Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 1 dari 8

Abstrak : PT Pupuk Kaltim (PKT) adalah salah satu perusahaan pupuk terbesar di Indonesia yang terletak di daerah Kalimantan Timur. Untuk memenuhi kebutuhan daya, PT PKT menggunakan sistem integrasi yang terhubung juga dengan PT Kaltim Daya Mandiri (KDM). Pada sistem integrasi tersebut PT Pupuk Kaltim dan PT Kaltim Daya Mandiri mengoperasikan 5 generator dengan total daya mampu 111.1 MW untuk memenuhi kapasitas pembebanan sebesar 83.9 MW. Dalam perkembangan, PT PKT berencana membangun pabrik baru (PKT-5) dengan generator 31.5 MW dan beban 60 MW (normal operasi 25.5 MW). Pada tugas akhir ini, Analisis Sistem Tenaga yang dilakukan difokuskan pada analisis kestabilan transien yang meliputi kestabilan tegangan dan kestabilan frekuensi, serta metode pelepasan beban saat terjadi gangguan berupa 1 pembangkit trip, dalam sistem integrasi PT Pupuk Kaltim(PKT) dengan penambahan pabrik PKT-5. Dari analisis kestabilan transien yang dilakukan, didapatkan perubahan skema pelepasan beban pada PT Pupuk Kaltim. Pada kasus generator pabrik PKT-1 trip, tidak perlu ada pelepasan beban, tetapi saat kasus generator pada pabrik PKT-2, PKT-3, PKT-4, PKT-5, dan unit KDM trip, perlu ada pelepasan beban dengan masing-masing nilainya 6.2 MW, 9 MW, 7.7 MW, 16.6 MW, dan 14.8 MW.Kata Kunci : Kestabilan transien, Pelepasan beban

I. PENDAHULUAN

Pada jaman modern ini, kebutuhan akan listrik terus berkembang, terutama bagi perusahan besar yang terus berkembang, dalam hal ini PT Pupuk Kalimantan Timur (PKT). Sejalan dengan berkembangnya kebutuhan listrik dan pertumbuhan beban, maka perusahan itu membutuhkan suatu sistem kelistrikan yang handal. Hal ini berhubungan dengan kestabilan sistem itu sendiri.

PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM) merupakan pengelola kelistrikan dari PT. PKT. Sebelum ada pabrik baru PKT 5, PT. PKT memiliki 5 Generator dengan total daya 110,6 MW untuk menyuplai beban sebesar 83,9 MW.Mengingat adanya perubahan besar terutama akibat adanya penambahan pabrik baru pada sistem kelistrikan di lingkungan PT. PKT yaitu pabrik PKT 5 dengan pembangkit sebesar 33 MW dan beban sebesar 25 MW, diperlukan pemodelan sistem yang dapat digunakan untuk menganalisa kinerja secara keseluruhan akibat adanya perubahan konfigurasi maupun pengembangan jaringan

Perubahan besar tersebut dipandang perlu untuk menganalisa transien sistem kelistrikan yang antara lain terdiri dari : analisa kestabilan dan pelepasan beban.

II. DASAR TEORI

2.1 Kestabilan Sistem Tenaga ListrikMasalah stabilitas adalah berkaitan dengan sistem

sesudah terjadi gangguan. Jika gangguan tidak dialami oleh beberapa jaringan sistem tenaga, kinerja sistem akan kembali ke keadaan aslinya atau normal. Namun jika saat terjadi ketidakseimbangan antara suplai dan permintaan karena perubahan beban pada pembangkitan atau pada jaringan, maka diperlukan operasi dengan keadaan baru untuk menjaga sistem agar tetap stabil yaitu beroperasi secara paralel dan berjalan dengan kecepatan yang sama.[6]

Berdasarkan sifat dan besarnya gangguannya, masalah stabilitas dalam sistem tenaga listrik dibedakan atas, stabilitas steady state, stabilitas transien, dan stabilitas dinamis [4].

