Desain Kriteria Jaringan Distribusi

86
PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI 1. JARINGAN TEGANGAN MENENGAH 1.1. Pendahuluan. Di dalam merencanakan Sistem Distribusi Tenaga Listrik sangat diperlukan adanya pedoman untuk menetapkan suatu kriteria bagi perencanaan saluran udara tegangan menengah dan tegangan rendah. Desain Kriteria ini akan menjadi rujukan dalam mendesain sebuah sistem Distribusi Tenaga Listrik, mulai dari SUTM, Trafo, JTR maupun SR. Tujuan pembuatan Desain Kriteria ialah untuk memberikan pegangan yang terarah dalam penyusunan desain sistem dan standar – standar kontruksi distribusi yang akan dipergunakan serta perencanaan perluasan jaringan untuk mendapatkan tingkat efisiensi distribusi yang tinggi. Kriteria yang akan dijadikan patokan adalah : 1) Besaran Drop Tegangan 2) Besaran Susut 3) Cos Phi 4) Loss Load Factor (LLF) Sistem Distribusi Tenaga Listrik yang akan ditinjau adalah : 1) Sistem Tegangan Menengah 20 kV. 2) Gardu Distribusi . 3) Sistem Tegangan Rendah 230 / 400 Volt . 4) Sambungan Rumah. On Becoming The Centre of Excellences 1

description

materi mengenai kriteria-kriteria atau persyaratan-persyaratan dalam menentukan pembangunan jaringan distribusi

Transcript of Desain Kriteria Jaringan Distribusi

Page 1: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1. JARINGAN TEGANGAN MENENGAH

1.1. Pendahuluan.

Di dalam merencanakan Sistem Distribusi Tenaga Listrik sangat diperlukan

adanya pedoman untuk menetapkan suatu kriteria bagi perencanaan saluran

udara tegangan menengah dan tegangan rendah. Desain Kriteria ini akan menjadi

rujukan dalam mendesain sebuah sistem Distribusi Tenaga Listrik, mulai dari

SUTM, Trafo, JTR maupun SR.

Tujuan pembuatan Desain Kriteria ialah untuk memberikan pegangan yang

terarah dalam penyusunan desain sistem dan standar – standar kontruksi

distribusi yang akan dipergunakan serta perencanaan perluasan jaringan untuk

mendapatkan tingkat efisiensi distribusi yang tinggi.

Kriteria yang akan dijadikan patokan adalah :

1) Besaran Drop Tegangan

2) Besaran Susut

3) Cos Phi

4) Loss Load Factor (LLF)

Sistem Distribusi Tenaga Listrik yang akan ditinjau adalah :

1) Sistem Tegangan Menengah 20 kV.

2) Gardu Distribusi .

3) Sistem Tegangan Rendah 230 / 400 Volt .

4) Sambungan Rumah.

Untuk membuat desain kriteria akan berpedoman kepada SPLN yang ada dan

Ketentuan – ketentuan lain yang berlaku.

1.2. Kriteria Desain Jaringan Tegangan Menengah.

Sistem Distribusi Tenaga Listrik untuk Tegangan Menengah yang akan

dikembangkan adalah Sistem Distribusi Tegangan 20 KV menggunakan hantaran

udara dan atau kabel tegangan menengah 20 KV dengan memperhatikan

kepadatan beban, tingkat mutu dan keandalan serta kebutuhan pelanggan.

On Becoming The Centre of Excellences 1

Page 2: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Beberapa kriteria yang dipertimbangkan adalah :

1) Kriteria kerapatan beban

2) Pola Konfigurasi

3) Korelasi Drop Tegangan

4) Korelasi Susut terhadap standard jaringan.

5) Pengembangan Jaringan Baru

6) Konsistensi antara pembebanan jaringan terhadap standard pola

pembebanan.

1.2.1. KRITERIA KERAPATAN BEBAN

Dalam mendesain sebuah Jaringan Listrik, perlu diketahui kerapatan beban

dalam satuan KVA / KM2 , sehingga dapat ditentukan jenis penghantar dan

panjang penghantar yang akan mensuplai beban tersebut.

Kriteria Kerapatan beban meliputi :

1) Beban Ringan

Daerah / Lokasi yang mempunyai beban ringan bila terdapat beban

kurang dari 0,5 MVA per km2 .

2) Beban Sedang

Daerah / Lokasi yang mempunyai beban sedang bila terdapat beban

antara 0,5 MVA sampai 1 MVA per KM2 .

3) Beban Padat

Daerah / Lokasi yang mempunyai beban padat bila terdapat beban

diatas 1 MVA per KM2 .

1.2.2. POLA KONFIGURASI JARINGAN TEGANGAN MENENGAH (JTM)

Pola Konfigurasi Jaringan Tegangan Menengah dapat dipilah dalam 4

kelompok besar, yaitu :

1) Konfigurasi Radial Murni

2) Konfigurasi Open Loop (Open Ring) Non Spindel

3) Konfigurasi Spindel

On Becoming The Centre of Excellences 2

Page 3: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

4) Konfigurasi Spot Network.

Dalam operasionalnya kebanyakan sistem beroperasi Radial, sangat jarang

sebuah sistem distribusi beroperasi dalam kondisi Loop.

Sistem yang ada di PLN Distribusi Jawa Timur menggunakan sistem

pentanahan tinggi ( high resistance ) 500 ohm dengan arus gangguan fasa

ke tanah maksimum 23 Ampere.

Peralatan distribusi yang terpasang di jaringan adalah SSO (saklar seksi

otomatis) deteksi tegangan Otomatis dilengkapi dengan Fault Section

Indicator (FSI), relay OCR dan DGR yang terpasang di sel 20 KV Gardu

Induk / Penyulang.

Ada 2 (dua) jenis SSO deteksi tegangan yang digunakan, yaitu :

1. Tree Type dibagi atas :

a. Tree Branch.

b. One Line Loop.

c. Two Line Loop.

Penggunaan SSO Tree Type di dalam konfigurasi jaringan untuk :

a. Tree Branch digunakan untuk sistem Radial Interkoneksi (otomatis)

dan Sistem Loop Satu Penyulang serta Sistem Open Loop Dua

Penyulang.

b. One Line Loop digunakan hanya pada pertemuan Transline pada

Penyulang Sistem Loop Satu Penyulang.

c. Two Line Loop digunakan hanya pada Sistem Open Loop Dua

Penyulang dan ditempatkan setelah SSO Tree Branch.

Loop Type

Penggunaan SSO Loop Type hanya pada Sistem Open Loop Dua

Penyulang, SSO tipe ini dipasang pada titik pertemuan antara penyulang

transline satu dengan penyulang transline lainnya dalam satu loop.

Setting waktu SSO Tree Type :

T 1 = waktu menutup ( 10 detik ).

T 2 = waktu mengunci ( 5 detik ).

On Becoming The Centre of Excellences 3

Page 4: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

T 3 = waktu membuka ( 0,5 detik ).

Setting waktu SSO Loop :

T 5 > Tr + ( n +1 ) T1

T 5 = waktu mulai kotak pengatur tidak merasakan tegangan dari salah satu sisinya sampai dengan SSO Loop masuk secara otomatis, setting antara : 60 – 80 detik.

T r = waktu menutup balik Reclose-1 (60 detik)n = banyaknya SSO Tree Type di Penyulang ( diambil yang terbanyak

dari satu sisi penyulang.

PBO (Pemutus Balik Otomatis) yang terpasang disel 20 KV gardu induk

disetting sebagai berikut :

- Reclose - 1 = 60 detik

- Reclose - 2 = 180 detik

1.2.2.1. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) Konfigurasi Radial

A. Tanpa Seksionalisasi (Menggunakan LBS)

On Becoming The Centre of Excellences 4

Page 5: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

B. SUTM Bentuk Radial dengan Seksionalisasi Manual Biasa.

On Becoming The Centre of Excellences 5

Catatan :

SSO = Saklar Seksi Otomatis Deteksi Tegangan

PMT = Pemutus Tenaga / CB

LBS = Load Break Switch

Catatan :

SSO = Saklar Seksi Otomatis Deteksi Tegangan

PMT = Pemutus Tanaga / CB

LBS = Load Break Switch

= SSO Dioperasikan Manual

Page 6: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

C. SUTM Radial dengan Seksionalisasi Otomatis Di Jaringan.

C.1. Radial Murni

C.2. SUTM Radial Interkoneksi

On Becoming The Centre of Excellences 6

Page 7: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.2.2.2. SUTM Konfigurasi Open Loop Dengan Seksionalisasi Otomatis

A. Loop dari Satu Penyulang

B. Open Loop dari Dua Penyulang

On Becoming The Centre of Excellences 7

Page 8: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.2.2.3. Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) Konfigurasi Gugus Kabel

On Becoming The Centre of Excellences 8

Catatan :

SSO = Saklar Seksi Otomatis

PMT = Pemutus Tenaga / CB

= SSO Tree Type Menggunakan Dua Trafo

= SSO Loop Type Menggunakan Dua Trafo

Page 9: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.2.2.4. SKTM konfigurasi Jaringan Spindle

Jaringan Simpul Tegangan Menengah

On Becoming The Centre of Excellences 9

Page 10: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.3. POLA JARINGAN BERDASARKAN KERAPATAN BEBAN

1.3.1. POLA JARINGAN UNTUK BEBAN RINGAN

Daerah pedesaan atau beban pedesaan umumnya dioperasikan dengan

sistem radial murni. Dalam sistem radial murni jika ada section penyulang

yang terganggu pengalihan beban ke penyulang lain tidak ada.

