ABSTRAK

Distribusi sistem tenaga listrik merupakan salah satu bagian dari sistem kerja di PT.

PLN (Persero) . Distribusi ini berkaitan dengan usaha untuk mendistribusikan tenaga

listrik ke konsumen dan menjaga kontinuitas dan kualitas pendistribusian tenaga

listrik.

Demi menjaga mutu atau kualitas listrik yang dipasok maka PLN menempatkan

orang–orang yang memang ahli dan paham betul dalam bagian operasional distribusi

yang mana setiap saat selalu memantau perkembangan pendistribusian listrik di area

Yogyakarta yang mana setiap saat langsung terjun ke lapangan apabila terjadi

gangguan – gangguan. Serta melakukan pemeliharaan secara rutin dan berkala.

Meningkatnya perkembangan teknologi dan juga faktor lingkungan di wilayah

Yogyakarta mengakibatkan konstruksi jaringan distribusi juga harus mengikuti

perkembangan teknologi serta perubahan lingkungan di wilayah tersebut.

Agar dapat lebih efektif dan efisien bagi PLN serta memuaskan pelayanan kepada

pelanggan, maka harus dilakukan perubahan standar konstruksi jaringan distribusi

yang sesuai dengan perkembangan teknologi dan juga perubahan lingkungan yang ada

di wilayah Yogyakarta saat ini. Dengan demikian selain memuaskan pelayanan

kepada pelanggan perubahan standar konstruksi jaringan distribusi ini juga

dimaksudkan untuk keamanan dan kenyamanan masyarakat.

Kata kunci : standar konstruksi, jaringan distribusi, wilayah Yogyakarta.

1

ABSTRACT

Distribution power system is one part of the system working in PT . PLN ( Persero ) .

This distribution is related to the effort to distribute electricity to consumers and

maintain the continuity and quality of power distribution .

In order to maintain the quality of electricity supplied or the quality of the PLN put

people who are experts and well aware of the operational part of the distribution

which is at all times to monitor the development of electricity distribution in the

Yogyakarta area where at any time plunge into the ground in the event of disruptions.

And perform routine maintenance and periodic .

The increasing development of technology and also the environmental factors in the

Yogyakarta area resulted in the construction of the distribution network must also

keep abreast of technological and environmental changes in the region.

In order to more effectively and efficiently for the PLN as well as satisfactory service

to customers , it must be revised construction standard distribution network in

accordance with technological developments and changes in the existing environment

in the area of Yogyakarta today . Thus in addition to satisfying customer service

standard changes the distribution network construction is also intended for the safety

and convenience of the public

Keywords : standard construction , distribution network , Yogyakarta region .

2

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

PLN sebagai Perusahaan Listrik Negara berusaha untuk mensuplai energi listrik yang

ada dengan seoptimal mungkin, seiring dengan semakin meningkatnya konsumen

energi listrik. Kebutuhan energi listrik menjadi semakin meningkat sejalan dengan

pertumbuhan penduduknya yang dilihat dari faktor ekonomi dan kesejahteraan.

Meningkatnya penggunaan energi listrik oleh masyarakat sebaiknya disesuaikan

dengan peningkatan infrastruktur yang sudah ada dalam suatu system ketenaga

listrikan. Sehingga penyaluran energi listrik kepada konsumen akan berjalan dengan

baik sesuai dengan hasil yang diharapkan.

Keberhasilan dalam penyaluran tenaga listrik tidak terlepas dari desain maupun

kriteria pada jaringan distribusi. Di Indonesia umumnya hanya memakai dua desain

jaringan distribusi, namun untuk kriteria di setiap daerah tidaklah sama, dan bisa saja

berbeda karena menyesuaikan dengan wilayah di Indonesia yang memiliki kondisi

alam dan lingkungan yang berbeda-beda. Dengan desain maupun kriteria yang tepat

dalam pemasangan jaringan distribusi maka penyaluran energi listrik memiliki

keandalan dan kualitas yang baik.

Ada beberapa desain dan kriteria dalam pemasangan jaringan distribusi agar sesuai

dengan tempat dimana jaringan itu berdiri, sehingga penyaluran tenaga listrik bisa

lancar dan tidak mengalami gangguan.