2.2 Permasalahan Kualitas Daya dan Pengaruhnya Terhadap Kestabilan Sistem.Ada beberapa permasalahan mengenai kualitas daya

listrik yang diakibatkan oleh penyimpangan tegangan, arus dan frekuensi yang seringkali terjadi sehingga mengakibatkan penurunan tingkat kualitas daya. Parameter-parameter yang harus diperhatikan pada kulitas daya sistem kelistrikan antara lain : [6] Faktor daya (power factor) Tingkat tegangan (voltage level) Frekuensi daya (power frequency) Harmonisa individu (individual harmonics) Total distorsi harmonisa (total harmonic distortion) Voltage flicker 3-phasa tidak seimbang (3-phase unbalance) Voltage dip dan swell Transien (transient)

Gangguan terhadap stabilitas dibedakan menjadi dua yakni gangguan kecil yang berupa fluktuasi beban dan gangguan besar (bersifat mendadak) [5] yakni dapat berupa hubung singkat, pelepasan beban secara mendadak, dan sebagainya.

Berdasarkan durasi atau lamanya waktu gangguan,permasalahan kualitas daya listrik terutama mengenai kualitas tegangan sistem dibedakan menjadi tiga kategori, yaitu transient, short duration variation dan long duration variation [4].

2.5 Pelepasan Beban (Load Shedding)Suatu sistem kelistrikan kondisinya akan memburuk

saat pembangkit dari sistem tersebut dibebani melebihi

STUDI STABILITAS TRANSIEN PADA INTEGRASI SISTEM KELISTRIKAN PT PUPUK KALIMANTAN TIMUR (PKT) AKIBAT PENAMBAHAN PABRIK PKT-5

Contardo Tresky Abipudya

Jurusan Teknik Elektro-FTI, Institut Teknologi Sepuluh NopemberKampus ITS, Keputih-Sukolilo, Surabaya - 60111

Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 2 dari 8

kapasitas daya yang dimiliki. Misalnya disebabkan oleh lepas pembangkit dengan kapasitas besar, atau penambahan beban yang melebihi kapasitas generator, sehingga penggerak mula (prime mover) yang terhubung generator akan mulai melambat karena memikul beban yang, melebihi kapasitas tersebut. Serangkaian kejadian tersebut dapat menyebabkan tie line menjadi kelebihan beban (overload)sehingga saat suplai tidak mampu memenuhi permintaan beban yang tinggi mengakibatkan frekuensi semakin turun.Maka untuk menghindarkan sistem menjadi collapsed akibat penurunan frekuensi tersebut perlu dilakukan pelepasan beban. [3]

Gambar 1 merupakan skema Load Shedding pada PLN. Dari tabel tersebut dapat diamati bahwa batas maksimal frekuensi turun adalah 0.5 Hz. Ketika frekuensi -0.6 Hz, harus segera dilakukan Load Shedding. Semakin besar frekuensi turun, maka semakin besar pula Load Shedding yang harus dilakukan PLN untuk mengembalikan nilai frekuensi pada titik 50 Hz.[7]

Gambar 1 Skema Load Shedding PLNTerdapat 2 macam metode untuk melepas beban bila

terjadi gangguan pada sistem, yaitu pelepasan beban manual dan otomatis.1. Manual Load Shedding

Pelepasan beban secara manual hanya digunakan pada keadaan yang tidak begitu genting seperti pada suatu perkembangan beban yang melebihi tenaga pembangkit listrik yang ada atau bahaya yang dikarenakan turunnya tegangan di dalam suatu daerah tertentu yang disebabkan gangguan. 2. Automatic Load Shedding

Di dalam perencanaan pelepasan beban yang otomatis untuk suatu sistem tertentu diusahakan pemasangan alat-alat yang tepat dan dapat melindungi sistem dengan cepat apabila terjadi perubahan frekuensi yang besar dalam waktu yang singkat pada sistem itu. Alat yang tepat untuk tujuan ini adalah rele frekuensi rendah. Rele ini digunakan untuk mendeteksi frekuensi sistem pada suatu batas tertentu.