Penyulang radial mempunyai tingkat keandalan yang rendah .

1.3.2. POLA JARINGAN UNTUK BEBAN SEDANG

Daerah atau lokasi mempunyai kerapatan beban sedang maka daerah

tersebut mempunyai tingkat mutu dan keandalan lebih baik. Untuk

mendapat kualitas mutu dan keandalan yang diinginkan maka sistem

beroperasi dengan sistem open loop (open ring) non spindel.

Untuk mendukung manuver beban apabila di salah satu section jaringan

terganggu perlu dipasang peralatan distribusi seperti : LBS, Recloser,

Sectionalizer.

1.3.3. POLA JARINGAN UNTUK BEBAN PADAT

Daerah yang mempunyai kerapatan beban padat tingkat keandalan dan

mutu pelayanan menjadi tuntutan utama, maka sistem beroperasi dalam

konfigurasi Spindel.

Apabila area pelayanan cukup luas, maka akan terdapat beberapa cluster

Spindel yang saling terkait guna mendukung keandalan sistem.

1.3.4. POLA JARINGAN UNTUK PELANGGAN VVIP

Untuk pelanggan yang tidak boleh padam ( pelanggan VVIP ) , maka

disuplai dengan Pola Jaringan Spot Net Work dengan 2 penyulang

sekaligus plus Automatic Change Over.

Misal :

1) Istana Presiden / Gedung Gubernuran.

2) Gedung MPR / DPR / DPRD.

3) Bandar Udara.

4) Rumah Sakit

On Becoming The Centre of Excellences 10

Page 11: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.4. KORELASI DROP TEGANGAN DAN LOSSES TERHADAP STANDAR

JARINGAN

Panjang sebuah Jaringan Tegangan Menengah dapat didesain dengan

mempertimbangkan drop tegangan dan susut teknis jaringan.

Untuk mendapatkan nilai drop tegangan dan susut yang dikehendaki perlu

memasukkan parameter – paramater antara lain :

1) Ukuran ( luas penampang ) Penghantar

2) Beban Nominal Penghantar

3) Panjang Jaringan

Berdasarkan SPLN 72:1987 dapat didesain sebuah jaringan tegangan

menengah (JTM) dengan kriteria drop tegangan sebagai berikut :

1) Drop Tegangan Spindel maksimum 2 %

2) Drop Tegangan Open Loop dan Radial maksimum 5 %

Untuk mendesain jaringan dengan pertimbangan susut jaringan, maka susut

jaringan maksimum yang diijinkan :

1) Susut maksimum Spindel maksimum 1 %

2) Susut maksimum Open Loop dan Radial maksimum 2,3 %

Contoh : Panjang maksimum penyulang 3 x 240 mm2 A3C dengan beban

nominal / maksimum adalah 7 KMS (beban merata).

On Becoming The Centre of Excellences 11

Page 12: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.4.1 UNTUK BEBAN DI UJUNG DAN SEIMBANG.

1) SISTEM 3 PHASE 3 KAWAT DAN 3 PHASE 4 KAWAT

% Drop Voltage = (P*L*(R*Cos + X * Sin ) * 100)/ ( KV) 2

Dimana :

- % Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

- P = Daya Nominal yang tersalur (MVA)

- R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

- X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

- L = Panjang jaringan ( km )

- Cos = 0,85 ( 0,90 ) dan Sin = 0,526 ( 0,435)

- KV = Tegangan L-L ( 20 KV )

2) SISTEM 1 PHASE

% Drop Voltage = (2 P*L*(R Cos + X Sin )*100)/ ( KV) 2

Dimana :

- % Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

- P = Daya Nominal yang tersalur (MVA)

- R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

- X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

- L = Panjang jaringan ( km )

- Cos = 0,85 ( 0,90 ) , Sin = 0,526 ( 0,435)

- KV = Tegangan L-N (11,6 KV)

On Becoming The Centre of Excellences 12

Page 13: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.4.2. UNTUK BEBAN DITENGAH DAN DI UJUNG (SEIMBANG)

1) SISTEM 3 PHASE 3 KAWAT DAN 3 PHASE 4 KAWAT

% Drop Voltage = (P*L*(R*Cos + X * Sin )* 0,75 *100)/ ( KV) 2

Dimana :

- % Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

- P = Daya Nominal yang tersalur (MVA)

- R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

- X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

- L = Panjang jaringan ( km )

- Cos = 0,85 ( 0,90 ) , dan Sin = 0,526 ( 0,435)

- KV = Tegangan L-L ( 20 KV )

2) SISTEM 1 PHASE

% Drop Voltage = (2 P*L*(R Cos + X Sin ) *0,75)*100/ (KV) 2

Dimana :

- % Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

- P = Daya Nominal yang tersalur (MVA)

- R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

- X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

- L = Panjang jaringan ( km )

- Cos = 0,85 ( 0,90 ) , Sin = 0,526 ( 0,435)

- KV = Tegangan L-L ( 20 KV )

On Becoming The Centre of Excellences 13

Page 14: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.4.3. UNTUK BEBAN MERATA DAN SEIMBANG

1) SISTEM 3 PHASE 3 KAWAT DAN 3 PHASE 4 KAWAT

% Drop Voltage = (P*L*(R*Cos + X * Sin ) * 0,5*100)/ ( KV) 2

Dimana :

- % Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

- P = Daya Nominal yang tersalur (MVA)

- R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

- X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

- L = Panjang jaringan ( km )

- Cos = 0,85 ( 0,90 ) , Sin = 0,526 ( 0,435)

- KV = Tegangan L-L ( 20 KV )

2) SISTEM 1 PHASE

% Drop Voltage = (2 P*L*(R Cos + X Sin )* 0,5*100)/ (KV) 2

Dimana :

- % Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

- P = Daya Nominal yang tersalur (MVA)

- R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

- X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

- L = Panjang jaringan ( km )

- Cos = 0,85 ( 0,90 ) , Sin = 0,526 ( 0,435)

- KV = Tegangan L-L ( 20 KV )

On Becoming The Centre of Excellences 14

Page 15: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

1.5. KORELASI LOSSES

A. SISTEM 3 PHASE 3 KAWAT DAN 3 PHASE 4 KAWAT BEBAN DIUJUNG (SEIMBANG)

Dimana : I = Arus beban yang mengalir pada Jaringan (Ampere)

R = Resistansi Jaringan ( Ohm/km)

L = Panjang Jaringan (km )

LLF= Loss Load Factor

B. SISTEM 3 PHASE 3 KAWAT DAN 3 PHASE 4 KAWAT BEBAN DITENGAH DAN DIUJUNG (SEIMBANG)

Dimana : I = Arus beban yang mengalir pada Jaringan (Ampere)

R = Resistansi Jaringan ( Ohm/km)

L = Panjang Jaringan (km )

LLF= Loss Load Factor

LDF= Load Density Factor (0,625)

C. SISTEM 3 PHASE 3 KAWAT DAN 3 PHASE 4 KAWAT BEBAN MERATA (SEIMBANG)

Dimana : I = Arus beban yang mengalir pada Jaringan (Ampere)

R = Resistansi Jaringan ( Ohm/km)

L = Panjang Jaringan (km )

LLF= Loss Load Factor

LDF= Load Density Factor (0,333)

1.5.1. LOSS LOAD FACTOR (LLF) On Becoming The Centre of Excellences 15

Page 16: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Loss Load Factor sebagai koefisien yang diperhitungkan dalam

menghitung susut sebagai perbandingan antara rugi – rugi daya rata-rata

terhadap rugi daya beban puncak.

Dimana : LF = Load Factor Sistem Region

1.6. KONSISTENSI PEMBEBANAN TERHADAP STANDAR POLA JARINGAN

Dalam pengoperasian Jaringan Listrik Tegangan Menengah Pembebanan

tidak boleh melebihi kemampuan nominal jaringan yang telah direncanakan,

sehingga drop tegangan dan susut teknis tercapai.