Dalam membangun instalasi jaringan tegangan menengah tenaga listrik di PT PLN

(Persero) diperlukan Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga

Listrik yang merupakan penjabaran dari Kriteria Desain Enjinering Konstruksi

Jaringan Distribusi Tenaga Listrik. Selama ini konstruksi instalasi tenaga listrik di PT

PLN (Persero), masih mengacu pada tiga macam Standar Konstruksi Distribusi yang

dibuat oleh konsultan dari manca negara.Kriteria Desain Enjiniring Konstruksi dan

Standar Konstruksi Jaringan Tenaga Listrik termasuk Standar Konstruksi Gardu

Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik ini masih mengacu pada Konsultan

Sofrelec dari Perancis, dengan pembumian system tahanan rendah (12 Ω dan 40 Ω)

3

berlaku di Jaringan Distribusi DKI Jakarta, Jawa Barat, Bali dan sebagian Unit di luar

Jawa. Konsultan Chas T. Main dari Amerika Serikat, dengan pembumian sistem Solid

(langsung ke bumi) atau “Multi Grounded Common Neutral, Low and Medium

Voltage Network” berlaku di Jawa Tengah & DIY dan sebagian Unit di luar Jawa.

Sedangkan Konsultan New Jec dari Jepang, dengan pembumian sistem tahanan tinggi

(500 Ω ) berlaku di Jawa Timur. Disamping Standar Konstruksi yang masih berbeda-

beda, ada hal-hal lain yang perlu diperhatikan, adalah ; pemanfaatan tiang listrik untuk

telematika, semakin sulitnya memperoleh lokasi tanah gardu yang cukup dan tepat

serta kemajuan teknologi material distribusi tenaga listrik.

Untuk keperluan penyederhanaan pengelolaan investasi serta kelancaran pengusahaan

ketenaga listrikan di wilayah PT. PLN (Persero) sesuai dengan SPLN 72 tahun 1987,

maka penulis mengambil judul : “Perencanaan Konfigurasi Sistem Jaringan Distribusi

20KV di Wilayah Kecamatan Kalasan”

I.2 Perumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada kegiatan ini yaitu perencanaan dalam

peningkatan kualitas sistem pada jaringan distribusi tenaga listrik sesuai dengan

perkembangan teknologi terkini dan kondisi lingkungan yang ada di Indonesia.

I.3 Batasan Masalah

Konfigurasi sistem pada jaringan distribusi di setiap daerah Indonesia berbeda-beda.

Pada kegiatan ini akan dibahas mengenai perencanaan konfigurasi sistem yang dapat

diterapkan pada jaringan distribusi di wilayah Kecamatan Kalasan. Tidak membahas

konstruksi maupun kriteria konfigurasi sistem jaringan distribusi di luar wilayah

tersebut.

I.4 Manfaat Kegiatan

Manfaat dari tugas akhir ini adalah :

1. Menjadi bahan pertimbangan untuk memperbaharui sistem konfigurasi pada

jaringan distribusi di wilayah Kecamatan Kalasan sesuai dengan perkembangan

teknologi dan kondisi lingkungan yang ada.

4

2. Mengetahui kondisi sistem jaringan distribusi yang tepat untuk wilayah

Kecamatan Kalasan agar lebih efektif dan efisien dalam proses penyaluran tenaga

listrik.

3. Mengetahui beberapa desain dan kriteria sistem yang terpasang pada jaringan

distribusi.

4. Meningkatkan keandalan sistem jaringan distribusi.

I.5 Tujuan Kegiatan

Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan program Studi

Diploma III Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

2.  Sebagai sarana mahasiswa untuk berlatih mengimplementasikan teori yang

telah mereka peroleh dari bangku perkuliahan.

3. Melatih mahasiswa untuk disiplin dan bertanggung jawab pada apa yang

menjadi tugasnya.

4. Sebagai media pembelajaran mahasiswa.

5. Mengembangkan wawasan dan pengalaman mahasiswa dalam melakukan

pekerjaan yang sesuai dengan keahlian yang dimiliki.

6.   Agar mahasiswa memperoleh keterampilan dan pengalaman kerja praktis

sehingga secara langsung dapat memecahkan permasalahan yang ada dalam

kegiatan di bidang penyaluran tenaga listrik.

7. Agar mahasiswa dapat melakukan dan membandingkan penerapan teori yang

diterima di jenjang akademik dengan praktek yang dilakukan di lapangan.

8.  Meningkatkan hubungan kerja sama yang baik antara perguruan tinggi,

pemerintah, dan instansi terkait.