.III. ANALISIS KESTABILAN TRANSIEN PT. PUPUK KALTIM SETELAH PENAMBAHAN PABRIK PKT-5

3.1 Eksisting Sistem Kelistrikan PT. Pupuk KaltimPT. Pupuk Kalimantan Timur merupakan sebuah

perusahaan besar yang berlokasi di Bontang, Kalimantan Timur. PT. PKT sendiri mempunyai 4 pabrik besar (PKT 1 – PKT 4), yang mana tiap pabrik mempunyai pembangkit

sendiri untuk memenuhi kebutuhan dayanya. Pabrik PKT-1 mempunyai sistem pembangkitan dengan daya mampu sebesar 14.6 MW. Pabrik PKT-2 mempunyai sistem pembangkitan dengan daya mampu sebesar 27 MW. Pabrik PKT-3 mempunyai sistem pembangkitan dengan daya mampu sebesar 24 MW. Dan yang terakhir pabrik PKT-4 mempunyai sistem pembangkitan dengan daya mampu sebesar 19.5 MW. Selain itu PT. Pupuk Kaltim mempunyai anak perusahaan yang bernama PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM). PT. KDM yang bergerak dalam bidang Utility Center mempunyai sistem pembangkitan sendiri yang mampu menyuplai daya mampu sebesar 26 MW.

Gambar 2 Single Line Diagram Eksisting PT. Pupuk Kaltim

3.2 Sistem Kelistrikan PT. Pupuk Kaltim setelah penambahan pabrik PKT-5Dalam perkembangannya PT. PKT pada tahun 2014

berencana untuk menambahkan pabrik baru (PKT 5). Pabrik tersebut rencananya akan digabungkan dengan sistem integrasi yang sudah ada saat ini. Menimbang hal tersebut dirasa perlu untuk kembali menganalisis stabilitas transien pada PT. PKT secara keseluruhan.

Sedangkan pada Tabel 1 adalah data eksisting sistem integrasi PT. PKT di tambah dengan data PKT 5 yang rencananya akan direalisasikan pada tahun 2014.

Gambar 3 Single Line Diagram PT. Pupuk Kaltim setelah ada Pabrik PKT 5

Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 3 dari 8

D A T A

S T A R T

P E M O D E L A N

S T U D Y C A S E

P A R A M E T E R P E N G A M A T A N

A N A L I S A

S I M U L A S I

R E K O M E N D A S I

K E S I M P U L A N

E N D

R E S P O N S T A B I L

L O A D S H E D D I N G

Y A T I D A K

Tabel 1 Data Sumber Listrik dan Konsumsi Daya pada PT. Pupuk Kaltim Setelah Penambahan Pabrik PKT 5

3.3 Kestabilan Transien pada PT. Pupuk Kaltim setelah penambahan pabrik PKT-5Stabilitas transien yang akan dianalisis adalah

dampak gangguan lepas pembangkit terhadap perencanaan load shedding. Beberapa parameter yang diamati antara lain: Respon frekuensi bus sebelum, selama dan setelah

mengalami gangguan yang terjadi pada pada generator PKT 1 (SG K-1), generator PKT 2 (SG K-2), generator PKT 3 (Alsthom K-3), generator PKT 4 (GENP K-4), generator PKT 5 (STG K-5), dan generator KDM 1 (Alsthom KDM) terhadap sistem kelistrikan PT. PKT.

Respon tegangan bus 6.6 kV, 11 kV, dan 33 kVsebelum, selama dan setelah mengalami gangguan yang terjadi pada generator PKT 1 (SG K-1), generator PKT 2 (SG K-2), generator PKT 3 (Alsthom K-3), generator PKT 4 (GENP K-4), generator PKT 5 (STG K-5), dan generator KDM 1 (Alsthom KDM) terhadap sistem kelistrikan PT. PKT.

Analisis kestabilan transien pada PT. Pupuk Kaltimkali ini menggunakan kasus 1 generator trip.

Gambar 4 Flowchart Analisis Kestabilan Transien

IV. SIMULASI DAN ANALISIS

4.1 Simulasi Transient StabilitySimulasi transient stability kali ini memperhatikan

respon tegangan dan frekuensi pada bus 6.6 kV, bus 11 kV, dan bus 33 kV. Bus-bus tersebut adalah bus PKT-1/A, bus PKT-2, bus PKT-3, bus PKT-4, bus PKT-5, bus KDM-1, dan bus HV KDM-1. Standar yang digunakan pada PT. Pupuk Kaltim untuk tegangan adalah sebesar ± 5%, sedangkan untuk frekuensinya adalah ± 1%.