PENGHANTAR AAAC

φ (mm2) 35 50 70 95 120 150 185 240

∆ V (%) 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00

R (Ω/km) 0,9774 0,6842 0,4887 0,3601 0,2851 0,228 0,1849 0,1432

X (Ω/km) 0,0536 0,0665 0,0754 0,0884 0,0957 0,1028 0,1094 0,1175

Cos φ 0,85              

TABEL BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C YANG DIIJINKANUNTUK COS φ = 0,85 & ∆V = 5%

On Becoming The Centre of Excellences 16

Page 17: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

BEBAN PANJANG JTM (kms) YANG DIIJINKAN PER JENIS PENGHANTAR

MVA35

mm250

mm270

mm295

mm2120

mm2150

mm2185

mm2240

mm21,0 23,27 32,42 43,92 56,66 68,24 80,54 92,95 109,041,5 15,52 21,62 29,28 37,78 45,50 53,70 61,97 72,702,0 11,64 16,32 21,96 28,34 34,13 40,28 46,48 54,532,5 9,31 12,97 17,57 22,67 27,30 32,22 37,18 43,623,0 7,76 10,81 14,64 18,89 22,75 26,85 30,99 36,353,5 6,65 9,26 12,55 16,19 19,50 23,02 26,56 31,164,0 5,82 8,11 10,98 14,17 17,06 20,14 23,24 27,264,5 5,17 7,21 9,76 12,59 15,17 17,90 20,66 24,235,0 4,66 6,49 8,78 11,33 13,65 16,11 18,59 21,815,5 4,23 5,90 7,99 10,30 12,41 14,65 16,90 19,836,0 3,88 5,40 7,32 9,44 11,37 13,43 15,49 18,186,5 3,58 4,99 6,76 8,72 10,50 12,39 14,30 16,787,0 3,33 4,63 6,27 8,10 9,75 11,51 13,28 15,587,5 3,10 4,32 5,86 7,56 9,10 10,74 12,39 14,548,0 2,91 4,05 5,49 7,08 8,53 10,07 11,62 13,638,5 2,74 3,81 5,17 6,67 8,03 9,48 10,94 12,839,0 2,59 3,60 4,88 6,30 7,58 8,95 10,33 12,129,5 2,45 3,41 4,62 5,97 7,18 8,48 9,79 11,4810,0 2,33 3,24 4,39 5,67 6,82 8,06 9,30 10,91

GRAFIK BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C COS Phi 0,85 & VOLTAGE DROP 5%

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

BEBAN (MVA)

PANJ

ANG

JTM

(km

s)

35 mm250 mm270 mm295 mm2120 mm2150 mm2185 mm2240 mm2

TABEL BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C YANG DIIJINKANUNTUK COS φ = 0,85 & ∆V = 2%

On Becoming The Centre of Excellences 17

Page 18: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

BEBAN PANJANG JTM (kms) YANG DIIJINKAN PER JENIS PENGHANTAR

MVA35

mm250

mm270

mm295

mm2120

mm2150

mm2185

mm2240

mm21,0 9,31 12,97 17,57 22,66 27,30 32,22 37,18 43,621,5 6,21 8,65 11,71 15,11 18,20 21,48 24,79 29,082,0 4,66 6,53 8,78 11,33 13,65 16,11 18,59 21,812,5 3,72 5,19 7,03 9,07 10,92 12,89 14,87 17,453,0 3,10 4,32 5,86 7,56 9,10 10,74 12,39 14,543,5 2,66 3,71 5,02 6,48 7,80 9,21 10,62 12,464,0 2,33 3,24 4,39 5,67 6,82 8,06 9,30 10,904,5 2,07 2,88 3,90 5,04 6,07 7,16 8,26 9,695,0 1,86 2,59 3,51 4,53 5,46 6,44 7,44 8,725,5 1,69 2,36 3,19 4,12 4,96 5,86 6,76 7,936,0 1,55 2,16 2,93 3,78 4,55 5,37 6,20 7,276,5 1,43 2,00 2,70 3,49 4,20 4,96 5,72 6,717,0 1,33 1,85 2,51 3,24 3,90 4,60 5,31 6,237,5 1,24 1,73 2,34 3,02 3,64 4,30 4,96 5,828,0 1,16 1,62 2,20 2,83 3,41 4,03 4,65 5,458,5 1,10 1,53 2,07 2,67 3,21 3,79 4,37 5,139,0 1,03 1,44 1,95 2,52 3,03 3,58 4,13 4,859,5 0,98 1,37 1,85 2,39 2,87 3,39 3,91 4,5910,0 0,93 1,30 1,76 2,27 2,73 3,22 3,72 4,36

GRAFIK BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C COS Phi 0,85 & VOLTAGE DROP 2%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

BEBAN (MVA)

PA

NJA

NG

JT

M (

kms) 35 mm2

50 mm2 70 mm2 95 mm2120 mm2150 mm2185 mm2240 mm2

TABEL BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C YANG DIIJINKANUNTUK COS φ = 0,90 & ∆V = 5%

BEBAN PANJANG JTM (kms) YANG DIIJINKAN PER JENIS

On Becoming The Centre of Excellences 18

Page 19: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

PENGHANTAR

MVA35

mm250

mm270

mm295

mm2120

mm2150

mm2185

mm2240

mm21,0 22,14 31,00 42,28 55,09 66,95 79,85 93,21 111,131,5 14,76 20,67 28,19 36,73 44,64 53,24 62,15 74,092,0 11,07 15,60 21,14 27,55 33,48 39,93 46,61 55,572,5 8,86 12,40 16,91 22,04 26,78 31,94 37,29 44,453,0 7,38 10,34 14,09 18,37 22,32 26,62 31,07 37,053,5 6,33 8,86 12,08 15,74 19,13 22,82 26,64 31,764,0 5,54 7,75 10,57 13,77 16,74 19,96 23,30 27,784,5 4,92 6,89 9,40 12,24 14,88 17,75 20,72 24,705,0 4,43 6,20 8,46 11,02 13,39 15,97 18,64 22,235,5 4,03 5,64 7,69 10,02 12,17 14,52 16,95 20,216,0 3,69 5,17 7,05 9,18 11,16 13,31 15,54 18,526,5 3,41 4,77 6,51 8,48 10,30 12,29 14,34 17,107,0 3,16 4,43 6,04 7,87 9,57 11,41 13,32 15,887,5 2,95 4,13 5,64 7,35 8,93 10,65 12,43 14,828,0 2,77 3,88 5,29 6,89 8,37 9,98 11,65 13,898,5 2,60 3,65 4,97 6,48 7,88 9,40 10,97 13,089,0 2,46 3,45 4,70 6,12 7,44 8,87 10,36 12,359,5 2,33 3,26 4,45 5,80 7,05 8,41 9,81 11,7010,0 2,21 3,10 4,23 5,51 6,70 7,99 9,32 11,11

GRAFIK BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C COS Phi 0,90 & VOLTAGE DROP 5%

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

BEBAN (MVA)

PA

NJA

NG

JTM

(km

s)

35 mm2

50 mm2

70 mm2

95 mm2

120 mm2

150 mm2

185 mm2

240 mm2

TABEL BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C YANG DIIJINKANUNTUK COS φ = 0,80 & ∆V = 5%

On Becoming The Centre of Excellences 19

Page 20: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

BEBAN PANJANG JTM (kms) YANG DIIJINKAN PER JENIS PENGHANTAR

MVA35

mm250

mm270

mm295

mm2120

mm2150

mm2185

mm2240

mm21,0 24,56 34,05 45,85 58,62 70,04 81,93 93,64 108,391,5 16,38 22,70 30,57 39,09 46,70 54,63 62,43 72,272,0 12,28 17,14 22,93 29,32 35,03 40,97 46,83 54,202,5 9,83 13,62 18,34 23,45 28,02 32,77 37,46 43,363,0 8,19 11,35 15,28 19,54 23,35 27,31 31,22 36,133,5 7,02 9,73 13,10 16,75 20,02 23,41 26,76 30,974,0 6,14 8,51 11,46 14,66 17,51 20,48 23,41 27,104,5 5,46 7,57 10,19 13,03 15,57 18,21 20,81 24,095,0 4,91 6,81 9,17 11,73 14,01 16,39 18,73 21,685,5 4,47 6,19 8,34 10,66 12,74 14,90 17,03 19,716,0 4,09 5,68 7,64 9,77 11,68 13,66 15,61 18,076,5 3,78 5,24 7,05 9,02 10,78 12,61 14,41 16,687,0 3,51 4,87 6,55 8,38 10,01 11,71 13,38 15,497,5 3,28 4,54 6,11 7,82 9,34 10,93 12,49 14,458,0 3,07 4,26 5,73 7,33 8,76 10,24 11,71 13,558,5 2,89 4,01 5,39 6,90 8,24 9,64 11,02 12,759,0 2,73 3,78 5,09 6,51 7,78 9,10 10,41 12,049,5 2,59 3,58 4,83 6,17 7,37 8,63 9,86 11,4110,0 2,46 3,41 4,59 5,86 7,01 8,19 9,36 10,84

GRAFIK BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C COS Phi 0,8 & VOLTAGE DROP 5%

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

BEBAN (MVA)

PA

NJA

NG

JTM

(km

s)

35 mm2 50 mm2 70 mm2 95 mm2120 mm2150 mm2185 mm2240 mm2

TABEL BEBAN TERHADAP PANJANG JTM A3C YANG DIIJINKANUNTUK COS φ = 0,85 & ∆V = 3%

BEBAN PANJANG JTM (kms) YANG DIIJINKAN PER JENIS PENGHANTAR

On Becoming The Centre of Excellences 20

Page 21: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

MVA35

mm250

mm270

mm295

mm2120

mm2150

mm2185

mm2240

mm21,0 13,96 19,45 26,35 34,00 40,94 48,33 55,77 65,421,5 9,31 12,97 17,57 22,67 27,30 32,22 37,18 43,622,0 6,98 9,79 13,18 17,00 20,48 24,17 27,89 32,722,5 5,59 7,78 10,54 13,60 16,38 19,33 22,31 26,173,0 4,66 6,48 8,78 11,33 13,65 16,11 18,59 21,813,5 3,99 5,56 7,53 9,71 11,70 13,81 15,94 18,704,0 3,49 4,86 6,59 8,50 10,24 12,08 13,94 16,364,5 3,10 4,32 5,86 7,56 9,10 10,74 12,39 14,545,0 2,79 3,89 5,27 6,80 8,19 9,67 11,16 13,095,5 2,54 3,54 4,79 6,18 7,44 8,79 10,14 11,906,0 2,33 3,24 4,39 5,67 6,82 8,06 9,30 10,916,5 2,15 2,99 4,05 5,23 6,30 7,44 8,58 10,077,0 2,00 2,78 3,76 4,86 5,85 6,90 7,97 9,357,5 1,86 2,59 3,51 4,53 5,46 6,44 7,44 8,728,0 1,75 2,43 3,29 4,25 5,12 6,04 6,97 8,188,5 1,64 2,29 3,10 4,00 4,82 5,69 6,56 7,709,0 1,55 2,16 2,93 3,78 4,55 5,37 6,20 7,279,5 1,47 2,05 2,77 3,58 4,31 5,09 5,87 6,8910,0 1,40 1,95 2,64 3,40 4,09 4,83 5,58 6,54

On Becoming The Centre of Excellences 21

Page 22: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

2. TRAFO DISTRIBUSI

Trafo Distribusi adalah salah satu peralatan listrik yang mentransfomasikan tegangan

menengah menjadi tegangan rendah dan mempunyai karakteristik tertentu.

