SKRIPSI STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD …
61
SKRIPSI STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD TRANSFORMATOR TERHADAP KUALITAS DAYA DI PT. PLN (PERSERO) ULP PANGKEP OLEH MUH RANDI WAHYU SUSANTO 10582 11003 16 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020
Transcript of SKRIPSI STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD …
SKRIPSI
STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD TRANSFORMATOR TERHADAP
KUALITAS DAYA DI PT. PLN (PERSERO) ULP PANGKEP
OLEH
MUH RANDI WAHYU SUSANTO
10582 11003 16
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2020
SKRIPSI
STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD TRANSFORMATOR TERHADAP
KUALITAS DAYA DI PT. PLN (PERSERO) ULP PANGKEP
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Teknik Pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar
Oleh :
MUH RANDI WAHYU SUSANTO
105 82 11003 16
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIAH MAKASSAR
2020
i
STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD TRANSFORMATOR TERHADAP KUALITAS
DAYA DI PT. PLN (PERSERO) ULP PANGKEP
SKRIPSI
Diajuakan sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar sarjana
Program studi Teknik Elektro
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Disusun dan diajukan oleh
MUH RANDI WAHYU SUSANTO 10582 11003 16
PADA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
MAKASSAR
2020
ii
iii
ii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Segala puji dan puja bagi Allah SWT, seru sekalian alam, Shalawat dan Salam
semoga tercurah kepada junjungan Nabi Muhammad Saw. Para sahabatnya
keluarganya serta pengikut-pengikutnya hingga akhir zaman.Syukur Alhamdulillah
penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena rahmad dan hidayah-Nyalah
sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal ini dengan baik.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan akademik yang harus
ditempuh dalam rangka menyelesaikan program studi pada jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir
kami adalah “STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD
TRANSFORMATOR TERHADAP KUALITAS DAYA DI PT. PLN (
PERSERO ) ULP PANGKEP ”.
Penulis menyadari bahwa sejak persiapan dan proses penelitian hingga
pelaporan hasil penelitian ini terdapat banyak kesulitan dan tantangan yang
dihadapi baik itu dari segi teknis penulisan maupun perhitungan hasil analisis. Oleh
karena itu penulis menerima dengan ikhlas koreksi dan saran guna penyempurnaan
tugas selanjutnya.
Saya mengucapkan banyak terima kasih dan permohonan maaf yang sebesar-
besarnya kepada orang tua saya, kedua orang tua MUH RANDI WAHYU
iii
SUSANTO ayahanda TARNO dan ibunda ERNI tercinta. Yang dengan penuh cinta
dan kesabaran serta kasih saying dalam membesarkan, mendidik, dan mendukung
penulisan yang tidak henti-hentinya memanjatkan doa demi keberhasilan dan
kebahagiaan penulisan dan juga untuk saudara (i)ku terkasih
Skripsi ini dapat selesai dengan baik berkat bantuan, arahan dan bimbingan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati
saya mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir.Hamzah Al Imran, S.T.,M.T selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Ibu Adriani, S.T,.M.T selaku ketua jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak Dr. Ir. Zahir Zainuddin, M.Sc selaku pembimbing I dan Ibu Adriani,
S.T,.M.T selaku pembimbing II, yang telah banyak meluangkan waktu
dalam mendidik dan membimbing kami.
4. Bapak Yuli Ashaniais Ramadani selaku Manajer PT.PLN (persero) Unit
Pelaksana Pelayanan Pelanggan Makassar Utara serta pengawai dan stafnya
atas kerjasamanya telah mengizinkan dan mendidik penulisan dalam
penelitian di ULP Pangkep
5. Bapak ibu dosen serta staf pegawai Fakultas Teknik yang telah mendidik
penulisan dan melayani pengurusan penulisan selama proses belajar di
Universitas Muhammadiyah Makassar.
6. Rekan-rekan Fakultas Teknik terkhususnya angkatan PROYEKSI 2016
iv
Semoga semua pihak yang membantu penulisan mendapatkan pahala di
sisi Allah SWT dan skripsi yang sederhana ini bermanfaat bagi penulis, rekan-rekan
dan perkembangan teknologi untuk kehidupan yang lebih baik lagi.
Billahi Fi Sabilil Haq Fastabiqul Khairat
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Makassar , 27 Oktober 2020
Penyusun
v
STUDI ANALISIS DAMPAK OVERLOAD TERANSFORMATOR TERHADAP KUALITAS DAYA DI PT. PLN (PERSERO) ULP PANGKEP
Muh Randi Wahyu Susanto
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiayah Makassar
E-Mail: [email protected]
ABSTRAK
Abstrak;Muh Randi Wahyu Susanto 105 82 11003 16 : Studi Analisis Dampak Overload Transformator Terhadap Kualitas Daya Di PT. PLN (Persero) ULP Pangkep (dibimbing oleh Dr. Ir. Zahir Zainuddin, M. Sc. dan Adriani, S.T., M.T.). Transformator overload terjadi di salah satu transformator distribusi di PT. PLN (Persero) UP3 Makassar Utara ULP Pangkep, yaitu Trafo Distribusi GT-PCDJ di Penyulang Segeri dengan besar pembebanan sebesar 103.73% melebihi standar yang sudah ditetapkan SPLN yaitu sebesar 80%. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cara mengatasi masalah Overload pada transformator distribusi GT-PCDJ di Penyulang Segeri dan juga untuk mendapatkan besar hasil pembebanan transformator distribusi GT-PCDJ sebelum dan sesudah Uprating Trafo. Pembuatan penelitian ini menggunakan cara pengumpulan data dengan mengambil data di ULP Pangkep, mewawancara pembimbing lapangan dan studi literature yang mendukung penyelesaian masalah pada transformator GT-PCDJ. Dalam meyelesaikan Oleh karenanya dalam mengatasi masalah overloadpada trafo GT-PCDJ dilakukan perbaikan dengan melihat kondisi tersebut salah satunya dengan melakukan uprating transformator atau menambah daya transformator dengan kapasitas yang lebih besar menjadi 160 Kva dari sebelumnya 100 Kva. Dari hasil uprating diperoleh hasil pembebanan didapatkan nilai persentase pembebanan Trafo sebelum dilakukan Uprating Trafo yaitu 103,73% dan setelah dilakukan Uprating Trafo yaitu 64,8%, sehingga mengalami penurunan sebanyak 38,93%. yang berarti uprating transformator merupakan salah satu metode yang bias digunakan untuk mengatasi overload.
Kata kunci : Pembebanan Lebih, Uprating, Kualitas Daya, Trafo,Kebutuhan Listrik
vi
ANALYSIS STUDY OF THE IMPACT OF TRANSFORMED OVERLOAD ON POWER QUALITY IN PT. PLN (PERSERO) ULP PANGKEP
Muh Randi Wahyu Susanto
Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Muhammadiayah University, Makassar
E-Mail: [email protected]
ABSTRACT
Abstract; Muh Randi Wahyu Susanto 105 82 11003 16 : Study of Impact Analysis of Transformer Overload on Power Quality at PT. PLN (Persero) ULP Pangkep (supervised by Dr. Ir. Zahir Zainuddin, M. Sc. And Adriani, S.T., M.T.). Transformer overload occurs in one of the distribution transformers at PT. PLN (Persero) UP3 North Makassar ULP Pangkep, namely the GT-PCDJ Distribution Transformer at Segeri Feeders with a load of 103.73% exceeding the standard set by the SPLN, namely 80%. This study aims to find a way to solve the Overload problem in the GT-PCDJ distribution transformer in Segeri feeders and also to get the load of the GT-PCDJ distribution transformer before and after the Uprating Transformer. The making of this research used data collection by taking data from ULP Pangkep, interviewing field supervisors and studying literature that supported problem solving on the GT-PCDJ transformer. In solving the problem, therefore, in overloading the GT-PCDJ transformer, improvements have been made by looking at these conditions, one of which is by uprating the transformer or increasing the power of the transformer with a larger capacity to 160 Kva from the previous 100 Kva. From the uprating results, the percentage value of transformer loading before the Uprating Transformer was carried out was 103.73% and after the Uprating Transformer was carried out, it was 64.8%, so that it decreased by 38.93%. which means that uprating transformer is a method that can be used to overcome the overload.