Kasus-kasus kestabilan transien yang akan dianalisis adalah 1 generator trip, yaitu : (simulasi trip pada t=1s, dan pelepasan beban pada t=1.3s) Kasus “gen out 1” : Kondisi generator yang berada

pada pabrik PKT-1 (SG K-1) trip, saat semua generator dan beban pada PT. Pupuk Kaltim bekerja.

Kasus “gen out 2” : Kondisi generator yang berada pada pabrik PKT-2 (SG K-2) trip, saat semua generator dan beban pada PT. Pupuk Kaltim bekerja.

Kasus “shedding 2” : Kondisi respon tegangan dan frekuensi pada bus yang diamati melebihi ambang batas normal operasi ketika terjadi generator SG K-2 trip, maka dilakukan load shedding.

Kasus “gen out 3” : Kondisi generator yang berada pada pabrik PKT-3 (Alsthom K-3) trip, saat semua generator dan beban pada PT. Pupuk Kaltim bekerja

Kasus “shedding 3” : Kondisi respon tegangan dan frekuensi pada bus yang diamati melebihi ambang batas normal operasi ketika terjadi generator Alsthom K-3 trip, maka dilakukan load shedding

Kasus “gen out 4” : Kondisi generator yang berada pada pabrik PKT-4 (GENP K-4) trip, saat semua generator dan beban pada PT. Pupuk Kaltim bekerja

Kasus “shedding 4” : Kondisi respon tegangan dan frekuensi pada bus yang diamati melebihi ambang batas normal operasi ketika terjadi generator GENP K-4 trip, maka dilakukan load shedding

Kasus “gen out 5” : Kondisi generator yang berada pada pabrik PKT-5 (STG K-5) trip, saat semua generator dan beban pada PT. Pupuk Kaltim bekerja

Kasus “shedding 5” : Kondisi respon tegangan dan frekuensi pada bus yang diamati melebihi ambang batas normal operasi ketika terjadi generator STG K-5 trip, maka dilakukan load shedding

Kasus “gen out KDM” : Kondisi generator yang berada pada unit KDM (Alsthom KDM) trip, saat semua generator dan beban pada PT. Pupuk Kaltim bekerja

Kasus “shedding KDM” : Kondisi respon tegangan dan frekuensi pada bus yang diamati melebihi ambang batas normal operasi ketika terjadi generator Alsthom KDM trip, maka dilakukan load shedding

4.1.1 Kasus ”gen out 1”Kondisi SG K-1 trip saat semua generator bekerja

dan semua beban bekerja. Hasil simulasi dapat dilihat pada Gambar 5. Dapat dilihat respon frekuensi dan juga respon tegangan pada tiap bus. Grafik tersebut menunjukkan bahwa pada kasus “gen out 1”, respon frekuensi dan respon

Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 4 dari 8

tegangannya masih memenuhi ambang batas standar yang diinginkan oleh PT. Pupuk Kaltim. Oleh karena itu, pada kasus “gen out 1” tidak diperlukan load shedding.

Gambar 5 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “gen out 1”

4.1.2 Kasus ”gen out 2”Gambar 6 merupakan hasil simulasi transient

stability kasus “gen out 2” yaitu kondisi SG K-2 trip saat semua generator bekerja dan semua beban bekerja. SG K-2disimulasikan trip pada t = 1 detik. Respon tegangan pada bus PKT-2 ketika generator SG K-2 trip turun mencapai titik 93.03 % dan mencapai steady state di titik 93.85 %. Turunnya tegangan tersebut melebihi ambang batas standar tegangan pada PT. Pupuk Kaltim. Oleh karena itu diperlukan load shedding pada kasus ”gen out 2” ini.

Gambar 6 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “gen out 2”

4.1.3 Kasus ”shedding 2”Sebagai kompensasi turunnya tegangan pada kasus

”gen out 2”, pada kasus ”shedding 2” ini dilakukan load shedding pada sebagian beban K-2 sebagai cara untuk mengatasi turun tegangan akibat generator SG K-2 trip. Grafik hasil simulasi transien setelah load shedding dilakukan dapat dilihat pada Gambar 7.