On Becoming The Centre of Excellences 22

Page 23: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Untuk hal tersebut diatas, maka perlu ditentukan pola pembebanan trafo yang akan

menghasilkan drop tegangan maupun susut paling kecil (minimal), disamping itu

terdapat sitem pengaman yang harus diperhatikan baik yang terpasang di sisi

tegangan 20 KV maupun sisi tegangan rendah 231/400 volt.

2.1. POLA PEMBEBANAN TRAFO DISTRIBUSI

Pola pembebanan trafo distribusi hendaknya mengikuti karakteristik trafo

sesuai dengan spesifikasi trafo sesuai SPLN no. 50 : 1997, agar didapatkan

susut yang minimal yaitu pembebanan trafo sebesar 60% - 70% dari kapasitas

trafo.

2.2. KORELASI ANTARA SUSUT DAN DROP TEGANGAN PADA TRAFO

DISTRIBUSI

Besaran maksimal dari drop tegangan maupun susut dari trafo distribusi

perlu ditentukan , sehingga dalam pengoperasiannya akan didapat hasil

kinerja yang optimal.

2.2.1. DROP TEGANGAN TRAFO DISTRIBUSI.

Drop tegangan di trafo distribusi di sisi sekunder pada saat beban

maksimum dibolehkan sebesar 3 % dari tegangan kerja (sesuai

SPLN 72 : 1987).

2.2.2. SUSUT TRAFO DISTRIBUSI

Rumus yang digunakan :

Dimana :

- i = Rugi Besi Trafo ( kW)

- c = Rugi Tembaga ( kW)

- LLF = Load Loss factor .

- Pr = Pembebanan Trafo rata-rata (%).

On Becoming The Centre of Excellences 23

Page 24: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

- N = Jumlah Trafo.

- Catatan = Rugi Besi dan tembaga diambil dari SPLN 50:1997

- Losses maksimum 1,5 % ( pada temperatur 75 0C )

2.2.3. EFISIENSI TRAFO DISTRIBUSI.

Untuk menghitung efisiensi trafo distribusi dengan formula,

Dari rumus di atas trafo untuk kapasitas 100 KVA hasil perhitungan susut dan

efisiensi trafo seperti tabel di bawah :

On Becoming The Centre of Excellences 24

Page 25: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

On Becoming The Centre of Excellences 25

Faktor beban / Cos

Phi

Efisiensi Susut

0.80 0.85 0.90 0.8 0.85 0.9

0.1 96.2

0 96.4

2 96.61 3.95 3.72 3.51

0.2 97.7

8 97.9

0 98.02 2.28 2.14 2.02

0.3 98.1

8 98.2

9 98.38 1.85 1.74 1.64

0.4 98.2

9 98.3

9 98.48 1.74 1.64 1.54

0.5 98.2

8 98.3

8 98.47 1.75 1.65 1.56

0.6 98.2

1 98.3

1 98.40 1.83 1.72 1.62

0.7 98.1

0 98.2

1 98.31 1.94 1.82 1.72

0.8 97.9

7 98.0

9 98.19 2.07 1.95 1.84

0.9 97.8

3 97.9

6 98.07 2.22 2.09 1.97

1 97.6

8 97.8

1 97.93 2.38 2.24 2.11

1.1 97.5

2 97.6

6 97.79 2.54 2.39 2.26

1.2 97.3

6 97.5

1 97.65 2.71 2.55 2.41

1.3 97.1

9 97.3

5 97.50 2.89 2.72 2.57

Page 26: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

On Becoming The Centre of Excellences 26

Page 27: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Pola pembebanan trafo distribusi hendaknya mengikuti karakteristik trafo

sesuai dengan spesifikasi trafo sesuai SPLN no. 50 : 1997, agar didapatkan

susut yang minimal (pembebanan trafo sebesar 50% -60%).

Untuk memenuhi kriteria tersebut ,maka perlu dicantumkan secara jelas

spesifikasi trafo distribusi dalam setiap pengadaannya, dan dilaksanakan test

sampling sebelum trafo tersebut digunakan dalam operasional.

KAPASITAS TRAFO = 50 KVALOAD FACTOR LOSSES

(%) (%)10 10,3015 7,1020 5,5630 4,1640 3,6050 3,3760 3,3170 3,3480 3,4390 3,57

100 3,73110 3,91130 4,31150 4,75

On Becoming The Centre of Excellences 27

Page 28: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KAPASITAS TRAFO = 100 KVA

LOAD FACTOR LOSSES(%) (%)10 5,1515 3,5520 2,7830 2,0840 1,8050 1,6860 1,6570 1,6780 1,7290 1,78

100 1,86110 1,95130 2,16150

2,38

KAPASITAS TRAFO = 160 KVA

LOAD FACTOR LOSSES(%) (%)10 4,2915 2,9520 2,3030 1,7140 1,4750 1,3760 1,3370 1,3480 1,3790 1,42

100 1,48110 1,55130 1,70150 1,87

On Becoming The Centre of Excellences 28

Page 29: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KAPASITAS TRAFO = 200 KVA

LOAD FACTOR LOSSES(%) (%)10 4,1215 2,8320 2,2230 1,6640 1,4350 1,3360 1,3170 1,3280 1,3590 1,40

100 1,47110 1,54130 1,69150 1,86

Besaran maksimal dari drop tegangan maupun susut dari trafo distribusi perlu

ditentukan , sehingga dalam pengoperasiannya akan didapat hasil kinerja yang

optimal.

DROP TEGANGAN MAKSIMUM TRAFO DISTRIBUSI

Drop tegangan maksimum trafo distribusi disisi sekunder trafo saat beban

maksimum adalah 3 % ( SPLN 72 : 1987).

On Becoming The Centre of Excellences 29

Page 30: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

On Becoming The Centre of Excellences 30

SUSUT TRAFO DISTRIBUSI

PADA BEBAN 100% DAN COS = 0.85

No

STANDAR RUGI SESUAI SPLN NO 50 TAHUN 1997

DAYA RUGI BESI

RUGI TEMBAGA (CU) LOSSES

(KVA) (KW) ( KW) %

1 25 0,075 0,425 2,12 2 50 0,150 0,800 2,02 3 100 0,300 1,600 2,02 4 160 0,400 2,000 1,60 5 200 0,480 2,500 1,59 6 250 0,600 3,000 1,54 7 315 0,770 3,900 1,58 8 400 0,930 4,600 1,48 9 500 1,100 5,500 1,41

10 630 1,300 6,500 1,32 11 800 1,750 9,100 1,44 12 1000 2,300 12,100 1,53

Catatan : Suhu belitan Trafo Distribusi pada 75ºC

TABEL PEMBEBANAN TRAFO DISTRIBUSI TERHADAP SUSUT     SUSUT (%)

DAYA TRAFO

PEMBEBANAN TRAFO

KVA 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110%

25 4,91 2,70

2,08

1,84

1,77

1,78

1,83

1,91

2,00 2,12 2,24

50 4,90 2,68

2,05

1,81

1,72

1,72

1,76

1,83

1,92 2,02 2,13

100 4,90 2,68

2,05

1,81

1,72

1,72

1,76

1,83

1,92 2,02 2,13

160 4,08 2,22

1,68

1,47

1,39

1,38

1,41

1,46

1,53 1,60 1,69

200 3,92 2,14

1,63

1,43

1,36

1,36

1,39

1,44

1,51 1,59 1,67

250 3,92 2,13

1,61

1,41

1,34

1,33

1,35

1,40

1,46 1,54 1,62

315 3,99 2,17

1,65

1,45

1,37

1,36

1,39

1,44

1,51 1,58 1,67

400 3,79 2,06

1,56

1,36

1,29

1,28

1,30

1,35

1,41 1,48 1,56

Page 31: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

GRAFIK PEMBEBANAN THD SUSUT

UNTUK TRAFO DISTRIBUSI

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110%

PEMBEBANAN

NIL

AI

SU

SU

T (

%)

TRAFO 50 KVA

TRAFO 200 KVA

TRAFO 630 KVA

GRAFIK PEMBEBANAN THD SUSUT

UNTUK TRAFO DISTRIBUSI

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110%

PEMBEBANAN

NIL

AI

SU

SU

T (

%)

TRAFO 25 KVA

TRAFO 160 KVA

TRAFO 250 KVA

On Becoming The Centre of Excellences 31

Page 32: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

GRAFIK PEMBEBANAN THD SUSUT UNTUK TRAFO DISTRIBUSI

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110%

PEMBEBANAN

NIL

AI

SU

SU

T (

%)

TRAFO 100 KVA

TRAFO 315 KVA

TRAFO 800 KVA

GRAFIK PEMBEBANAN THD SUSUT UNTUK TRAFO DISTRIBUSI

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110%

PEMBEBANAN

NIL

AI

SU

SU

T (

%)

TRAFO 400 KVA

TRAFO 500 KVA

TRAFO 1000 KVA

On Becoming The Centre of Excellences 32

Page 33: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

2.3. Transformator dengan Pengaman Sendiri ( CSP-Completely Self

Protection ) :

Transformator distribusi yang dilengkapi dengan sistem pengaman arus lebih

yang ditempatkan di dalam transformator dan pada sisi primer dilengkapi dengan

penangkap petir (lightning arrester).