Keywords: Overloading, Uprating, Power Quality, Transformer, Electricity Needs
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................
KATA PENGANTAR ................................................................................... ii
ABSTRAK ..................................................................................................... v
DAFTAR ISI ................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xi
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ..................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ............................................................... 2
C. Batasan Masalah................................................................... 2
D. Tujuan Penelitian .............................................................. 3
E. Manfaat Penelitian .............................................................. 3
F. Metedologi Penelitian ......................................................... 4
G. Sistematika Penulisan .......................................................... 5
viii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Distribusi Tenaga Listrik ......................................... 6
1. Sistem Distribusi Primer ............................................... 8
2. Sistem Distribusi Sekunder ........................................... 9
B. Gardu Distribusi ................................................................. 11
1. Gardu Portal ................................................................. 13
2. Gardu Cantol ................................................................ 15
C. Transformator Distribusi .................................................... 16
1. Transformator 1 Fasa ................................................... 18
2. Transformator 3 Fasa ................................................... 18
D. Pembebanan Transformator ................................................ 20
E. Overload Transformator...................................................... 21
F. Metode Uprating Transformator ........................................ 22
BAB III METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Lokasi Penelitian .............................................. 24
1. Waktu ........................................................................... 24
2. Lokasi Penelitian .......................................................... 24
B. Alat dan Bahan Penelitian ................................................... 24
1. Alat Penelitian .............................................................. 24
2. Bahan Penelitian .......................................................... 24
C. Jenis Data dan Sumber Data yang Diperlukan ................... 25
D. Metodologi Penelitian ......................................................... 25
ix
1. Metode Pengambilan Data ......................................... 25
2. Metode Analisis ......................................................... 25
3. Flowchart Penelitian ................................................... 2
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PT,PLN (Persero) Unit Layanan Pelanggan Pangkep ........... 28
B. Trafo Distribusi GT-PCDJ .................................................... 30
C. Data Pengukuran Trafo Sebelum Uprating ........................... 33
D. Data Pengukuran Trafo Sesudah Uprating ............................ 34
E. Analisis Data ......................................................................... 36
F. Analisis Tindakan .................................................................. 37
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ............................................................................ 39
B. Saran ...................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 40
LAMPIRAN
A. Surat Balasan Penelitian ...................................................... 41
B. Lampiran Dokumentasi Penelitian ...................................... 42
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga Listrik ................................................... 7
Gambar 2.2 Bagian – Bagian Sistem Distribusi Primer ............................... 8
Gambar 2.3 Tegangan Menegah Ke Tegangan Rendah ............................. 9
Gambar 2.4 Diagram Satu Garis Gardu Portal ............................................ 13
Gambar 2.5 Contoh Konstruksi Gardu Portal ............................................. 14
Gambar 2.6 Gardu Cantol ............................................................................ 16
Gambar 2.7 Monogram Gardu Cantol 3 Fasa .............................................. 16
Gambar 2.8 Bagan Transformator ............................................................... 17
Gambar 4.1 Kantor PT,PLN (Persero) ULP Pangkep ................................ 28
Gambar 4.2 Singgle Line Diagram Penyulang Segeri ................................. 30
Gambar 4.3 Trafo Distribusi GT-PCDJ ....................................................... 32
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Daya Pengenal Transformator Distribusi ............................. 19
Tabel 4.1 Beban Trafo OL ULP Pangkep Tahun 2019 ................................ 29
Tabel 4.2 Data Spesifikasi Trafo Distribusi GT-PCDJ ................................ 31
Tabel 4.3 NameplateTrafo GT-PCDJ ........................................................... 32
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Beban Trafo GT-PCDJ Sebelum Uprating ..... 33
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Beban Trafo GT-PCDJ Sesudah Uprating ..... 34
Tabel 4.6 Diagram Presentase Pembebanan Trafo Sebelum Dan Sesudah
Uprating ..................................................................................... 37
xii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
Notasi Devenisi dan keterangan
PT Perseron Terbatas
PLN Perusahaan Listrik Negara
BUMN Badan Usaha Milik Negara
ULP Unit Layanan Pelanggan
PLTS Pembangkit Listrik Tenaga Surya
VT Trafo Tegangan
KVA Kilo Volt Ampere
AC Arus Bolak Balik
GI Gardu Induk
HZ Frekuensi
MVA Mega Volt Ampere
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Surat Balasan Penelitian .......................................................... 41
Lampiran 2 Alat Dan Bahan Penelitian ....................................................... 42
Lampiran 3 Data Beban Trafo Overload ULP Pangkep 2019 .................... 44
Lampiran 4 Single Line Penyulang Segeri .................................................. 45
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sistem distribusi merupakan salah satu sistem dalam tenaga listrik yang
mempunyai peran penting karena berhubungan langsung dengan pemakai energi
listrik, terutama pemakai energi listrik tegangan menengah dan tegangan rendah.
Jadi sistem ini selain berfungsi menerima daya listrik dari sumber daya (trafo
distribusi), juga akan mengirimkan serta mendistribusikan daya tersebut ke
konsumen. Mengingat bagian ini berhubungan langsung dengan konsumen,
maka kualitas listrik selayaknya harus sangat diperhatikan oleh Badan
Standarisasi Nasional.
Pada sistem ketenagalistrikan terus mengalami perkembangan, salah
satunya yaitu dengan terjadinya pertumbuhan pelanggan atau beban energi
listrik dari tahun ke tahun. Sehingga dibutuhkan sistem pendistribusian tenaga
listrik yang mempunyai keandalan tinggi. Akan tetapi, sering terjadi
permasalahan yang timbul pada pendistribusian ketenagalistrikan. Salah satunya
adalah pembebanan transformator distribusi yang sudah melebihi kapasitas atau
dapat dikatakan transformator overload. Transformator dikatakan overload jika
kapasitas pembebanannya lebih dari 80%. Apabila hal ini terjadi dalam waktu
yang lama, isolasi pada transformator mengalami kerusakan karena panas yang
berlebihan yang berujung pada rusaknya transformator. Selain hal tersebut,
overload pada transformator distribusi juga dapat menyebabkan terjadinya
2
dropvoltage (jatuh tegangan). Terdapat dua metode alternatif untuk mengatasi
permasalahan transformator overload, yaitu dengan metode pemasangan
transformator sisipan dan uprating transformator.
Transformator overload ini juga terjadi di salah satu transformator
distribusi di PT. PLN (Persero) UP3 Makassar Utara ULP Pangkep, yaitu Trafo
Distribusi Penyulang Segeri .Tentu hal ini menunjukkan perlu adanya tindakan
terhadap transformator distribusi tersebut. Dengan memperhatikan letak beban
maka tindakan yang tepat dilakukan adalah dengan Uprating transformator.
