BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSaat ini kebutuhan listrik adalah kebutuhan utama bagi semua lapisan masyarakat,

seperti publik, bisnis, industri, maupun sosial. Hampir di semua sektor masyarakat

memerlukan energi listrik untuk menjalankan kegiatan untuk masing-masing

kepentingan. Agar kebutuhan listrik di semua sektor ini dapat dipenuhi maka

diperlukan suatu sistem tenaga listrik yang andal agar pasokan listrik dapat terjaga

dan merata distribusinya untuk semua wilayah yang membutuhkan. PLN adalah

perusahaan di Indonesia yang bertanggung jawab mengemban tugas mulia ini, baik

dari segi pembangkitan, transmisi, dan distribusi. Jaringan distribusi adalah ujung

tombak dari PLN, karena jaringan distribusi ini adalah sisi yang paling dekat dengan

pelanggan atau beban. Jaringan ini dibedakan menjadi jaringan distribusi primer dan

sekunder, jaringan distribusi primer adalah jaringan dari trafo gardu induk (GI)

sampai ke gardu distribusi, sedangkan jaringan distribusi sekunder adalah jaringan

dari gardu distribusi sampai ke pelanggan atau beban. Jaringan distribusi primer lebih

dikenal dengan jaringan tegangan menengah ( JTM 20kV ) sedangkan distribusi

sekunder adalah jaringan tegangan rendah ( JTR 220V/380V ). Salah satu peralatan

utama jaringan distribusi yaitu trafo distribusi, trafo distribusi adalah peralatan

tenaga listrik yang berfungsi untuk menurunkan tegangan tinggi ke tegangan rendah,

agar tegangan yang dipakai sesuai dengan rating peralatan listrik pelanggan atau

beban pada umumnya. Terdapat berbagai jenis dan konstruksi trafo yang digunakan

sesuai dengan fungsi dan kegunaannya pada masing-masing beban yang berbeda.

Pemasangan trafo distribusi harus disesuaikan dengan kebutuhan dan lokasi beban

agar tercapai optimasi yang tinggi. Untuk mencapai performa yang maksimal,

keandalan trafo distribusi harus tetap dijaga dengan perawatan berkala dan memiliki

sistem proteksi yang baik.

1

1.2 Identifikasi Masalah

1. Sistem distribusi primer

2. Transformator distribusi primer

3. Komponen pendukung transformator distribusi

1.3 Batasan masalah

Untuk membatasi materi yang akan dibahas pada makalah ini, maka perlu

membuat batasan cakupan masalah yang akan dibahas.Hal ini dibuat supaya isi

dan pembahasan dari makalah ini menjadi lebih terarah dan dapat mencapai hasil

yang diharapkan.Adapun batasan masalah pada penulisan makalah ini adalah :

1. Pengertian Sistem distribusi primer

2. Penggunaan transformator pada sistem distribusi

3. Macam-macam komponen pendukung transformator distribusi

2

BAB II

LANDASAN TEORI

Secara umum, saluran tenaga Listrik atau saluran distribusi dapat diklasifikasikan

sebagai berikut:

1.Menurut nilai tegangan

a. Saluran distribusi Primer, Terletak pada sisi primer trafo distribusi yaitu antara titik

Sekunder trafo substation (Gardu Induk) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran

ini bertegangan menengah 20 kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung

melayani pelanggan, bisa disebut jaringan distribusi.

b.Saluran Distribusi Sekunder, Terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu

antara titik sekunder dengan titik cabang menuju beban

2. Menurut bentuk tegangannya

a. distribusi AC ( Alternating Current ) menggunakan sistem tegangan bolak-balik.

b.Saluran distribusi AC (Direct Current) mengggunakan sistem tegangan bolak-balik.

3. Menurut Susunan Rangkaiannya

Dari uraian diatas telah disinggung bahwa sistem distribusi di bedakan menjadi dua

yaitu sistem distribusi primer dan sistem distribusi sekunder.

a. Jaringan Sistem Distribusi Primer Sistem distribusi primer digunakan untuk

menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk distribusi ke pusat-pusat beban.

Sistem ini dapat menggunakan saluran udara, kabel udara, maupun kabel

tanah sesuai dengan tingkat keandalan yang diinginkan dan kondisi serta

3

situasi lingkungan. Saluran distribusi ini direntangkan sepanjang daerah yang

akan di suplai tenaga listrik sampai ke pusat beban. Terdapat bermacam-

macam bentuk rangkaian jaringan distribusi primer, yaitu:

1. Jaringan Distribusi Radial, dengan model: Radial tipe pohon, Radial dengan

tiedan switch pemisah, Radial dengan pusat beban dan Radial dengan

pembagian phase area.

2. Jaringan distribusi ring (loop), dengan model: Bentuk open loop dan bentuk

Close loop.