Transformator Fase Tunggal :

Penandaan terminal transformator fase tunggal :

Terminal tegangan tinggi

- JTM 3 kawat : H1 - H2

- JTM 4 kawat : H1 -

Terminal tegangan rendah : x1 - x3 - x2 - x4

Terminal pembumian : diantara x3 dan x2

Transformator

untuk

sistem JTM 4

kawat

Transformator

untuk

sistem JTM 3

kawat

Gambar Penandaan terminal transformator fase tunggal

On Becoming The Centre of Excellences 33

Page 34: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

2.4. Transformator Tanpa Pengaman Sendiri (NCSP-Non Completely Self

Protection ) :

Transformator distribusi yang tidak dilengkapi pengaman sendiri, tetapi sistem

pengaman arus lebih ditempatkan di luar transformator sisi primer dengan

penangkap petir (lightning arrester) dan dilengkapi panel tegangan rendah.

Transformator Fase Tiga :

Urutan penandaan terminal transformator fase tiga, dari kiri ke kanan dilihat

dari sisi tegangan rendah berturut-turut adalah :

Terminal primer : (1N) - 1U - 1V - 1W

Terminal sekunder : (2N) - 2U - 2V - 2W

Dyn5 / Yzn5

On Becoming The Centre of Excellences 34

Page 35: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

On Becoming The Centre of Excellences 35

Page 36: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

2.5. Hubungan belitan :

Hubungan bintang ( Y ) :

Hubungan belitan yang disusun sedemikian rupa sehingga salah satu ujung

dari setiap belitan transformator fase-tiga, atau salah satu ujung setiap belitan

transformator fase-tunggal yang bertegangan pengenal sama dalam gugus

fase-tiga, dihubungkan ke titik bersama (titik netral) dan ujung lainnya adalah

terminal fase.

On Becoming The Centre of Excellences 36

Page 37: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Hubungan delta ( Δ ) :

Hubungan belitan yang disusun sedemikian rupa sehingga belitan-belitan fase

transformator fase-tiga, atau belitan dari tiga unit transformator fase-tunggal yang

bertegangan pengenal sama dalam gugus fase-tiga, dihubung seri hingga

membentuk sirkit tertutup.

On Becoming The Centre of Excellences 37

Page 38: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Hubungan zigzag ( Z ) :

Hubungan belitan yang disusun sedemikian rupa sehingga salah satu ujung dari

setiap belitan fase transformator fase-tiga, dihubungkan ke titik bersama (titik

netral) dan tiap belitan fase terdiri dari dua bagian yang tegangan induksinya

berbeda fase. Kedua bagian ini mempunyai jumlah lilitan yang sama.

1. Kelompok Hubungan Trafo (Tabel) :

On Becoming The Centre of Excellences 38

Page 39: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

2.6. Rugi-rugi transformator :

a) Rugi tanpa beban (rugi besi) :

Daya aktif yang diserap ketika tegangan pengenal pada frekuensi pengenal

diberikan pada terminal salah satu belitan sedangkan belitan lainnya terbuka.

Arus tanpa beban :

Arus yang mengalir pada terminal fase belitan ketika tegangan pengenal

dengan frekuensi pengenal diberikan pada belitan tersebut, sedangkan belitan

lainnya terbuka. Arus tanpa beban pada transformator fase tiga adalah nilai

rata-rata dari ketiga fase dan dinyatakan dalam persen terhadap arus

pengenal.

b) Rugi berbeban (rugi belitan) :

Daya aktif yang diserap pada frekuensi pengenal ketika arus pengenal

mengalir melalui terminal fase salah satu belitan, sedangkan terminal belitan

lainnya dihubung-singkat. Nilai rugi berbeban ditetapkan pada suhu acuan

75°C.

c) Rugi total :

Jumlah dari rugi tanpa beban dan rugi berbeban.

On Becoming The Centre of Excellences 39

Page 40: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Inti besi :

Inti besi dibentuk dari laminasi baja silikon (cold-rollled grain oriented) atau

baja amorphous (amorphous steel) dengan rugi-rugi yang rendah dan arus

magnetisasi sekecil mungkin.

Konstruksi inti besi dapat dibentuk dengan dua cara :

Susunan (stacking).

Gulungan (wound type)

On Becoming The Centre of Excellences 40

Page 41: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Kenaikan suhu :

Kelas suhu isolasi transformator adalah A.

Batas maksimum kenaikan suhu di atas suhu ambien pada kapasitas

pengenal :

- Suhu minyak atas : 50 K

- Suhu belitan rata-rata : 55 K

Tegangan primer :

Tegangan primer adalah tegangan nominal sistem jaringan tegangan

menengah :

a) Transformator fase tiga : 20 kV.

b) Transformator fase tunggal

- untuk sistem distribusi JTM 3 kawat : 20 kV

- untuk sistem distribusi JTM 4 kawat : 20/√3 kV

Tegangan sekunder :

Tegangan sekunder pada keadaan tanpa beban adalah tegangan nominal

sistem jaringan tegangan rendah :

a) Transformator fase tiga : 400 V

b) Transformator fase tunggal : 231 V

Tegangan sadapan :

Penyadapan belitan menggunakan pengubah sadapan 5 (lima) langkah yang

ditempatkan pada belitan primer. Sadapan No. 3 merupakan sadapan

utama. Nilai-nilai tegangan sadapan tercantum pada tabel.

On Becoming The Centre of Excellences 41

Page 42: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Tabel Tegangan Pengenal Sadapan

No. Sadapan

JTM 3 kawat JTM 4 kawatFasa tiga dan fase

tunggalFase tiga Fase tunggal

Tipe 1 Tipe 2 Tipe 1 Tipe 2 Tipe 1 Tipe 2

1 21 kV 22 kV 21 kV 22 kV 21/√3 kV 22/√3 kV

2 20,5 kV 21 kV 20,5 kV 21 kV 20,5/√3 kV 21/√3 kV

3 20 kV 20 kV 20 kV 20 kV 20/√3 kV 20/√3 kV

4 19,5 kV 19 kV 19,5 kV 19 kV 19,5/√3 kV 19/√3 kV

5 19 kV 18 kV 19 kV 18 kV 19/√3 kV 18/√3 kV

Minyak isolasi :

Minyak sebagai media pendingin dan isolasi transformator adalah jenis

mineral dan tidak beracun.

Minyak harus memenuhi persyaratan IEC 60296 dengan tegangan tembus ≥

50 kV/2,5 mm.

On Becoming The Centre of Excellences 42

Page 43: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

3. JARINGAN TEGANGAN RENDAH (JTR)

Sistem Distribusi Tenaga Listrik untuk Tegangan Rendah yang dikembangkan

adalah sitem tegangan 220/380 Volt menggunakan penghantar Twisted Cable (TC).

Dalam desain Jaringan Tegangan Rendah (JTR) beberapa kriteria yang

dipertimbangkan adalah :

1). Drop Tegangan .

2). Susut Jaringan.

3). Kerapatan Beban.

4). Keandalan pasokan tenaga listrik

3.1. KORELASI PANJANG JTR DENGAN DROP TEGANGAN

Salah satu kriteria yang dipertimbangkan dalam mendesain Jaringan Tegangan

Rendah adalah drop tegangan, berdasarkan SPLN No.72 : 1987 batas drop

tegangan yang diijinkan untuk Jaringan Tegangan Rendah (JTR) maksimum 4

% dari tegangan kerja.

Untuk mendapatkan besaran jatuh tegangan dalam batas tersebut maka

pemilihan penghantar yang digunakan harus mempertimbangkan hal-hal

sebagai berikut :

Jenis Penghantar

Luas penampang penghantar.

Panjang Jaringan

Kerapatan beban

Selain pemilihan penghantar yang digunakan harus dibatasi besar arus beban

yang mengalir sesuai dengan KHA (Kemampuan Hantar Arus) dari jenis

penghantar agar batas drop tegangan yang diijinkan dapat tercapai.

On Becoming The Centre of Excellences 43

Page 44: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Jenis penghantar untuk JTR ada dua macam menurut kontruksinya yaitu Open

Wire (telanjang) dan yang berisolasi (Insulated) sedang ditinjau dari bahan yang

digunakan ada dua jenis yang umum digunakan yaitu dari bahan Tembaga

(CU) dan dari bahan Aluminium (Al).

Untuk keandalan dan keamanan dalam penyaluran tenaga listrik penghantar

JTR yang paling banyak digunakan saat ini dari jenis Insulated dibandingkan

dengan kabel telanjang.

Jenis bahan penghantar berisolasi yang banyak digunakan adalah dari bahan

aluminium (Al) karena lebih ringan namun daya hantarnya lebih rendah

dibandingkan dengan dari bahan Tembaga (Cu).