Dalam penelitian ini, penulis akan melakukan studi terhadap rencana Uprating
transformator di transformator distribusi penyulang Segeri. Diharapkan dengan
penelitian ini, menambah keandalan sistem distribusi listrik di Jaringan
Tegangan Rendah (JTR) di Transformator Distribusi penyulang Segeri.
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari analisis Uprating Trafo pada Penyulang
Segeri di PT PLN (Persero) ULP Pangkep, Yaitu:
1. Bagaimana upaya penanggulangan transformator distribusi pada Penyulang
Segeri GT-PCDJ yang mengalami Overload?
2. Berapa besar pembebanan transformator distribusi pada Penyulang Segeri
GT-PCDJ sebelum dan sesudah Uprating transformator?
C. Batasan Masalah
Agar permasalahan yang dibahas lebih spesifik dan pencerahannya juga
lebih tepat sesuai dengan rumusan masalah yang dipaparkan diatas, maka
3
penyusunan tugas akhir ini penulis memilih batasan-batasan masalah yang akan
dibahas untuk dicari pemecahannya, antara lain:
1. Metode Uprating dalam mengatasi masalah Overload pada transformator
distribusi GT-PCDJ di Penyulang Segeri.
2. Perhitungan presentase pembebanan transformator distribusi GT-PCDJ di
Penyulang Segeri yang mengalami Overload.
D. Tujuan Penulisan
Berdasarkan rumusan masalah, adapun tujuan kegiatan penelitian ini
adalah :
1. Untuk mendapatkan cara mengatasi masalah Overload pada transformator
distribusi GT-PCDJ di Penyulang Segeri
2. Untuk mendapatkan besar hasil pembebanan transformator distribusi GT-
PCDJ sebelum dan sesudah Uprating Trafo.
E. Manfaat Penelitian
1. Bagi Mahasiswa
a. Sebagai sarana dalam menyelesaikan suatu permasalahan sesuai bidang
keahlian dan untuk mempersiapkan diri dalam dunia kerja.
b. Sebagai penerapan teori yang didapat dibangku kuliah di kehidupan
sehari-hari.
2. Bagi Perusahaan
a. Mempermudah pegawai PLN dalam menangani masalah gangguan
Overload khususnya pada Transformator Distribusi
4
b. Menambah wawasan serta menambah pengetahuan tentang gangguan
dan pemeliharaan Transformator Distribusi
F. Metodologi Penelitian
Pada tugas akhir ini penulis melakukan penelitian dan pengambilan data
yang dilakukan dengan metode:
1. Studi Literatur
Dalam metode ini penulis mengumpulkan bahan tulisan yang
bersumber pustaka yang relevan untuk mendukung tugas akhir ini.
2. Studi Bimbingan
Dalam hal ini, penulis mendiskusikan kepada Dosen Pembimbing
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Pengumpulan Data
Untuk menunjang tugas akhir ini penulis mengumpulkan data dari
PT,PLN (Persero) ULP Pangkep
G. Sistematika Penulisan
Bab I : Bab ini menjelaskan tentang latar belakan, rumusan masalah, batasan
masalah, serta maksud dan tujuan dari penelitian yang dilakukan serta
sistematika penulisan dari laporan hasil penelitian.
Bab II : Bab ini menjeaskan tentang teori-teori pendukung yang berkaitan
dengan judul penelitian.
5
Bab III : Bab ini menjelaskan tentang waktu dan tempat penelitian, diagram
balok dan gambar rangkaian, serta metode penelitian yang berisi
langkah-langkah dalam proses melakukan penellitian.
Bab IV : Bab ini menjelaskan tentang hasil penelitian, alat dan perhitungan
serta pembahasan terkait judul penelitian.
Bab V : Bab ini merupakan penutup yang berisi tentang kesimpulan dan saran
terkait judul penelitian.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Distribusi Tenaga Listrik
Unit distribusi tenaga listrik merupakan salah satu bagian dari suatu
sistem tenaga listrik yang terdiri dari unit pembangkit, unit penyaluran atau
transmisi dan unit distribusi yang dimulai dari PMT incoming di Gardu Induk
sampai dengan alat penghitung dan Pembatas (APP) di instalasi konsumen. Unit
distribusi 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.
Proses tenaga listrik didistribusikan dimulai dari tenaga listrik yang
dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik besar dengan tegangan dari 11 kV
sampai 24 kV dinaikkan tegangannya oleh gardu induk dengan transformator
penaik tegangan menjadi 70 kV ,154 kV, 220 kV atau 500 kV kemudian
disalurkan melalui saluran Transmisi. Tujuan menaikkan tegangan ialah untuk
memperkecil kerugian daya listrik pada saluran transmisi. Dari saluran
transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator
penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem
tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi
primer.
7
Dari saluran distribusi primer inilah gardu-gardu distribusi mengambil
tegangan untuk diturunkan tegangannya dengan trafo distribusi menjadi sistem
tegangan rendah, yaitu 220/380 volt. Selanjutnya disalurkan oleh saluran
distribusi sekunder ke konsumen-konsumen. Untuk pengelompokan jaringan
distribusi tenaga listrik, dan pembagian serta pembatasan-pembatasannya dapat
terlihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga Listrik
Berikut keterangan dari gambar diatas :
Daerah I : Bagian pembangkitan
Daerah II : Bagian transmisi
Daerah III : Bagian distribusi primer, bertegangan menengah (6 kV atau
20 kV).
Daerah IV : (Di dalam bangunan pada beban atau konsumen), Instalasi,
bertegangan rendah.
Berdasarkan pembatasan-pembatasan tersebut, maka diketahui bahwa
porsi materi sistem distribusi adalah Daerah III dan IV.
8
1. Sistem Distribusi Primer
Sistem distribusi primer, sering disebut Sistem Jaringan Tegangan
Menengah (JTM) dengan tegangan operasi nominal 20 kV atau 11,6 kV.
Jaringan ini yang mendistribusikan energi listrik dari gardu induk ke gardu
distribusi.
Bagian-bagian sistem distribusi primer terdiri dari :
1. Transformator Daya, berfungsi untuk menurunkan Tegangan
2. Pemutus Tegangan, berfungsi sebagai pengaman yaitu pemutus daya.
3. Penghantar, berfungsi sebagai penghubung daya.
4. Gardu Hubung, untuk menyalurkan daya ke Gardu distribusi tanpa
mengubah tegangan.
5. Gardu Distribusi, untuk menurunkan Tegangan 20 kV ke 220-380 V
Untuk pengelompokan bagian distribusi secara umum dapat dilihat
pada gambar berikut yaitu gambar 2.2, yang merupakan bagian-bagian
distribusi primer secara umum.
Gambar 2.2 Bagian-bagian Sistem Distribusi Primer
Keterangan :
1. Transformator daya
9
2. Pemutus tegangan
3. Penghantar
4. Gardu Hubung
5. Gardu Distribusi
2. Sistem Distribusi Sekunder
Sistem distribusi sekunder, sering disebut Sistem Jaringan Tegangan
Rendah (JTM) dengan tegangan operasi nominal 220/380 Volt. Jaringan ini
yang mendistribusikan energi listrik dari gardu distribusi ke pelanggan.
Sistem distribusi sekunder seperti pada Gambar 2.3 halaman 9, merupakan
salah satu bagian dalam sistem distribusi.
