal, hasil perhitungan sebesar 25,2457 Volt dengan %VR sebesar 11,5577.

- Perumahan Puskopat, hasil perhitungan sebesar 19,4488 Volt dengan %VR sebesar 9,1451.

- Perumahan Hartako Blok III K Taman Segitiga, hasil perhitungan sebesar 10,8093 Volt dengan %VR sebesar 4,7976.

- Perumahan Yayasan Gubernuran, hasil perhitungan sebesar 9,8221 Volt dengan %VR sebesar 4,6655.

- BTP Blok F, hasil perhitungan sebesar 9,3334 Volt dengan %VR sebesar 4,1988

- BTP Blok H, hasil perhitungan sebesar 6,6592 Volt dengan %VR sebesar 3,1179.

2. Jatuh tegangan yang terjadi pada beberapa gardu distribusi akan berdampak pada rusaknya peralatan listrik dari konsumen, Untuk menanggulangi hal tersebut disarakan untuk menambahkan beberapa trafo sisipan pada daerah yang mengalami jatuh tegangan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Acha, Enrique, Esquivel, Claudio R. Fuerte, Perez,Hugo Ambriz, dan Camacho, Cesar Angeles. 2004. FACTS (modeling and

38


simulation in power networks). England : John wiley & sons Ltd.2. Arismunandar, A. dan Kuwahara, S.1993. Teknik Tenaga Listrik. Jilid II, Cetakan Keenam, Jakarta : PT. Pradnya Paramita.3. Hutauruk, T.S. 1993. Transmisi Daya Listrik. Cetakan ketiga, Jakarta Erlangga.4. Kadir, Abdul 2000. Distribusi Dan Utilisasi Tenaga Listrik. Cetakan Pertama, Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press).5. Marsudi, Djiteng. 2006. Operasi Sistem Tenaga Listrik. Cetakan Pertama, Yogyakarta : Graha Ilmu.6. Pabla, A. S. dan Abdul Hadi. 1991. Sistim Distribusi Daya Listrik. Jakarta : Erlangga.7. Stevenson, William D. 1984. Analisis Sistem Tenaga Listrik. Edisi Keempat, Jakarta : Erlangga.

39


40

Analisis Jatuh Tegangan Pada Feeder

Documents

Transcript of Analisis Jatuh Tegangan Pada Feeder