Jenis , Luas dan panjang penghantar yang digunakan untuk JTR akan

mempengaruhi besarnya Impedansi (Z) dari JTR, perkalian impedansi Z

dengan arus yang mengalir akan didapatkan besarnya Drop tegangan pada

JTR, seperti rumus berikut ini :

∆V = I x Z ……………….. (1)

Keterangan :

∆V = Jatuh tegangan (Volt).

I = Arus beban yang mengalir (A).

Z = Impedansi JTR (Ohm)

On Becoming The Centre of Excellences 44

Page 45: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Bilamana JTR direprentasikan sebagai diagram seperti diatas, maka sesuai

HUKUM Kirchhoff

VS = VL + (R + j X ) . L = VL + RI + j X. I

V drop = VS – VL = RI + j X. I

= I (R + j X) Volt

= Re (I Z)

dimana :

Besaran Real Z = (R2 + X2)^1/2

Desain sebuah jaringan tegangan rendah dengan kriteria sbb,

Drop Tegangan Rendah maksimum 4 % .

Susut Tegangan Rendah 3,5 %

Dengan menggunakan JTR 3 x 70 mm2 +1 x50mm2

3.2. KORELASI PEMBEBANAN DENGAN TEGANGAN JATUH.

3.2.1. UNTUK FORMULA DROP TEGANGAN JTR DENGAN BEBAN

UJUNG (SEIMBANG)

% Drop Voltage = (P*L*(R*Cos + X * Sin ) * 100)/(V) 2

Dimana :

% Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

P = Daya Nominal yang tersalur (VA)

R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

V = tegangan L-L ( 400 Volt )

On Becoming The Centre of Excellences 45

Page 46: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

3.2.2. UNTUK FORMULA DROP TEGANGAN JTR DENGAN BEBAN

MERATA (SEIMBANG)

% Drop Voltage = (P*L*(R*Cos + X * Sin ) *0,5* 100)/ (V) 2

Dimana :

% Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

P = Daya Nominal yang tersalur (VA)

R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

V = tegangan L-L ( 400 Volt )

3.3. KORELASI PEMBEBANAN DENGAN SUSUT

3.3.1. UNTUK FORMULA SUSUT JTR BEBAN DIUJUNG (SEIMBANG)

Dimana : I = Arus beban yang mengalir pada Jaringan (Ampere) R = Resistansi Jaringan ( Ohm/km) L = Panjang Jaringan (km ) LLF= Loss Load Factor

3.3.2. UNTUK FORMULA SUSUT JTR BEBAN MERATA (SEIMBANG)

Dimana : I = Arus beban yang mengalir pada Jaringan (Ampere) R = Resistansi Jaringan ( Ohm/km) L = Panjang Jaringan (km ) LLF= Loss Load Factor

Bilamana dalam bentuk % maka

On Becoming The Centre of Excellences 46

Page 47: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

V drop = Re (I.Z)/VS * 100 (%)

V drop = Re (I.z.L)/VS * 100 (%)

Dimana :

z = Impedansi JTR (Ohm/km)

R = Resistansi(Tahanan) Penghantar (Ohm/km)

X = Reaktansi Jaringan (Ohm/km)

L = Panjang Jaringan (km)

Vs = Tegangan Sumber

Bilamana Arus I dihitung dari daya nominal tersalur P (VA) dengan asumsi

beban terpusat di ujung (seimbang) maka formula tersebut diatas menjadi :

% Drop Voltage = (P*L*(R*Cos + X * Sin ) * 100)/ (V) 2

Jika asumsi beban di JTR merata (seimbang) maka rumus menjadi :

% Drop Voltage = (P*L*(R*Cos + X * Sin ) *0,5* 100)/ (V) 2

Dimana :

% Drop Voltage = Jatuh Tegangan ( % )

P = Daya Nominal yang tersalur (VA)

R = Resistensi Jaringan ( ohm /km )

X = Reaktansi Jaringan ( Ohm/km )

Vs = tegangan sumber L-L ( 400 Volt )

3.4. KORELASI PANJANG JTR DENGAN SUSUT JARINGAN

On Becoming The Centre of Excellences 47

Page 48: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Dalam mendesain JTR maka hal yang sangat penting diperhitungkan adalah

batas maksimun losses yang akan terjadi pada jaringan tersebut.

Dalam SPLN 722 : 1987 telah ditentukan losses maksimum di JTR adalah 3,5

%.

Untuk mencapai range losses tersebut maka desain JTR juga harus

mempertimbangkan hal hal yang sama seperti pada saat menekan drop

tegangan yaitu :

Jenis Penghantar yang digunakan

Panjang Jaringan Tegangan Rendah

Luas penampang

Pembatasan Jumlah beban yang tersambung sesuai dengan KHA

penghantar.

Formula susut tergantung dari model jaringan yang ada. Untuk

menyederhanakan perhitungan dibuat asumsi seperti yang dilalukan pada

perhitungan drop tegangan yaitu :

3.4.1. BEBAN TERPUSAT DIUJUNG (SEIMBANG) :

(Watt)

Dimana : I = Arus beban yang mengalir pada Jaringan (Ampere) R = Resistansi Jaringan ( Ohm/km) L = Panjang Jaringan (km ) LLF= Loss Load Factor

3.4.2. BEBAN MERATA DI JTR (SEIMBANG)

(Watt)

On Becoming The Centre of Excellences 48

Page 49: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Dimana : I = Arus beban yang mengalir pada Jaringan (Ampere) R = Resistansi Jaringan ( Ohm/km) L = Panjang Jaringan (km ) LLF= Loss Load Factor

Hasil perhitungan seperti tabel terlampir

KORELASI PANJANG DENGAN DROP TEGANGAN JTR TWISTED CABLE Tegangan sumber 400 Volt

Asumsi Beban merata

Jenis Pengahntar KHA

DROP TEG

PANJANG JTR MAKSIMUM UNTUK BEBAN DENGAN % KHA : (M)

  (A) (%) 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%                   TC 3 x 70+50 mm2 196 6,0% 1,484 1,113 0,891 0,742 0,636 0,557 0,495 0,445TC 3 x50+50 mm2 154 6,0% 1,267 0,950 0,760 0,634 0,543 0,475 0,422 0,380TC 3 x 35+50 mm2 125 6,0% 1,164 0,873 0,698 0,582 0,499 0,436 0,388 0,349TC 3 x 25+50 mm2 103 6,0% 1,022 0,766 0,613 0,511 0,438 0,383 0,341 0,307                   TC 3 x 70+50 mm2 196 5,0% 1,237 0,928 0,742 0,618 0,530 0,464 0,412 0,371TC 3 x50+50 mm2 154 5,0% 1,056 0,792 0,634 0,528 0,453 0,396 0,352 0,317TC 3 x 35+50 mm2 125 5,0% 0,970 0,727 0,582 0,485 0,416 0,364 0,323 0,291TC 3 x 25+50 mm2 103 5,0% 0,852 0,639 0,511 0,426 0,365 0,319 0,284 0,255                   TC 3 x 70+50 mm2 196 4,0% 0,989 0,742 0,594 0,495 0,424 0,371 0,330 0,297TC 3 x50+50 mm2 154 4,0% 0,845 0,634 0,507 0,422 0,362 0,317 0,282 0,253TC 3 x 35+50 mm2 125 4,0% 0,776 0,582 0,465 0,388 0,332 0,291 0,259 0,233TC 3 x 25+50 mm2 103 4,0% 0,681 0,511 0,409 0,341 0,292 0,255 0,227 0,204                   TC 3 x 70+50 mm2 196 3,0% 0,742 0,557 0,445 0,371 0,318 0,278 0,247 0,223TC 3 x50+50 mm2 154 3,0% 0,634 0,475 0,380 0,317 0,272 0,238 0,211 0,190TC 3 x 35+50 125 3,0% 0,582 0,436 0,349 0,291 0,249 0,218 0,194 0,175

On Becoming The Centre of Excellences 49

Page 50: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

mm2TC 3 x 25+50 mm2 103 3,0% 0,511 0,383 0,307 0,255 0,219 0,192 0,170 0,153                   TC 3 x 70+50 mm2 196 2,0% 0,495 0,371 0,297 0,247 0,212 0,186 0,165 0,148TC 3 x50+50 mm2 154 2,0% 0,422 0,317 0,253 0,211 0,181 0,158 0,141 0,127TC 3 x 35+50 mm2 125 2,0% 0,388 0,291 0,233 0,194 0,166 0,145 0,129 0,116TC 3 x 25+50 mm2 103 2,0% 0,341 0,255 0,204 0,170 0,146 0,128 0,114 0,102                   TC 3 x 70+50 mm2 196 1,0% 0,247 0,186 0,148 0,124 0,106 0,093 0,082 0,074TC 3 x50+50 mm2 154 1,0% 0,211 0,158 0,127 0,106 0,091 0,079 0,070 0,063TC 3 x 35+50 mm2 125 1,0% 0,194 0,145 0,116 0,097 0,083 0,073 0,065 0,058TC 3 x 25+50 mm2 103 1,0% 0,170 0,128 0,102 0,085 0,073 0,064 0,057 0,051                     

KORELASI PANJANG DENGAN SUSUT ENERGI JTR TWISTED CABLE Tegangan sumber 400 Volt

Asumsi Beban merata ( Cos Q Beban 0.85)