5

BAB II

DESKRIPSI UMUM

2.1 Sistem Pendistribusian Tenaga Listrik

Unit distribusi tenaga listrik merupakan salah satu bagian dari suatu sistem tenaga listrik yang

terdiri dari unit pembangkit, unit penyaluran / transmisi dan unit distribusi yang dimulai dari

PMT incoming di Gardu Induk sampai dengan Alat Penghitung dan Pembatas (APP) di

instalasi konsumen. Rangkaian dari semua ini dapat di ilustrasikan seperti pada gambar

berikut :

Gambar 2.1 Instalasi Sistem Tenaga Listrik

6

Trf

Unit Pembangkitan

Unit Transmisi

Gardu Induk distribusi

G Trf PMT

Unit Distribusi

PMT

Konsumen Besar Konsumen Umum

Gen

erat

or

Tra

nsfo

rm

ator

Pem

utus

T

enag

a

Dis

tribu

si

Pr

imer

D

istri

busi

se

kund

er

Unit distribusi tenaga listrik dalam hal ini berfungsi untuk menyalurkan dan

mendistribusikan tenaga listrik dari pusat pusat suplai atau Gardu Induk ke pusat-

pusat beban yang berupa gardu gardu distribusi (gardu trafo) atau secara langsung

mensuplai tenaga listrik ke konsumen dengan mutu yang memadai. dengan demikian

unit distribusi ini menjadi suatu sistem tersendiri karena unit distribusi ini memiliki

komponen peralatan yang saling berkaitan dalam operasinya untuk menyalurkan

tenaga listrik.

Sistem adalah perangkat unsur-unsur yang saling ketergantungan yang disusun untuk

mencapai suatu tujuan tertentu dengan menampilkan fungsi yang ditetapkan. Dilihat

dari tegangannya unit distribusi dapat dibedakan dalam dua macam yaitu :

a. Distribusi Primer, sering disebut Sistem Jaringan Tegangan Menengah

(JTM) dengan tegangan operasi nominal 20 kV/ 11,6 kV

b. Distribusi Sekunder, sering disebut Sistem Jaringan Tegangan Rendah (JTR)

dengan tegangan operasi nominal 380 / 220 volt

Dalam rencana pengembangan dan perluasan jaringan distribusi tenaga listrik

sedikitnya ada tiga kriteria sebagai dasar rekayasa (basic engineering) yang

semestinya diperhatikan dalam pengembangan distribusi ketenaga listrikan yaitu :

1. Desain sistem dan peralatan distribusi serta pembuatannya

2. Penentuan garis-garis besar standar konstruksi yang didasarkan pada

peralatan yang diperoleh

3. Memilih dan menyeleksi berbagai macam standar konstruksi yang akan

digunakan pada situasi tertentu berdasarkan hal-hal tertentu yang ditetapkan

perusahaan

7

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1 Tipe-tipe Jaringan Distribusi Tegangan Menengah

Jaringan Pada Sistem Distribusi tegangan menengah (Primer 20kV) dapat

dikelompokkan menjadi lima model, yaitu Jaringan Radial, Jaringan hantaran

penghubung (Tie Line), Jaringan Lingkaran (Loop), Jaringan Spindel dan Sistem

Gugus atau Kluster.

a. Jaringan Radial 

Sistem distribusi dengan pola Radial adalah sistem distribusi yang paling

sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa penyulang yang

menyuplai beberapa gardu distribusi tetapi penyulang ini tidak saling

berhubungan.

8

Gambar 3.1 Konfigurasi Jaringan Radial

Catu daya berasal dari satu titik sumber dan karena adanya pencabangan-

pencabangan tersebut, maka arus beban yang mengalir disepanjang saluran

menjadi tidak sama sehingga luas penampang konduktor pada jaringan bentuk

radial ini ukurannya tidak sama karena arus yang paling besar mengalir pada

jaringan yang paling dekat dengan gardu induk. Sehingga saluran yang paling

dekat dengan gardu induk ini ukuran penampangnya relatif besar dan saluran

cabang-cabangnya makin keunjung dengan arus beban yang lebih kecil

mempunyai ukuran konduktornya lebih kecil pula.

Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah :

1. Bentuknya sederhana.

2. Biaya investasinya murah.

3. Kualitas pelayanan dayanya relatif jelek, karena rugi tegangan dan rugi

daya yang terjadi pada saluran relatif besar.