3. Jaringan distribusi Jaring-jaring (NET)

4. Jaringan distribusi spindle

5. Saluran Radial Interkoneksi

4

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Sistem distribusi Primer

Pada jaringan distribusi primer ada beberapa bentuk struktur dari sistem

bentuk struktur dari sistem. Bentuk-bentuk dari jaringan distribusi primer ini

tergantung dari jenis lokasi akan di pasang dan sesuai dengan kebutuhan. Dalam

pemilihan bentuk jaringan distribusi ada beberapa faktor yang perlu di

pertimbangkan, yaitu jenis beban ( beban domestic, beban komersial atau beban

industri), daerah (kota atau desa), kepadatan beban, faktor keindahan dan keamanan.

Berdasarkan hal-hal tersebut, maka timbul batasan-batasan dalam menentukan

jaringan distribusi, yaitu :

a) Jatuh tegangan

Jatuh tegangan antara titik awal dan titik akhir pada jaringan distribusi tidak boleh

terlampau besar.

b) Keandalan pelayanan

Gangguan pada jaringan tidak boleh terlampau sering dan lama, sehingga

kelangsungan pelayanan tetap terjaga.

c) Fleksibilitas jaringan

Sistem jaringan distribusi mudah disesuaikan dengan perkembangan beban.

d) Biaya

Biaya investasi jaringan tidak boleh terlampau mahal.

5

3.2 Transformator

Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi

untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau

sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat dikatakan

sebagai jantung dari transmisi dan distribusi. Dalam kondisi ini suatu transformator

diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (kalau bisa terus menerus tanpa

berhenti). Mengingat kerja keras dari suatu transformator seperti itu maka cara

pemeliharaan juga dituntut sebaik mungkin. Oleh karena itu transformator harus

dipelihara dengan menggunakan sistem dan peralatan yang benar, baik dan tepat.

Untuk itu regu pemeliharaan harus mengetahui bagianbagian transformator dan

bagian-bagian mana yang perlu diawasi melebihi bagian yang lainnya. Berdasarkan

tegangan operasinya dapat dibedakan menjadi transformator 500/150 kV dan 150/70

kV biasa disebut Interbus Transformator (IBT). Transformator 150/20 kV dan 70/20

kV disebut juga trafo distribusi. Titik netral transformator ditanahkan sesuai dengan

kebutuhan untuk sistem pengamanan / proteksi, sebagai contoh transformator 150/70

kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV dan transformator 70/20 kV

ditanahkan dengan tahanan rendah atau tahanan tinggi atau langsung di sisi netral 20

kV nya.

Transformator dapat dibagi menurut fungsi / pemakaian seperti:

• Transformator Mesin (Pembangkit )

• Transformator Gardu Induk

• Transformator Distribusi

Transformator dapat juga dibagi menurut Kapasitas dan Tegangan seperti:

• Transformator besar

• Transformator sedang

6

• Transformator kecil

3.3 Transformator Distribusi

Trafo Distribusi adalah merupakan suatu komponen yang sangat penting

dalam penyaluran tenaga listrik dari gardu distribusi ke konsumen. Kerusakan pada

Trafo Distribusi menyebabkan kontiniutas pelayanan terhadap konsumen akan

terganggu (terjadi pemutusan aliran listrik atau pemadaman). Pemadaman merupakan

suatu kerugian yang menyebabkan biaya-biaya pembangkitan akan meningkat

tergantung harga KWH yang tidak terjual. Pemilihan rating Trafo Distribusi yang

tidak sesuai dengan kebutuhan beban akan menyebabkan efisiensi menjadi kecil,

begitu juga penempatan lokasi Trafo Distribusi yang tidak cocok mempengaruhi drop

tegangan ujung pada konsumen atau jatuhnya/turunnya tegangan ujung

saluran/konsumen.

Transformator atau trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat

merubah tegangan tinggi ke rendah atau sebaliknya dalam frekuensi sama. Trafo

merupakan jantung dari distribusi dan transmisi yang diharapkan beroperasi

maksimal (kerja terus menerus tanpa henti). Agar dapat berfungsi dengan baik,

makan trafo harus dipelihara dan dirawat dengan baik menggunakan sistem dan

peralatan yang tepat. Trafo dapat dibedakan berdasarkan tenaganya, trafo 500/150 kV

dan 150/70 kV biasa disebut trafo Interbus Transformator (IBT) dan trafo 150/20 kV

dan 70/20 kV disebut trafo distribusi. Trafo pada umumnya ditanahkan pada titik

netral sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan atau proteksi. Sebagai

contoh trafo 150/20 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV dan trafo

70/20 kV ditanahkan dengan tahanan rendah atau tahanan tinggi atau langsung di sisi

netral 20 kV.

7

Trafo Distribusi dan bagiannya

Bagian-bagian trafo distribusi adalah :

• Primary winding

• Secondary winding

• Core

Transformator distribusi berfungsi untuk menurunkan tegangan transmisi

menengah 20kV ketegangan distribusi 220/380V sehingga peralatannya adalah unit

trafo( 3 phase ).