Pada gambar tersebut terlihat bahwa dengan metode load shedding yang dilakukan, dapat memperbaiki nilai tegangan yang turun akibat generator SG K-2 trip. Nilai tegangan steady state bus PKT-2 yang semula turun melebihi ambang batas standar ± 5 %, dapat diperbaiki menjadi 96.46 %. Nilai ini masih memenuhi ambang batas standar tegangan yang ditentukan oleh PT. Pupuk Kaltim. Load shedding yang dilakukan secara tidak langsung juga mempengaruhi respon frekuensi menjadi lebih baik.

Gambar 7 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “shedding 2”

4.1.4 Kasus ”gen out 3”Pada bagian ini akan ditunjukkan hasil simulasi

transient stability pada integrasi sistem kelistrikan PT.Pupuk Kaltim kasus “gen out 3” yaitu kondisi Alsthom K-3 trip saat semua generator bekerja dan semua beban bekerja. Alsthom K-3 disimulasikan trip pada t = 1 detik. Hasil simulasi dapat dilihat pada Gambar 8.

Pada kasus “gen out 3” ini, seperti yang terlihat pada Gambar 8, respon frekuensinya turun mencapai titik 98.139 %, jauh melebihi ambang batas standar yang diinginkan oleh PT. Pupuk Kaltim. Hal ini memerlukan load shedding agar turun frekuensi yang terjadi akibat tripnya generator Alsthom K-3 dapat diatasi.

Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 5 dari 8

Gambar 8 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “gen out 3”

4.1.5 Kasus ”shedding 3”Sebagai kompensasi turunnya frekuensi pada kasus

“gen out 3”, pada kasus “shedding 3” ini dilakukan load shedding pada beban KDM Load, beban SS-4, dan beban KPA sebagai cara untuk mengatasi turun frekuensi akibat generator Alsthom K-3 trip. Hasil simulasi transien setelah load shedding dilakukan dapat dilihat pada Gambar 9.

Pada gambar 9 terlihat bahwa dengan metode load shedding yang dilakukan, dapat memperbaiki nilai frekuensi yang turun akibat generator Alsthom K-3 trip. Nilai frekuensi sistem yang semula turun melebihi ambang batas standar ± 1 %, dapat diperbaiki. Walaupun terjadi generator Alsthom K-3 trip, setelah proses load shedding, nilai frekuensi hanya turun menjadi 99.115 %. Nilai ini masih memenuhi ambang batas standar frekuensi yang ditentukan oleh PT. Pupuk Kaltim.

Gambar 9 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “shedding 3”

4.1.6 Kasus ”gen out 4”Pada bagian ini akan ditunjukkan hasil simulasi

transient stability pada integrasi sistem kelistrikan PT.Pupuk Kaltim kasus “gen out 4” yaitu kondisi GENP K-4 trip saat semua generator bekerja dan semua beban bekerja.GENP K-4 disimulasikan trip pada t = 1 detik. Hasil simulasi dapat dilihat pada Gambar 10.

Pada kasus “gen out 4” ini, seperti yang terlihat pada Gambar 10, respon frekuensinya turun mencapai titik 98.989 %, sedikit melebihi ambang batas standar yang diinginkan oleh PT. Pupuk Kaltim. Selain itu respon tegangan pada bus PKT-4 ketika generator GENP K-4 trip turun mencapai titik 90.3 % dan mencapai steady state di titik 91 %. Tegangan tersebut turun jauh melebihi ambang batas standar tegangan pada PT. Pupuk Kaltim. Hal ini memerlukan load shedding agar turun frekuensi yang terjadi akibat tripnya generator GENP K-4 dapat diatasi.

Gambar 10 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “gen out 4”

4.1.7 Kasus ”shedding 4”Sebagai kompensasi turunnya frekuensi dan tegangan

pada kasus ”gen out 4”, pada kasus ”shedding 4” ini dilakukan load shedding pada beban K-4 sebagai cara untuk mengatasi turun frekuensi dan turun tegangan akibat generator GENP K-4 trip. Grafik hasil simulasi transien setelah load shedding dilakukan dapat dilihat di Gambar 11.