Gambar 2.3 Tegangan Menengah ke Tegangan Rendah dan Konsumen.
Melihat letaknya, sistem distribusi ini merupakan bagian yang
langsung ber-hubungan dengan konsumen, jadi sistem ini berfungsi
menerima daya listrik dari sumber daya (transformator distribusi), juga akan
mengirimkan serta mendistribusi-kan daya tersebut ke konsumen.
10
Sistem penyaluran daya listrik pada Jaringan tegangan rendah dapat
dibedakan menjadi dua yaitu sebagai berikut :
1. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) Jenis penghantar yang
dipakai adalah kabel telanjang (tanpa isolasi) seperti kabel AAAC,
kabel ACSR.
2. Saluran Kabel Udara Tegangan Rendah (SKUTR) Jenis penghantar
yang dipakai adalah kabel berisolasi seperti kabel LVTC (Low Voltage
Twisted Cable).
Menurut SPLN No.74 tahun 1987 yang dimaksud dengan
sambungan JTR adalah sambungan rumah (SR) penghantar di bawah tanah
atau di atas tanah termasuk peralatannya mulai dari titik penyambungan
tiang JTR sampai alat pembatas dan pengukur (APP). Jaringan ini
menggunakan tegangan rendah. Sebagaimana halnya dengan distribusi
primer, terdapat pula pertimbangan perihal keadaan pelayanan dan regulasi
tegangan.
Pada sistem distribusi sekunder bentuk saluran yang paling banyak
digunakan ialah sistem radial. Sistem ini dapat menggunakan kabel yang
berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi. Sistem ini biasanya disebut
sistem tegangan rendah yang langsung akan dihubungkan kepada konsumen
atau pemakai tenaga listrik dengan melalui peralatan-peralatan sebagai
berikut :
1. Papan pembagi pada transformator distribusi;
2. Hantaran tegangan rendah (saluran distribusi sekunder);
11
3. Saluran Layanan Pelanggan (SLP) (ke konsumen/pemakai);
4. Alat Pembatas dan pengukur daya (kWH meter) serta fuse atau
pengaman pada pelanggan.
B. Gardu Distribusi
Gardu distribusi adalah suatu tempat atau bangunan instalasi yang
didalamnya terdapat alat-alat seperti pemutus,penghubung, pengaman dan
transformator distribusi untuk mendistribusikan tenaga listrik sesuai dengan
kebutuhan tegangan konsumen. Peralatan ini berfungsi untuk menunjang
mencapai pendistribusian tenaga listrik secara baik yang mencangkup koinunitas
pelayanan yang terjamin, mutu yang tinggi dan menjamin keselamatan bagi
manusia. Fungsi gardu distribusi adalah sebagai berikut :
1. Menyalurkan Tenaga Listrik ke konsumen Tegangan Rendah
2. Menurunkan Tegangan Menengah ke Tegangan Rendah
3. Sebagai Papan Hubung Bagi Tegangan Rendah
Konstruksi Gardu distribusi dirancang berdasarkan optimalisasi biaya
terhadap maksud dan tujuan penggunaannya yang kadang kala harus disesuaikan
dengan peraturan Pemda setempat. Komponen-komponen gardu, yaitu :
1. Pengaman Trafo (FCO, Arrester)
2. Trafo Distribusi
3. Kawat Penghantar
4. PHB-TR (Papan Hubung Bagi – Tegangan Rendah)
5. Grounding
6. Dan Alat-alat pendukung lainnya
12
Instalasi Papan Hubung Bagi Tegangan Rendah atau PHB TR yaitu :
1. Sirkit Masuk + Saklar induk
2. Rel/ Busbar Pembagi
3. Sirkit Keluar + Pengaman Lebur Maksimum 8 Sirkit.
Spesifikasi mengikuti kapasitas transformator distribusi yang dipakai.
Instalasi kabel daya dan kabel kontrol, yaitu KHA kabel daya antara kubikel ke
transformator minimal 125 % arus beban nominal transformator.
Secara garis besar gardu distribusi dibedakan atas :
1. Jenis Pemasangannya :
a. Gardu Pasangan Luar : (Gardu Portal, Gardu Cantol)
b. Gardu Pasangan Dalam : (Gardu Beton, Gardu Kios/ MC)
2. Jenis Konstruksinya :
a. Gardu Batu
b. Gardu Tiang
c. Gardu Kios/ MC
3. Jenis Penggunanya :
a. Gardu Pelanggan Umum
b. Gardu Pelanggan Khusus
Khusus pengertian Gardu Hubung adalah gardu yang ditujukan untuk
memudahkan manuver pembebanan dari satu penyulang ke penyulang lain yang
dapat dilengkapi atau tidak dilengkapi RTU (Remote Terminal Unit).
13
Untuk fasilitas ini lazimnya dilengkapi fasilitas DC Supply dari Trafo
Distribusi pemakaian sendiri atau Trafo distribusi untuk umum yang diletakkan
dalam satu kesatuan. Untuk jenis konstruksi Gardu Tiang terbagi atas 2 yakni :
1. Gardu Portal
Gambar 2.4 Diagram satu garis gardu portal
Gardu Portal adalah gardu distribusi tipe pasangan terbuka dengan
memakai konstruksi dua tiang atau lebih. Tempat kedudukan transformator
sekurang–kurangnya 3 meter di atas permukaan tanah.
Transformator distribusi dipasang pada bagian atas dan papan
hubung bagi tegangan rendah atau PHB-TR diletakan pada bagian bawah.
Diagram satu garis daripada gardu portal ditunjukan pada gambar 2.4.:
14
Gambar 2.5 Contoh konstruksi gardu portal
Gambar 2.5 diatas merupakan contoh konstruksi gardu portal dengan
2 tiang. Guna mengatasi faktor keterbatasan ruang pada Gardu Portal, maka
digunakan konfigurasi switching atau proteksi yang sudah terakit ringkas
sebagai RMU (Ring Main Unit).
Peralatan switching incoming-outgoing berupa Pemutus Beban atau
LBS (Load Break Switch) atau Pemutus Beban Otomatis (PBO) atau CB
(Circuit Breaker) yang bekerja secara manual (atau digerakkan dengan
remote control).
Fault Indicator (dalam hal ini PMFD :Pole Mounted Fault Detector)
perlu dipasang pada section jaringan dan percabangan untuk memudahkan
pencarian titik gangguan, sehingga jaringan yang tidak mengalami
gangguan dapat dipulihkan lebih cepat.
15
Berikut merupakan bagian dari gardu portal, yaitu :
1) Peralatan Hubung :
- Fuse Cut Out 24 kV
- Saklar Pada Rak TR
2) Peralatan Proteksi :
- Fuse Cut Out 24 kV
- Lightning Arrester24 kV
- NH Fuse
3) Kawat / Penghantar :
- Kawat Penghubung dari Sumber ke Fuse Cut Outdan Arrester
- Kawat Penghubung dari Fuse CutOutatau Arrester ke Trafo
- Kawat Penghubung dari Trafo Distribusi ke PHB-TR
- Kawat Keluar
4) Pentanahan
- Pentanahan Arrester
- Pentanahan Body Trafo Distribusi
- Pentanahan Panel Bagi Tegangan Rendah
2. Gardu Cantol
Pada gardu distribusi tipe cantol, transformator yang terpasang
adalah transformator dengan daya kurang atau sama dengan 100 kVA Fase
3 atau Fase 1. Transformator terpasang adalah jenis CSP (Completely Self
Protected Transformer) yaitu peralatan switching dan proteksinya sudah
terpasang lengkap dalam tangki transformator.