Gambar Transformator distribusi

8

3.4 Komponen Pendukung Transformator Distribusi

1. Tap Changer

Tap changer adalah alat perubah perbandingan transformasi untuk

mendapatkan tegangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan

jaringan /primer yang berubah-ubah. Tap changer yang hanya bisa beroperasi untuk

memindahkan tap transformator dalam keadaan transformator tidak berbeban disebut

“Off Load Tap Changer” dan hanya dapat dioperasikan manual. Tap changer yang

dapat beroperasi untuk memindahkan tap transformator, dalam keadaan transformator

berbeban disebut “On Load Tap Changer” dan dapat dioperasikan secara manual atau

otomatis. Untuk memenuhi kualitas tegangan pelayanan sesuai kebutuhan konsumen

(PLN Distribusi), tegangan keluaran (sekunder) transformator harus dapat dirubah

sesuai keinginan. Untuk memenuhi hal tersebut, maka pada salah satu atau pada

kedua sisi belitan transformator dibuat tap (penyadap) untuk merubah perbandingan

transformasi (rasio) trafo.

Ada dua cara kerja tap changer:

1. Mengubah tap dalam keadaan trafo tanpa beban.

2. Mengubah tap dalam keadaan trafo berbeban (On Load Tap

Changer / OLTC)

Transformator yang terpasang di gardu induk pada umumnya menggunakan

tap changer yang dapat dioperasikan dalam keadaan trafo berbeban dan dipasang di

sisi primer. Sedangkan transformator penaik tegangan di pembangkit atau pada trafo

kapasitas kecil, umumnya menggunakan tap changer yang dioperasikan hanya pada

saat trafo tenaga tanpa beban.

OLTC terdiri dari :

9

1. Selector Switch,

2. diverter switch, dan

3. transisi resistor.

Untuk mengisolasi dari bodi trafo (tanah) dan meredam panas pada saat

proses perpindahan tap, maka OLTC direndam di dalam minyak isolasi yang

biasanya terpisah dengan minyak isolasi utama trafo (ada beberapa trafo yang

compartemennya menjadi satu dengan main tank). Karena pada proses perpindahan

hubungan tap di dalam minyak terjadi fenomena elektris, mekanis, kimia dan panas,

maka minyak isolasi OLTC kualitasnya akan cepat menurun. tergantung dari jumlah

kerjanya dan adanya kelainan di dalam OLTC.

2. Alat pernapasan (Dehydrating Breather)

Karena pengaruh naik turunnya beban transformator maupun suhu udara luar,

maka suhu minyak pun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu

minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak

keluar dari tangki, sebaliknya apabila suhu minyak turun, minyak menyusut maka

udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan

transformator.

3. Media pendingin :

Minyak trafo harus memenuhi syarat diantaranya. :

a. ketahanan isolasi ( >10kV/mm )

b. Berat jenis harus kecil

c. Viskositas Rendah

d. Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yg dapat membahayakan

10

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

1. Sistem Distribusi Primer

Pada jaringan distribusi primer ada beberapa bentuk struktur dari sistem

bentuk struktur dari sistem. Bentuk-bentuk dari jaringan distribusi primer ini

tergantung dari jenis lokasi akan di pasang dan sesuai dengan kebutuhan. Dalam

pemilihan bentuk jaringan distribusi ada beberapa faktor yang perlu di

pertimbangkan, yaitu jenis beban ( beban domestic, beban komersial atau beban

industri), daerah (kota atau desa), kepadatan beban, faktor keindahan dan keamanan.

2. Transormator Distribusi

Trafo Distribusi adalah merupakan suatu komponen yang sangat penting

dalam penyaluran tenaga listrik dari gardu distribusi ke konsumen. Kerusakan pada

Trafo Distribusi menyebabkan kontiniutas pelayanan terhadap konsumen akan

terganggu (terjadi pemutusan aliran listrik atau pemadaman). Pemadaman merupakan

suatu kerugian yang menyebabkan biaya-biaya pembangkitan akan meningkat

tergantung harga KWH yang tidak terjual. Pemilihan rating Trafo Distribusi yang

tidak sesuai dengan kebutuhan beban akan menyebabkan efisiensi menjadi kecil,

begitu juga penempatan lokasi Trafo Distribusi yang tidak cocok mempengaruhi drop

tegangan ujung pada konsumen atau jatuhnya/turunnya tegangan ujung

saluran/konsumen.

11

3. Komponen Pendukung Transformator Distribusi

Komponen pendukung transformator distribusi antara lain :

a. Tap Changer

b. Alat pernapasan (Dehydrating Breather)

c. Media Pendingin seperti Minyak Trafo

12

DAFTAR PUSTAKA

http://www.academia.edu/9146210/saluran_distribusi

http://elib.unikom.ac.id/download.php?id=74340

http://www.academia.edu/8678298/trafo_distribusi_pada_jaringan_tegangan_

menengah_20kv_di_pt_plnpersero_upj_semarang_selatan

13