Jenis Pengahntar KHA SUSUT

PANJANG JTR MAKSIMUM UNTUK BEBAN DENGAN % KHA : (M)

  (A) (%) 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%TC 3 x 70+50 mm2 196 3,5% 1,502 1,127 0,901 0,751 0,644 0,563 0,501 0,451TC 3 x50+50 mm2 154 3,5% 1,275 0,956 0,765 0,637 0,546 0,478 0,425 0,382TC 3 x 35+50 mm2 125 3,5% 1,156 0,867 0,694 0,578 0,496 0,434 0,385 0,347TC 3 x 25+50 mm2 103 3,5% 1,016 0,762 0,609 0,508 0,435 0,381 0,339 0,305TC 3 x 70+50 mm2 196 3,0% 1,288 0,966 0,773 0,644 0,552 0,483 0,429 0,386TC 3 x50+50 mm2 154 3,0% 1,093 0,819 0,656 0,546 0,468 0,410 0,364 0,328TC 3 x 35+50 mm2 125 3,0% 0,991 0,743 0,595 0,496 0,425 0,372 0,330 0,297TC 3 x 25+50 mm2 103 3,0% 0,871 0,653 0,522 0,435 0,373 0,326 0,290 0,261TC 3 x 70+50 mm2 196 2,5% 1,073 0,805 0,644 0,537 0,460 0,402 0,358 0,322TC 3 x50+50 mm2 154 2,5% 0,911 0,683 0,546 0,455 0,390 0,341 0,304 0,273

On Becoming The Centre of Excellences 50

Page 51: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

TC 3 x 35+50 mm2 125 2,5% 0,826 0,620 0,496 0,413 0,354 0,310 0,275 0,248TC 3 x 25+50 mm2 103 2,5% 0,725 0,544 0,435 0,363 0,311 0,272 0,242 0,218TC 3 x 70+50 mm2 196 2,0% 0,858 0,644 0,515 0,429 0,368 0,322 0,286 0,258TC 3 x50+50 mm2 154 2,0% 0,728 0,546 0,437 0,364 0,312 0,273 0,243 0,219TC 3 x 35+50 mm2 125 2,0% 0,661 0,496 0,396 0,330 0,283 0,248 0,220 0,198TC 3 x 25+50 mm2 103 2,0% 0,580 0,435 0,348 0,290 0,249 0,218 0,193 0,174TC 3 x 70+50 mm2 196 1,0% 0,429 0,322 0,258 0,215 0,184 0,161 0,143 0,129TC 3 x50+50 mm2 154 1,0% 0,364 0,273 0,219 0,182 0,156 0,137 0,121 0,109TC 3 x 35+50 mm2 125 1,0% 0,330 0,248 0,198 0,165 0,142 0,124 0,110 0,099TC 3 x 25+50 mm2 103 1,0% 0,290 0,218 0,174 0,145 0,124 0,109 0,097 0,087                     

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN DROP TEG 6 % (Beban Merata)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Pan

jang

(km

)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

On Becoming The Centre of Excellences 51

Page 52: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN DROP TEG 5 % (Beban Merata)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Pa

nja

ng

(km

)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN DROP TEG 4 % (Beban Merata)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Pan

jang

(km

)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

On Becoming The Centre of Excellences 52

Page 53: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN DROP TEG 3 % (Beban Merata)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Pan

jang

(km

)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN DROP TEG 2 % (Beban Merata)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Pan

jang

(km

)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

On Becoming The Centre of Excellences 53

Page 54: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN DROP TEG 1 % (Beban Merata)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Pan

jang

(km

)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

On Becoming The Centre of Excellences 54

Page 55: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN LOSSES 3,0 % (Beban Merata, cos Q 0.85)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Panj

ang(

km)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN LOSSES 3,0 % (Beban Merata, cos Q 0.85)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Panj

ang(

km)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

On Becoming The Centre of Excellences 55

Page 56: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN LOSSES 2.0% (Beban Merata, cos Q 0.85)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Panj

ang(

km)

TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

KURVA PANJANG JTR vs ARUS BEBAN LOSSES 1,0 % (Beban Merata, cos Q 0.85)

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,0001,1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001,9002,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Arus Beban (% KHA)

Panj

ang(

km) TC 3x70+50 mm2

TC 3x50+50 mm2

TC 3x35+50mm2

TC 3x25+50 mm2

On Becoming The Centre of Excellences 56

Page 57: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

On Becoming The Centre of Excellences 57

Page 58: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

4. SAMBUNGAN RUMAH

Sambungan Rumah adalah titik akhir dari pelayanan listrik kepada Konsumen,

sehingga potret pelayanan dapat dilihat dari mutu tegangan dan tingkat keandalan

dari sisi Sambungan Rumah.

Selain itu sambungan rumah juga termasuk salah satu bagian penyumbang susut

teknis, maka dalam Desain Jaringan distribusi sambungan rumah (SR) harus bisa

dihitung drop tegangan serta losses yang timbul untuk panjang dan jenis penghantar

tertentu yang digunakan serta jumlah seri SR yang tersambung.

4.1 DROP TEGANGAN SAMBUNGAN RUMAH ( SR )

Drop tegangan Sambungan Rumah Maksimum 1 % ( SPLN 72 :1987) atau

Tegangan Pelayanan tidak boleh kurang dari 208 Volt (sesuai SPLN No 1:1995).

Agar drop tegangan masih dalam range tersebut diatas maka perlu pemilihan

jenis dan panjang penghantar SR yang digunakan serta pembatasan jumlah SR

Seri yang tersambung.

On Becoming The Centre of Excellences 58

Page 59: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

4.2 MENGHITUNG SUSUT SAMBUNGAN RUMAH (SR)

Menghitung susut sambungan rumah per konsumen

Dalam hal ini juga diambil asumsi bahwa arus beban konsumen merata ,sehingga

dalam perhitungan ini akan dipakai arus rata-rata perkonsumen pada waktu

beban puncak

Ada beberapa macam SR

1. SR 1 fasa dengan satu konsumen

2. SR satu fasa dengan beberapa konsumen, dimungkinkan sampai 5 konsumen

3. SR 3 fasa 1 konsumen

4.2.1. SR 1 fasa 1 konsumen

Maka susut perkonsumen :

E (Watt ) = 2 I 2 R1

E (Kwh) = 2.I2 R1 Lsf . t . 10-3

Dimana I = Arus beban rata2 perkonsumen waktu beban puncak

R1 = Tahanan penghantar dengan panjang maks 30 mtr

4.2.2. SR satu fasa dengan beberapa sambungan konsumen

On Becoming The Centre of Excellences 59

R1

I

Page 60: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

Secara pendekatan diasumsikan panjang seksi L1 = L2 =L3=……= L

Maka susut perkonsumen rat-rata :

E 2K = 1/2 . 2.( I2 +(2.I )2).R1 = 5.I2.R1 (Watt)

E 3K = 1/3 . 2. (I2 +(2I)2+(3I)2)R1 =9,33 I2R1 (Watt)

E 4K = 1/4 . 2. (I2 +(2I)2+(3I)2 +(4.I)2 ).R1 = 15.I2 R1 (Watt)

E5K = 1/5 . 2.(I2 +2(I)2 +3(I)2+4(I)2 + 5 (I)2 )R1

= 22.I2.R1(Watt)

Jika dibandingkan dengan susut SR 1 phasa untuk 1 Konsumen maka

akan diperoleh angka perbandingan

EiK (Watt)

KSR = --------------------------

E1 K (Watt)

Sebagai berikut :

JENIS SR KSR

1θ 1K 1,0

1θ 2K 2,5

1θ 3K 4,78

1θ 4K 7.5

1θ 5K 11,0

On Becoming The Centre of Excellences 60

L4L3L2L1

IIII

Page 61: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

E i K = KSR. S1 K (Watt)

E5 K = 11. S1 K (Watt)

4.2.3. SR 3 fasa dengan 1 Konsumen (3θ1K)

Susut SR perkonsumen :

E (Watt) = 3 I2 . R.L

E (kWh) = 3 I2 . R.L.Lsf. t

Dimana :

I = Arus beban rata-rata per konsumen waktu beban puncak

RL = Tahanan penghantar dgn panjang L maksimum 30 m

Penampang disesuaikan dengan beban. On Becoming The Centre of Excellences 61

L

I

Page 62: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

TIC 2 x 10 mm2 AL

Jumlah Sambungan

Rumah

Panjang SR (m)

Tahanan Kawat

(R)

Beban (A)

EnergiLossesTersalurk

an

(kwh) (kWh) (%)1 30 0,074 1,2 161,568 0,0534 0,032 30 0,074 1,2 161,568 0,1335 0,083 30 0,074 1,2 161,568 0,2491 0,154 30 0,074 1,2 161,568 0,4005 0,255 30 0,074 1,2 161,568 0,5874 0,366 30 0,074 1,2 161,568 0,8091 0,57 30 0,074 1,2 161,568 1,0681 0,66             1 35 0,086 1,2 161,568 0,0623 0,042 35 0,086 1,2 161,568 0,1558 0,13 35 0,086 1,2 161,568 0,2907 0,184 35 0,086 1,2 161,568 0,4673 0,295 35 0,086 1,2 161,568 0,6854 0,426 35 0,086 1,2 161,568 0,9439 0,587 35 0,086 1,2 161,568 1,2461 0,77             1 40 0,098 1,2 161,568 0,0712 0,042 40 0,098 1,2 161,568 0,178 0,11