16
Gambar 2.6 Gardu Cantol
Untuk monogram gardu Cantol 3 Fasa, dapat dilihat sbb :
Gambar 2.7 Monogram Gardu Cantol 3 Fasa
C. Transformator Distribusi
Pada umumnya, Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat
memindah-kan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik
ke rangkaian listrik yang lain tanpa merubah frekuensi dari sistem,melalui suatu
17
gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Fungsi
transformator distribusi untuk menurunkan tegangan transmisi menjadi tegangan
distribusi.
Sebuah transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi
berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan sekunder. Rasio
perubahan tegangan akan tergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua
kumparan. Biasanya kumparanterbuat dari kawat tembaga yang dibelit seputar
“kaki“ inti transformator. Berikut merupakan bagan transformator pada gambar
2.8.
Gambar 2.8 Bagan Transformator
Prinsip dasar transfer energi pada transformator adalah dengan
memberikan tegangan bolak-balik pada belitan primer untuk membangkitkan
medan magnetik. Garis-garis fluks dari medan magnetic tersebut akan memotong
konduktor belitan sekunder, menginduksi tegangan pada terminalnya. Besar
tegangan pada kedua terminal berbanding lurus terhadap jumlah lilitan masing-
masing belitan.
Pengelompokan transformator berdasarkan fasanya terdiri atas 2 yaitu
transformator 1 fasa dan transformator 3 fasa.
18
1. Transformator Satu Fasa
Transformator fasa tunggal atau trafo 1 fasa adalah sebuah
transformator yang menuju pada sistem trafo arus bolak balik dengan
menggunakan satu sistem di mana tegangan trafo berubah secara serempak.
Sistem ini digunakan apabila sebagian besar bebannya adalah alat
penerangan dan pemanas. Trafo jenis ini dapat dimasuki tegangan 1 fasa.
Trafo fasa tunggal biasa terdapat di daerah pemukiman penduduk yang
masih menggunakan listrik dengan skala kecil.
2. Transformator Tiga Fasa
Transformator tiga fasa mempunyai inti dengan tiga kaki dan setiap
kaki mendukung belitan primer dan sekunder. Transformator tiga fasa
sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu
sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan
lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ). Di dalam trafo ini terdapat
tiga konduktor yang mengalirkan arus AC (yang sama frekuensinya) yang
mencapai nilai maksimum pada saat yang tidak bersamaan.
a. Spesifikasi Umum Daya Pengenal Transformator Distribusi
Nilai-nilai daya pengenal tranformator distribusi yang lebih
banyak dipakai dalam SPLN 8° : 1978 IEC 76 – 1 (1976) seperti pada
tabel 2.1
19
Tabel 2.1 Nilai Daya Pengenal Transformator Distribusi
Kapasitas Trafo (kVA)
5 40 250*
6,3 50* 315*
8 63 400*
10 80 500*
12,5 100* 630*
16* 125 800*
25* 160* 1000*
31,5 200* 1250*
1600*
* nilai-nilai standar (kVA) transformator distribusi yang dipakai PLN.
b. Perhitungan Arus Beban Penuh Transformator
Daya transformator bila ditinjau dari sisi tegangan tinggi
(primer) dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai
berikut:
𝑆𝑆 = √3 × 𝑉𝑉 × 𝐼𝐼 ................................................................... (1)
Dimana:
S = daya transformator (kVA)
V = tegangan sisi primer transformator (V)
I = Arus (A)
Sehingga untuk mengitung arus beban penuh (IFL) dapat
menggunakan persamaan:
IFL = 𝑆𝑆𝑉𝑉×√3
............................................................................ (2)
20
Dimana:
IFL = arus beban penuh (A)
S = Daya transformator (kVA)
V = Tegangan sisi sekunder transformator (V)
Dalam menghitung presentase pembebanan suatu transformator
dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
%beban = (IRata-rata / IFL) × 100% .................................... (3)
Rumus untuk menghitung rata-rata arus beban (IRata-rata), yakni :
IRata-rata = (IR + IS + IT) / 3 ............................................... (4)
Dimana :
IRata-rata = rata-rata arus beban (A)
IFL = arus beban penuh (A)
IR = arus fasa R (A)
IS = arus fasa S (A)
IT = arus fasa T (A)
D. Pembebanan Transformator
Pengertian beban merupakan sirkit akhir pemanfaatan dari jaringan
tenaga listrik yang harus dilayani oleh sumber tenaga listrik tersebut untuk
diubah menjadi bentuk energi lain seperti cahaya, panas, gerakan, magnet, dan
sebagainya.
21
Oleh karena itu, pelayanan terhadap beban haruslah terjamin
kontinuitasnya untuk menjaga kehandalan dari sistem tenaga listrik. Untuk
mencapai keadaan yang handal tersebut, suatu sistem tenaga listrik haruslah
dapat mengatasi semua gangguan yang terjadi tanpa melakukan pemadaman
terhadap bebannya.
E. Overload Transformator
Menurut PT.PLN (Persero), transformator distribusi diusahakan agar
tidak dibebani lebih dari 80 % atau dibawah 40 %. Jika melebihi atau kurang
dari nilai tersebut transformator bisa dikatakan overload atau underload.
Diusahakan agar transformator tidak dibebani keluar dari range tersebut. Bila
beban transformator terlalu besar maka dilakukan penggantian transformator
atau penyisipan transformator atau mutasi transformator. Overload akan
menyebabkan transformator menjadi panas dan kawat tidak sanggup lagi
menahan beban, sehingga timbul panas yang menyebabkan naiknya suhu lilitan
tersebut. Kenaikan ini menyebabkan rusaknya isolasi lilitan pada kumparan
transformator.
Transformator mempunyai batasan-batasan dalam operasinya. Apabila
transformator digunakan secara terus-menerus dalam kondisi overload, maka
akan mengalami peningkatan pada suhu dan panas pada transformator pun
bertambah. Sehingga akan merusak isolasi, material dan transformator akan
rusak. Selain itu, mempengaruhi kualitas daya transformator, drop tegangan
pada ujung jaringan dan berakibat susut umur pada transformator (Samsurizal &
Hadinoto, 2020).
22
F. Metode Uprating Transformator
Metode Uprating merupakan metode peningkatan kapasitas daya
transformator yang mengalami gangguan Overload atau kelebihan beban.
Metode uprating yaitu dengan menambahkan daya transformator. Hal tersebut
sesuai dengan penelitian oleh Samsurizal & Hadinoto (2020) bahwa salah satu
upaya penanganan kasus Ioverload adalah metode uprating.
Metode uprating transformator berfungsi untuk mengatasi kasus
overload pada transformator. Metode ini paling sederhana atau mudah tanpa
persyaratan apapun untuk mengatasi transformator overload. Beberapa faktor
yang melatarbelakangi dilakukannya uprating adalah untuk mengurangi kasus
overload, antara lain sebagai berikut:
1. Finansial
Metode penambahan daya transformator atau metode uprating
adalah metode menambahkan daya, sebagai contoh dari 200 kVA menjadi
400 kVA sedangkan beberapa jenis transformator seperti transformator sisip
harus melakukan beberapa perencanaan diantaranya mengenai pethitungan
finansial, lahan, waktu, tempat seperti diperkotaan, material, penjualan kVA
terhadap konsumen.