4. Kontinuitas pelayanan daya kurang terjamin sebab antara titik sumber

dan titik beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran

tersebut mengalami gangguan maka akan mengalami “black out”

secara total.

Untuk melokalisir gangguan pada bentuk radial ini biasanya dilengkapi

dengan peralatan pengaman, fungsinya untuk membatasi daerah yang

mengalami pemdaman total, yaitu daerah saluran sesudah atau dibelakang titik

gangguan selama gangguan belum teratasi. 

b. Jaringan Lingkar (Loop)

Pada sistem ini terdapat penyulang yang terkoneksi membentuk loop atau

rangkaian tertutup untuk menyuplai gardu distribusi. Gabungan dari dua

struktur radial menjadi keuntungan pada pola loop karena pasokan daya lebih

terjamin dan memiliki keandalan yang cukup.

9

Gambar 3.2 Konfigurasi Jaringan Lingkar (Loop)

c. Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line) 

Sistem ini memiliki minimal dua penyulang sekaligus dengan tambahan

Automatic Change Over / Automatic Transfer Switch, setiap penyulang

terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut, sehingga bila salah satu

penyulang mengalami gangguan maka pasokan listrik akan dipindah ke

penyulang lain.

Gambar 3.3 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)

d. Jaringan Spindle 

10

Sistem spindle adalah suatu pola konfigurasi jaringan dari pola radial dan ring.

Spindle terdiri dari beberapa penyulang (feeder) yang tegangannya diberikan

dari gardu induk dan tegangan tersebut berakhir pada gardu hubung (GH).

Pada sebuah spindle biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan sebuah

penyulang cadangan (express) yang akan dihubungkan melalui gardu hubung.

Gambar 3.4 Konfigurasi Jaringan Spindle

e. Jaringan Gugus atau Kluster 

11

Dalam sistem ini terdapat saklar pemutus beban dan penyulang cadangan,

dimana penyulang ini berfungsi bila ada gangguan yang terjadi pada salah satu

penyulang konsumen maka penyulang cadangan inilah yang menggantikan

fungsi supply kekonsumen.

Gambar 3.5

Konfigurasi Jaringan Gugus atau Kluster

3.2 Tolok Ukur Pengoperasian pada Jaringan Distribusi

Keberhasilan pengoperasian jaringan tegangan rendah dapat dilihat dari tolok

ukur sebagai berikut:

a. Mutu listik harus terjaga

Ada dua hal yang menjadi ukuran mutu listrik, yaitu tegangan dan frekuensi.

Untuk tegangan pelayanan ditentukan oleh :

Batasan toleransi tegangan, pada konsumen TM adalah ± 5 % ,

sedangkan pada konsumen TR maksimum + 5 % dan minimum – 10

%.

Keseimbangan tegangan pada setiap titik sambungan.

Kedip akibat pembebanan sekecil mungkin.

Hilang tegangan sejenak akibat manuver secepat mungkin.

Sedangkan untuk frekuensi, batas toleransi frekuensi adalah ± 1 % dari

frekuensi standar 50 Hz.

12

Faktor yang mempengaruhi baik buruknya mutu listrik pada jaringan distribusi

tersebut adalah faktor pembebanan pada system itu, pembebanan yang tidak

stabil oleh karena pengoperasian normal atau karena adanya gangguan dari

suplay GI penyulang.

b. Keandalan penyaluran tenaga listrik

Sebagai indikator penyaluran adalah angka lama dan atau seringnya

pemadaman pada pelanggan yan disebut dengan angka SAIDI dan SAIFI.

Angka lama padam :

SAIDI (system average interuption uration index)

lama padam x jumlah pelanggan padam

SAIDI =

jumlah pelanggan x 1 tahun

= ........menit/ pelanggan.tahun

Angka sering padam :

SAIFI (system average interuption frequency index)

seringnya padam x pelanggan padam

SAIFI =

jumlah pelanggan x 1 tahun

= …… kali / pelanggan.tahun

Beberapa faktor yang mempengaruhi SAIDI dan SAIFI adalah :

- Konfigurasi jaringan yang berkaitan dengan maneuver

- Kondisi jaringan yang rentan terhadap gangguan baik dari dalam

maupun dari luar system

13

- Cara pengoperasiannya yang tidak memperhatikan kemampuan

peralatan maupun kemampuan pasokan daya.