On Becoming The Centre of Excellences 62

Beban Puncak = 2 Amp

Factor Beban =0,6 LLF 0,3504

Beban rata-rata =

1,2 Amp

R/kms R/30 mtr x/kmx/30 mtr

Panjang SR = 30 meter 2,45 0,07435 meter 2,45 0,08640 meter 2,45 0,09845 meter 2,45 0,11050 meter 2,45 0,123

Page 63: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

3 40 0,098 1,2 161,568 0,3322 0,214 40 0,098 1,2 161,568 0,534 0,335 40 0,098 1,2 161,568 0,7833 0,486 40 0,098 1,2 161,568 1,0788 0,677 40 0,098 1,2 161,568 1,4241 0,88

TIC 2 x 10 mm2 AL

Jumlah   Panjang Tahanan Beban Energi Losses

Sambungan SR KawatTersalurka

nRumah (m) ( R ) (A) (kwh) (kWh) (%)

1 45 0,110 1,2 161,568 0,0801 0,052 45 0,110 1,2 161,568 0,2003 0,123 45 0,110 1,2 161,568 0,3737 0,234 45 0,110 1,2 161,568 0,6008 0,375 45 0,110 1,2 161,568 0,8812 0,556 45 0,110 1,2 161,568 1,2136 0,757 45 0,110 1,2 161,568 1,6021 0,99

1 50 0,123 1,2 161,568 0,0890 0,062 50 0,123 1,2 161,568 0,2225 0,143 50 0,123 1,2 161,568 0,4152 0,264 50 0,123 1,2 161,568 0,6676 0,415 50 0,123 1,2 161,568 0,9791 0,616 50 0,123 1,2 161,568 1,3485 0,837 50 0,123 1,2 161,568 1,7801 1,10

1 55 0,135 1,2 161,568 0,0979 0,062 55 0,135 1,2 161,568 0,2448 0,153 55 0,135 1,2 161,568 0,4567 0,28

On Becoming The Centre of Excellences 63

Page 64: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

4 55 0,135 1,2 161,568 0,7343 0,455 55 0,135 1,2 161,568 1,0770 0,676 55 0,135 1,2 161,568 1,4833 0,927 55 0,135 1,2 161,568 1,9582 1,21

HASIL PERHITUNGAN SUSUT SAMBUNGAN RUMAH

Tegangan Operasi = 220 VBeban Puncak = 4 Amp

Factor Beban = 0,6 LLF0,350

4Beban rata-rata = 2,4 Amp

R/kms R/30 mtrPanjang SR = 30 meter 2,45 0,074

35 meter 2,45 0,08640 meter 2,45 0,09845 meter 2,45 0,11050 meter 2,45 0,12355 meter 2,45 0,135

TIC 2 x 10 mm2 ALJumlah   Panjang Tahanan Beban Energi Losses

Sambungan SR Kawat   Tersalurkan    Rumah   (m) ( R ) (A) (kwh) (kWh) (%)

1   30 0,074 2,4 323,136 0,21360,0

72 30 0,074 2,4 323,136 0,5340 0,1

On Becoming The Centre of Excellences 64

Tiang JTR

Page 65: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

7

3 30 0,074 2,4 323,136 0,99650,3

1

4 30 0,074 2,4 323,136 1,60210,5

0

5 30 0,074 2,4 323,136 2,34980,7

3

6 30 0,074 2,4 323,136 3,23631,0

0

7   30 0,074 2,4 323,136 4,27231,3

2             

1 35 0,086 2,4 323,136 0,24920,0

8

2 35 0,086 2,4 323,136 0,62310,1

9

3 35 0,086 2,4 323,136 1,16260,3

6

4 35 0,086 2,4 323,136 1,86920,5

8

5 35 0,086 2,4 323,136 2,74140,8

5

6 35 0,086 2,4 323,136 3,77571,1

7

7   35 0,086 2,4 323,136 4,98441,5

4             

1 40 0,098 2,4 323,136 0,28480,0

9

2 40 0,098 2,4 323,136 0,71210,2

2

3 40 0,098 2,4 323,136 1,32870,4

1

4 40 0,098 2,4 323,136 2,13620,6

6

5 40 0,098 2,4 323,136 3,13310,9

7

6 40 0,098 2,4 323,136 4,31511,3

4

7 40 0,098 2,4 323,136 5,69651,7

6               

TIC 2 x 10 mm2 AL

Jumlah   Panjang Tahanan Beban Energi Losses

Sambungan SR Kawat   Tersalurkan    

Rumah   (m) ( R ) (A) (kwh) (kWh) (%)1   45 0,110 2,4 323,136 0,3204 0,102 45 0,110 2,4 323,136 0,8011 0,253 45 0,110 2,4 323,136 1,4948 0,464 45 0,110 2,4 323,136 2,4032 0,74

On Becoming The Centre of Excellences 65

Page 66: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

5 45 0,110 2,4 323,136 3,5247 1,096 45 0,110 2,4 323,136 4,8545 1,507   45 0,110 2,4 323,136 6,4085 1,98               1 50 0,123 2,4 323,136 0,3560 0,112 50 0,123 2,4 323,136 0,8901 0,283 50 0,123 2,4 323,136 1,6609 0,514 50 0,123 2,4 323,136 2,6702 0,835 50 0,123 2,4 323,136 3,9163 1,216 50 0,123 2,4 323,136 5,3938 1,677   50 0,123 2,4 323,136 7,1206 2,20             1 55 0,135 2,4 323,136 0,3916 0,122 55 0,135 2,4 323,136 0,9791 0,303 55 0,135 2,4 323,136 1,8270 0,574 55 0,135 2,4 323,136 2,9372 0,915 55 0,135 2,4 323,136 4,3079 1,336 55 0,135 2,4 323,136 5,9332 1,847 55 0,135 2,4 323,136 7,8326 2,42

               

On Becoming The Centre of Excellences 66

Page 67: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KURVA SUSUT SRBEBAN RATA-RATA 4A, LF = 0.6

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

1 2 3 4 5 6 7

SAMBUNGAN RUMAH (BH)

SUSUT (%

)

SR 30 MTR

SR 35 MTR

SR 40 MTR

SR 45 MTR

SR 50 MTR

SR 55 MTR

SAMBUNGAN RUMAH

Tegangan Operasi = 220 VBeban Puncak = 6 AmpFactor Beban = 0,6 LLF 0,3504Beban rata-rata = 3,6 Amp

R/kms R/30 mtrPanjang SR = 30 meter 2,45 0,074

35 meter 2,45 0,08640 meter 2,45 0,09845 meter 2,45 0,11050 meter 2,45 0,12355 meter 2,45 0,135

On Becoming The Centre of Excellences 67

1 2 3 4 5 6

Tiang JTR

Page 68: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

TIC 2 x 10 mm2 AL

Jumlah   Panjang Tahanan Beban Energi LossesSambungan SR Kawat   Tersalurka

n   

Rumah   (m) ( R ) (A) (kwh) (kWh) (%)1   30 0,074 3,6 484,704 0,4806 0,12 30 0,074 3,6 484,704 1,2016 0,2

53 30 0,074 3,6 484,704 2,2422 0,464 30 0,074 3,6 484,704 3,6048 0,745 30 0,074 3,6 484,704 5,2870 1,096 30 0,074 3,6 484,704 7,2817 1,507   30 0,074 3,6 484,704 9,6128 1,98             

1 35 0,086 3,6 484,704 0,5607 0,122 35 0,086 3,6 484,704 1,4019 0,293 35 0,086 3,6 484,704 2,6159 0,544 35 0,086 3,6 484,704 4,2056 0,875 35 0,086 3,6 484,704 6,1682 1,276 35 0,086 3,6 484,704 8,4953 1,757   35 0,086 3,6 484,704 11,2149 2,31             

1 40 0,098 3,6 484,704 0,6409 0,132 40 0,098 3,6 484,704 1,6021 0,333 40 0,098 3,6 484,704 2,9896 0,624 40 0,098 3,6 484,704 4,8064 0,995 40 0,098 3,6 484,704 7,0494 1,456 40 0,098 3,6 484,704 9,7089 2,007 40 0,098 3,6 484,704 12,8170 2,64               

On Becoming The Centre of Excellences 68

Page 69: Desain Kriteria Jaringan Distribusi

PT PLN (PERSERO)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DESAIN KRITERIA JARINGAN DISTRIBUSI

KURVA SUSUT SRBEBAN RATA-RATA 6A, LF = 0.6

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

1 2 3 4 5 6 7

SAMBUNGAN RUMAH (BH)

SUSUT (%

)

SR 30 MTR

SR 35 MTR

SR 40 MTR

SR 45 MTR

SR 50 MTR

SR 55 MTR

KESIMPULAN

Desain Kriteria sebagai salah satu „tools“ untuk merencanakan sebuah instalasi

distribusi tenaga listrik yang baik.

Dengan mengacu pada desain kriteria ini seperti pembatasan panjang jaringan untuk

luas penghantar tertentu, pola pembebanan trafo yang efisien, pembatasan jumlah

konsumen yang terhubung deret diharapkan kinerja jaringan berupa tegangan ujung

atau tegangan pelayanan masih dalam stantard yang berlaku serta losses teknik yang

disebabkan oleh jaringan distribusi dapat ditekan sekecil mungkin.dengan biaya yang

optimal.

On Becoming The Centre of Excellences 69