Selain daripada itu, metode transformator sisip jauh lebih mahal
dibandingkan dengan metode uprating transformator dikarenakan metode
ini hanya menambah kapasitas daya yang lebih besar dari daya sebelumnya.
23
2. Lahan
Saat ingin melakukan uprating transformator hanya menambah daya
yang lebih besar dari daya sebelumnya sehingga tidak perlu membutuhkan
lahan yang luas bahkan material tambahan juga tidak diperlukan.
Jadi berdasarkan jarak jaringan yang paling ideal untuk
menempatkan Trafo sisipan tersebut adalah 50 meter dari Trafo Utama.
Namun dalam hal ini kita tidak dapat berpatokan pada hasil perhitungan
saja, tetapi juga harus meihat dari sisi lapang an .
24
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu Dan Lokasi Penelitian
1. Waktu
Waktu pembuatan dan penelitian tugas akhir ini pada bulan Agustus
– Oktober 2020 sesuai dengan perencanaan waktu yang terdapat pada jadwal
penelitian.
2. Tempat
Penelitian ini dilaksanakan di PT. PLN (Persero) ULP Pangkep,
Tumampua Kabupaten Pangkep, Sulawesi Selatan
B. Alat Dan Bahan Penelitian
1. Alat Penelitian
Dalam penelitian ini instrument penelitian yang dipakai adalah
sebagai berikut:
a. Alat Tulis
b. Tang Ampere
c. Laptop
d. Kamera
2. Bahan Penelitian
a. Transformator Distribusi GT-PCDJ
25
C. Jenis Data Dan Sumber Data yang Diperlukan
Data-data diperoleh di PT. PLN (Persero) ULP Pangkep. Data-data yang
diperlukan antara lain data pembebanan Trafo Distribusi ULP pangkep , single
line Sistem Distribusi Penyulang Segeri, data Speseifikasi Trafo GT-PCDJ
D. Metodologi Penelitian
Adapun motodologi penelitian ini adalah penelitian lapangan dimana
sebagian besar data diperoleh dari pengamatan langsung atau dengan melakukan
survei langsung dengan objek selama melakukan studi kasus hingga penulisan
laporan ini,antara lain adalah sebagai berikut:
1. Metode Pengambilan Data
a. Riset Perpustakaan
Motode ini dilakukan dengan cara mempelajari dan mengambil
data dari pengetahuan pustaka yang bersifat documenter dari perusahaan
maupun pustaka lainnya yang berkaitan dengan materi laporan.
b. Riset Lapangan
Metode ini dilakukan dengan cara mengamati objek langsung yang
diteliti dengan observasi. Penulisan secara langsung mengadakan
pengamatan serta melakukan pengujian,mengukur serta mencatat dan
menghitung data-data yng berkaitan dengan objek yang diteliti yang
dihadapi pada waktu di lapangan sebagai bahan untuk menyusun laporan
ini.
26
2. Metode Analisis
Penulis menggunakan beberapa rumus yang berkaitan dengan objek
yang diteliti sebagai bahan utama penysunan laporan ini.
a. Menghitung daya transformator bila ditinjau dari sisi tegangan tinggi
(primer) dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai
berikut:
𝑆𝑆 = √3 × 𝑉𝑉 × 𝐼𝐼 .............................................................................. (1)
Dimana:
S = daya transformator (kVA)
V = tegangan sisi primer transformator (V)
I = Arus (A)
b. Mengitung arus beban penuh (IFL) dapat menggunakan persamaan:
IFL = 𝑆𝑆𝑉𝑉×√3
....................................................................................... (2)
Dimana:
IFL = arus beban penuh (A)
S = Daya transformator (kVA)
V = Tegangan sisi sekunder transformator (V)
c. Menghitung presentase pembebanan suatu transformator dapat diketahui
dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
%beban = (IRata-rata / IFL) X 100 % .................................................. (3)
d. Rumus untuk menghitung rata-rata arus beban (IRata-rata ), yakni :
IRata-rata = (IR + IS + IT) / 3 .............................................................. (4)
Dimana :
27
IRata-rata = rata-rata arus beban (A)
IFL = arus beban penuh (A)
IR = arus fasa R (A)
IS = arus fasa S (A)
IT = arus fasa T (A)
3. Flowchart Penelitian
Mulai
Data Beban Gardu
Perhitungan beban trafo sebelum uprating
1. Daya Trafo 𝑺𝑺 = √𝟑𝟑 × 𝑽𝑽 × 𝑰𝑰 2. Arus beban penuh IFL = 𝑺𝑺
𝑽𝑽×√𝟑𝟑
3. Rata – rata arus IRata-rata = (IR + IS + IT) / 3 4. % Beban = (IRata-rata / IFL) X 100 %
Transformator Overload >80%
Uprating
Transformator tidak overload < 80%
Selesai
Perhitungan beban trafo sesudah uprating
1. Daya Trafo 𝑺𝑺 = √𝟑𝟑 × 𝑽𝑽 × 𝑰𝑰 2. Arus beban penuh IFL = 𝑺𝑺
𝑽𝑽×√𝟑𝟑
3. Rata – rata arus IRata-rata = (IR + IS + IT) / 3 4. % Beban = (IRata-rata / IFL) X 100 %
28
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PT. PLN (Persero) Unit Layanan Pelanggan (ULP) Pangkep
Sumber : PT.PLN ULP Pangkep
Gambar 4.1 Kantor PT PLN (Persero) ULP Pangkep
Penelitian ini dimulai dengan mendapatkan data Trafo Distribusi yang ada
pada PT. PLN (Persero) UP3 Makassar Utara ULP Pangkep khususnya pada
Penyulang Segeri dengan jumlah trafo distribusi pada Penyulang Segeri
sebanyak 79 unit. Trafo Distribusi GT.PCDJ yang merupakan salah satu Trafo
distribusi yang mengalami overload pada penyulang Segeri dengan presentase
pembebanan sebesar 103,73% dimana sudah melebihi ketentuan pembebanan
yang ditetapkan SPLN yaitu tidak boleh melebihi 80% pembebanan trafo. Bila
beban transformator terlalu besar maka dilakukan penggantian transformator
atau penyisipan transformator atau mutasi transformator.
29
Overload akan menyebabkan transformator menjadi panas dan kawat
tidak sanggup lagi menahan beban. Sehingga timbul panas yang menyebabkan
naiknya suhu lilitan tersebut. Kenaikan ini menyebabkan rusaknya isolasi lilitan
pada kumparan transformator.