Sedangkan untuk menurunkan angka SAIDI dan SAIFI dapat dilakukan

dengan cara:

- Meningkatkan kualitas konfigurasi jaringan

- Meningkatkan pasokan tenaga listrik alternatif

- Meningkatkan kualitas pemeliharaan

- Meningkatkan keterampilan dan pengetahuan petugas

- Mempersiapkan petugas dengan jumlah yang memadai dengan

jumlah pelanggan

- Menggunakan material sesuai standar

- Mengidentifikasi peralatan yang sering rusak

- Meningkatkan kualitas teknik informasi pelanggan

- Memutahirkan teknik data jaringan

c. Keamanan dan Keselamatan terjamin

Sebagai indikator keamanan dan keselamatan adalah jumlah kecelakaan

akibat listrik pada personil dan kerusakan pada instalasi atau peralatan

maupun lingkungan.

Untuk meningkatkan keamanan dan keselamatan dapat dilakukan dengan :

Memperbaiki kondisi instalasi agar memenuhi persyaratan

Sistem proteksi harus berfungsi dengan baik

Pemeliharaan instalasi sesuai jadual

Alat kerja dan peralatan keselamatan kerja memenuhi syarat

Koordinasi kerja yang baik

Menginformasikan kepada masyarakat akan bahaya listrik dan untuk

menghindarinya

d. Biaya Pengoperasian Effisien

Sebagai indikatornya adalah angka susut jaringan, yaitu selisih antara energi

yang dikeluarkan oleh gardu atau pembangkit dengan energi yang digunakan

oleh pelanggan.

Berikut ini adalah beberapa penyebab susut jaringan :

- Pencurian listrik

- Kesalahan alat ukur

14

- Kesalahan rasio CT

- Kesalahan ukuran penghantar

- Jaringan terlalu panjang

- Faktor daya rendah

- Kualitas konektor dan pemasangannya jelek

e. Mempertahankan Kepuasan Pelanggan

Mempertahankan kepuasan pelanggan dapat terjadi apabila kebutuhan akan

listrik dari konsumen baik kualitas, kuantitas, dan kontinyuitas pelayanan

terpenuhi. Oleh karena itu perlu memperhatikan hal-hal berikut ini :

Pengendalian tegangan, yaitu mengadakan pengaturan mulai dari

tingkat suplai sampai ke titik ujung tegangan pada batas toleransi yang

diijinkan.

Pengendalian beban, yaitu membatasi pembebanan sesuai kemampuan

sumber pasokan tenaga listrik, maupun peralatan dan material

jaringan.

3.3 Optimasi Jaringan Distribusi Tegangan Rendah

Optimasi jaringan distribusi adalah pengoperasian jaringan distribusi yang paling

menguntungkan. Tetapi hal tersebut masih berada pada sistem yang ditetapkan,

yaitu :

Daya terpasang tidak berlebihan

Beban tidak terlalu kecil

Rugi tegangan dan daya dalam batas-batas normal

Keandalan sistem distribusi menjadi prioritas

Kemanan terhadap lingkungan terjaga

Secara ekonomis menguntungkan

Susut umur peralatan sesuai rencana

Sedangkan optimasi pembebanan penghantar adalah batasan arus pada

penghantar sesuai dengan kuat hantar arus (KHA) dan kondisi sekitarnya. Sebab

apabila arus yang dibebankan berlebihan, akan mengakibatkan :

Pelunakan pada titik tumpu penghantar

Pelunakan pada titik tumpu ikatan penghantar

15

Berkurangnya jarak aman/ andongan

Kerusakan isolasi

DAFTAR PUSTAKA

Fitzgerald, AE ,dkk. 1997. Mesin-Mesin Listrik. Jakarta: Erlangga.

Kelompok Kerja Standar Kontruksi Disribusi Jaringan Tenaga Listrik dan Pusat Penelitian Sains dan Teknologi Universitas Indonesia. 2010. Standar Konstruksi Jaringan Tegangan Rendah Tenaga Listrik. Jakarta: PT. PLN (Persero).

PT. PLN (Persero). Materi Diklat Pengoperasian JTM. Konstruksi Jaringan Tegangan

Menengah.

Rijono. 1997. Dasar Teknik Tenaga Listrik. Yogyakarta: ANDI.

Rachman, Arfita Yuana Dewi, dkk. 1999. Perencanaan Saluran Udara Tegangan

Menengah. Bandung: Remaja Rosdakarya.

16

Suswanto, Daman. 2000. Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka

Utama.

17