Berikut data Pengukuran pembebanan transformator yang mengalami
Overload di PT.PLN (Persero) ULP Pangkep
Tabel 4.1 Beban trafo OL ULP Pangkep tahun 2019
PENYULANG NO GARDU NAMA GARDU PHASA KAPS TGL UKUR Ir Is iT n PERSEN (%)
MISTEN 400188 GT-PAAWA 3 Phasa 160 13 Nop 2019 195 194 220 32 86.4
SEGERI 400215 GT-PCDJ 3 Phasa 100 27 Nop 2019 156 165 157 3 103.73
MISTEN 400369 GT-PAAWF 3 Phasa 100 13 Nop 2019 172 119 131 59 91.57
SEGERI 400211 GT-PCAM 3 Phasa 100 29 Nop 2019 85 121 136 60 80.37
MISTEN 400167 GT-PDAN 3 Phasa 100 20 Nop 2019 117.3 142.1 139.4 660 92.92
MISTEN 400163 GT-PDAS 3 Phasa 50 18 Nop 2019 349 19.1 22.1 231 173.25
SEGERI 400471 GT-SRAHA 3 Phasa 50 01 Nop 2019 83 50 75 49 94.43
SEGERI 400378 GT-PCDCA 3 Phasa 50 26 Nop 2019 68 67 69 34 88.94
SILORO 400336 GT-PBAXC 3 Phasa 50 09 Des 2019 69 50 67 38 86.68
SILORO 400330 GT-PBAWB 3 Phasa 50 09 Des 2019 61 59 50 33 81.26
MISTEN 400177 GT-PAATC 3 Phasa 50 15 Nop 2019 75 66 63 29 89.76
MISTEN 400165 GT-PDAM 3 Phasa 50 18 Nop 2019 54.8 79.3 59.7 441 88.76
MISTEN 400149 GT-PAASB 3 Phasa 50 19 Nop 2019 74 73 76 39 98.12
MISTEN 400124 GT-PAAE 3 Phasa 50 22 Nop 2019 71 99 50 50 98.56
Sumber : PT.PLN ULP Pangkep
Dengan demikian, berdasarkan data pengukuran pembebanan pada Tabel
4.1 kami menetapkan untuk mengambil Trafo distribusi GT.PCDJ sebagai objek
penelitian untuk Tugas Akhir yang berjudul “Analisis Dampak Overload
Transformator Terhadap Kualitas Daya Di PT, PLN (Persero) ULP
Pangkep”.
30
B. Trafo Distribusi GT-PCDJ
Trafo Distribusi GT.PCDJ yang merupakan salah satu Trafo distribusi
yang mengalami overload pada penyulang Segeri di PT. PLN (Persero) UP3
Makassar Utara ULP Pangkep dengan pertimbangan sebagai berikut Trafo
Distribusi GT.PCDJ yang berlokasi di Dusun Jatie, Labbakang ini memiliki nilai
persentase pembebanan yaitu 103.73% dengan kapasitas 100 kVA.
Sumber : PT,PLN ULP Pangkep
Gambar 4.2 Single Line Diagram Penyulang Segeri
Ketidak optimalan kerja pada sebuah Trafo akibat beban lebih yang
mengakibatkan mutu pelayanan kepada konsumen PT. PLN (Persero) berkurang
dan yang lebih merugikan ialah dapat mengakibatkan kerusakan pada Trafo. Hal
inilah yang terjadi pada Trafo GT.PCDJ yang mengalami beban lebih. Untuk
permasalahan tersebut dapat diatasi dengan melakukan Uprating Trafo guna
mengurangi beban lebih dan perbaikan drop tegangan pada Trafo tersebut.
GT-PCDJ
31
Berikut merupakan spesifikasi nameplat dari Trafo GT.PCDJ :
Tabel 4.2 Data Spesifikasi Trafo Distribusi GT.PCDJ
URAIAN TRAFO SEBELUM PENGGANTIAN
TRAFO SETELAH PENGGANTIAN
Merk STARLITE VOLTRA
Nomor seri 85198-55 151103B0514
Tahun Pembuatan 2015
Phasa / Daya (kVA) 3/100 3/160
Type HERMETIK HERMETIK
Berat Minyak 159 L 240 L
Berat Total 797 Kilogram 922 Kilogram
Tap / Sadapan Tegangan 3 3
Standart SPLN SPLN D3.002-1 : 2007 SPLN D3.002-1 : 2007
Teg. Impedancy 4,00% 4,00%
Frekuensi 50 Hz 50 Hz
Tegangan Primer 20000 Volt 20000 Volt
Tegangan Sekunder 400 Volt 400 Volt
Arus Primer 2.886 Ampere 4.62 Ampere
Arus Sekunder 144.3 Ampere 230.94 Ampere
Jenis Minyak MINERAL MINERAL
Cara Pendinginan ONAN ONAN
Kenaikan Suhu Minyak 50 50
Kenaikan Suhu Belitan 55 55
Kelompok Vektor Yzn5 Yzn5
Tingkat Isolasi Dasar (BIL) 125 kV 125 kV
Bahan Belitan Primer CU CU
Bahan Belitan Sekunder AL AL Sumber : PT,PLN ULP Pangkep
32
Tabel 4.3 Nameplate trafo GT-PCDJ
NAMEPLATE TRAFO
SEBELUM PENGGANTIAN SESUDAH PENGGANTIAN
Sumber : PT,PLN ULP Pangkep
p
Sumber : PT,PLN ULP Pangkep
Gambar 4.3 Trafo Distribusi GT.PCDJ
33
C. Data Pengukuran Trafo Sebelum Uprating
Berikut ini merupakan hasil pengukuran pada Trafo distribusi yang
mengalami overload.
Tabel 4.4. Hasil pengukuran beban Trafo GT.PCDJ Sebelum Uprating.
Data Trafo Hasil Pengukuran Arus
(A) Beban
(%) Kapasitas
(kVA)
Primer/
Sekunder R S T
100 Kva 20 kV /
400V 147 156 146,16 103.73%
Sumber : PT,PLN ULP Pangkep
Sesuai dengan Tabel 4.4. maka dilihat beban pada total Trafo GT.PCDJ
telah melewati arus nominalnya. Untuk menghitung arus rata-rata beban Trafo
tersebut dapat menggunakan rumus yaitu :
IRata-rata = (IR + IS + IT) / 3
IRata-rata = 147+156+146.163
IRata-rata = 449.163
= 149.72 A
Untuk menghitung arus beban penuh (IFL) dapat menggunakan rumus
yaitu :
IFL = kapasitas trafo400 × √3
IFL = 100000 VA400 V ×√3
34
IFL = 144.33 A
Kemudian dimasukkan kedua nilai hasil perhitungan IRata-rata dan IFL
kedalam persamaan rumus persen pembebanan sebelumnya, sehingga dapat
diketahui persentase beban Trafo tersebut.
% Pembebanan = 149,72144.33
× 100%
% Pembebanan = 103.73%
Setelah dilakukan perhitungan persentase beban pada Trafo dan hasilnya
menunjukkan bahwa Trafo GT.PCDJ mengalami overload karena total
persentase beban Trafo yakni 103,73%. Sebuah Trafo dikatakan overload
apabila melebihi beban 80% dari kapasitasnya.
D. Data Pengukuran Trafo Sesudah Uprating
Berikut ini merupakan hasil pengukuran pada Trafo distribusi yang
setelah dilakukan uprating Trafo GT.PCDJ yang mengalami overload
Tabel 4.5. Hasil pengukuran beban Trafo GT.PCDJ Sesudah Uprating.
Sumber : PT,PLN ULP Pangkep
Data Trafo Hasil Pengukuran Arus
(A) Beban
(%) Kapasitas
(kVA)
Primer/
Sekunder R S T
160 Kva 20 kV /
400V 150 154.11 145.04 64.8%
35
Setelah dilakukan Uprating Trafo dapat dilihat pada tabel diatas bahwa
pembebanan pada Trafo GT.PCDJ tetap melayani 3 jurusan yang dimana ketiga
jurusan tersebut masing-masing jurusan mengalami penuruan pertiap
jurusannya. Adapun persen pembebanan pada Trafo ini dapat dihitung dengan
menggunakan data pengukuran pada Tabel 4.5, yaitu :
% Pembebanan = (IRata-rata / IFL) × 100%
Untuk menghitung arus rata-rata beban Trafo tersebut dapat menggunakan
rumus yaitu :
IRata-rata = (IR + IS + IT) / 3
IRata-rata = 150+154.11+145.04
3
IRata-rata = 449.153
= 149.71 A
Untuk menghitung arus beban penuh dapat menggunakan rumus yaitu :
IFL = kapasitas trafo400 × √3
IFL = 160000400×√3
IFL = 230.94 A
Sehingga dapat diketahui persentase beban Trafo GT.PCDJ yaitu:
% Pembebanan = 149.71230.94
× 100%
% Pembebanan = 64,8 %
Setelah dilakukan perhitungan persentase pembebanan pada Trafo
setelah Uprating Trafo maka hasilnya menunjukkan bahwa Trafo GT.PCDJ
36
sudah kembali normal atau tidak mengalami overload karena total persentase
pembebanan Trafo tidak lagi melebihi beban standar yang telah ditentukan
sebelumnya, yakni 64,8 %.
E. Analisis Data
Berdasarkan ketentuan yang telah ditetapkan yaitu besar pembebanan
suatu Trafo yang diizinkan adalah sebesar 80% dari kapasitas Trafo. Sehingga
trafo GT.PCDJ dinyatakan sebagai Trafo overload dikarenakan persentase
pembebanan yang melebihi ketentuan yaitu 103,73%.
Untuk menjaga kontinuitas penyaluran energi listrik dan mutu pelayanan
pada pelanggan, maka pihak PLN mengambil tindakan untuk melakukan
perbaikan sebagaimana mestinya hingga dapat mengatasi kondisi overload suatu
Trafo.
Namun dalam penelitian ini, penulis hanya melakukan analisis terhadap
sebuah Trafo guna mengatasi kondisi tersebut, dan objek pada penelitian ini
berpusat pada Trafo GT.PCDJ yang mengalami beban lebih (overload).
Berdasarkan hasil penelitian penulis, beban lebih pada sebuah Trafo
dapat diatasi dengan dua cara yaitu uprating dan pemasangan Trafo sisipan.
Namun dalam mengatasi overload pada Trafo GT.PCDJ ini dilakukan Uprating,
hal ini dilakukan untuk memperbaiki beban lebih dan juga drop tegangan pada
Trafo tersebut.
Dari hasil perhitungan pada Trafo GT.PCDJ penyulang Segeri sebelum
dilakukan uprating trafo, hasil presentase pembebanan yang didapatkan yakni
103.73 %. Namun setelah adanya Uprating Trafo, hasil pembebanan pada Trafo
37
103.73
64.8
0
20
40
60
80
100
120
%Pembebanan
Sebelum Uprating Trafo
Setelah Uprating Trafo
tersebut mengalami perubahan. Berikut diagram perbandingan sebelum dan
setelah Uprating :
Diagram 4.1. Diagram Persentase Pembebanan Trafo sebelum dan
sesudah Uprating.
Dari Tabel 4.6, dapat dilihat bahwa nilai persen pembebanan pada Trafo
GT.PCDJ mengalami perubahan setelah dilakukan Uprating Trafo sehingga
nilai pembebanan yang awalnya sebesar 103.73% menjadi 64.8%, sehingga
dapat dikatakan terjadi penurunan persentase pembebanan sebesar 38.93%.
F. Analsis Tindakan
Peneliti menemukan upaya penanganan ataupun rencana tindak lanjut
yang dilakukan pihak PT. PLN (Persero) ULP Pangkep adalah menggunakan
metode uprating yaitu dengan menambahkan daya transformator dari 100 kVA
di uprating menjadi 160 kVA. Hal tersebut sesuai dengan penelitian oleh
Samsurizal & Hadinoto (2020) bahwa salah satu upaya penanganan kasus
38
Overload adalah metode uprating. Metode uprating transformator berfungsi
untuk mengatasi kasus overload pada transformator. Metode ini paling
sederhana atau mudah tanpa persyaratan apapun untuk mengatasi transformator
overload. Beberapa faktor yang melatarbelakangi dilakukannya uprating adalah
untuk mengurangi kasus overload, antara lain sebagai berikut:
1. Finansial
Metode penambahan daya transformator atau metode uprating
adalah metode menambahkan daya, sebagai contoh dari 200 kVA menjadi
400 kVA sedangkan beberapa jenis transformator seperti transformator sisip
harus melakukan beberapa perencanaan diantaranya mengenai pethitungan
finansial, lahan, waktu, tempat seperti diperkotaan, material, penjualan kVA
terhadap konsumen. Selain daripada itu, metode transformator sisip jauh
lebih mahal dibandingkan dengan metode uprating transformator
dikarenakan metode ini hanya menambah kapasitas daya yang lebih besar
dari daya sebelumnya.
2. Lahan
Saat ingin melakukan uprating transformator hanya menambah daya
yang lebih besar dari daya sebelumnya sehingga tidak perlu membutuhkan
lahan yang luas bahkan material tambahan juga tidak diperlukan.
39
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan analisa data yang penulis lakukan dari hasil penelitian dan
pengujian, maka dapat di peroleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Salah satu cara mengatasi overload pada Trafo distribusi yaitu dengan cara
Uprating Trafo yang mengalami overload atau beban diatas 80%
2. Dari hasil perhitungan manual didapatkan nilai persentase pembebanan
Trafo sebelum dilakukan Uprating Trafo yaitu 103,73% dan setelah
dilakukan Uprating Trafo yaitu 64,8%, sehingga mengalami penurunan
sebanyak 38,93%.
B. Saran
Dalam menentukan kapasitas Trafo untuk Uprating Trafo sisipan agar
tidak hanya mengandalkan hasil perhitungan saja, namun juga tetap dilakukan
survey dan mempertimbangkan pertumbuhan dan perkembangan beban untuk
beberapa tahun ke depan agar mendapatkan hasil yang lebih baik bagi PLN
maupun masyarakat.
40
DAFTAR PUSTAKA
Kadek, Wahyudi, Widiatmika. 2018. Analisis Penambahan Transformator Sisipan Untuk Mengatasi Overload Pada Transformator DB0244 Di Penyulang Ssbelangga
Samsurizal, & Hadinoto, B. 2020. Studi Analisis Dampak Overload Transformator terhadap Kualitas Daya di PT PLN (Persero) UP3 Pondok Gede. Kilat, 136-142.
Najmul, Fadli. 2017. Analisis Pemasangan Transformator Sisipan Pada Saluran Transformator Distribusi Peyulang Pugutan.
Sutawinaya, Teresna Dan Setyacahyana P 2014. Studi Analisis Penambahan Transformator Sisipan Untuk Menopang Beban Lebih Dan Drop Tegangan Pada Trado Distribusi Ka 1516 Penyulang Budk Menggunakan Simulasi ETAB.
Partaonan, Adam Muhammad Dan Prabowo. 2019. Analisis Penambahan Trafo Sisip Sisi Distribusi 20 Kv Mengurangi Beban Overload Dan Jatuh Tegangan Pada Trafo B1 11 Rayon Tanah Jawa Dengan Simulasi Etab
Sudiartha. W, Sutawinaya. 2016. Manajemen Trafo Distribusi 20KV Antar Gardu BL031 Dan BL033 Penyulang Liligundi Dengan Menggunakan Simulasi Program Etap
42
LAMPIRAN DOKUMENTASI
B. ALAT DAN BAHAN PENELITIAN
Mengukur tegangan daya pada trafo distribusi
43
Proses penambahan daya pada transfortmator GT.PCDJ Finishing pada penambahan daya trafo yang mengalami overload