Pada gambar tersebut terlihat bahwa dengan metode load shedding yang dilakukan, dapat memperbaiki nilai frekuensi yang turun akibat generator GENP K-4 trip. Nilai frekuensi sistem yang semula turun melebihi ambang batas standar ± 1 %, dapat diperbaiki. Walaupun terjadi generator GENP K-4 trip, setelah proses load shedding, nilai frekuensihanya turun menjadi 99.522 %. Nilai tegangan steady state bus PKT-4 yang semula turun melebihi ambang batas standar ± 5 %, dapat diperbaiki menjadi 95.98 %. Nilai ini memenuhi ambang batas standar tegangan yang ditentukan oleh PT. Pupuk Kaltim.

Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 6 dari 8

Gambar 11 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “shedding 4”

4.1.8 Kasus ”gen out 5”Pada bagian ini akan ditunjukkan hasil simulasi

transient stability pada integrasi sistem kelistrikan PT.Pupuk Kaltim kasus “gen out 5” yaitu kondisi STG K-5 trip saat semua generator bekerja dan semua beban bekerja. STG K-5 disimulasikan trip pada t = 1 detik. Dapat dilihat pada Gambar 12, respon frekuensinya turun mencapai titik 97.784 %, dan respon tegangan pada bus PKT-5 ketika generator STG K-5 trip turun mencapai titik 86.1 % dan mencapai steady state di titik 88.81 %. Hal ini jauh melebihi ambang batas standar yang diinginkan oleh PT. Pupuk Kaltim. Hal ini memerlukan load shedding agar turun frekuensi yang terjadi akibat tripnya generator STG K-5 dapat diatasi.

Gambar 12 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “gen out 5”

4.1.9 Kasus ”shedding 5”Sebagai kompensasi turunnya frekuensi dan tegangan

pada kasus ”gen out 5”, pada kasus ”shedding 5” ini dilakukan load shedding pada beban K-5 sebagai cara untuk mengatasi turun frekuensi dan turun tegangan akibat generator STG K-5 trip. Grafik hasil simulasi transien setelah load shedding dilakukan dapat dilihat di Gambar 13.

Pada Gambar 13 terlihat bahwa dengan metode load shedding yang dilakukan, dapat memperbaiki nilai frekuensi yang turun akibat generator STG K-5 trip. Nilai frekuensi sistem yang semula turun jauh melebihi ambang batas standar ± 1 %, dapat diperbaiki. Walaupun terjadi generator STG K-5 trip, setelah proses load shedding, frekuensi hanya turun menjadi 99.116 %. Nilai tegangan steady state bus PKT-5 yang semula turun melebihi ambang batas standar ± 5 %, dapat diperbaiki menjadi 96.46 %. Nilai ini memenuhi ambang batas standar yang ditentukan oleh PT. Pupuk Kaltim.

Gambar 13 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “shedding 5”

4.1.10 Kasus ”gen out KDM”Pada bagian ini akan ditunjukkan hasil simulasi

transient stability pada integrasi sistem kelistrikan PT.Pupuk Kaltim kasus “gen out KDM” yaitu kondisi Alsthom KDM trip saat semua generator bekerja dan semua beban bekerja. Alsthom KDM disimulasikan trip pada t = 1 detik. Hasil simulasi dapat dilihat pada Gambar 14.

Pada kasus “gen out KDM” ini, seperti yang terlihat pada Gambar 14, respon frekuensinya turun mencapai titik 98.503 %, jauh melebihi ambang batas standar yang diinginkan oleh PT. Pupuk Kaltim. Respon tegangan padabus KDM-1 ketika generator Alsthom KDM trip turun mencapai titik 87.84 % dan mencapai steady state di titik 89.4 %. Tegangan tersebut turun jauh melebihi ambang batas standar tegangan pada PT. Pupuk Kaltim. Oleh karena itu, selain karena turunnya frekuensi, diperlukan load shedding pada kasus ”gen out KDM” ini untuk mengatasi turunnya tegangan akibat generator Alsthom KDM trip.

Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 7 dari 8

Gambar 14 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “gen out KDM”

4.1.11 Kasus ”shedding KDM”Sebagai kompensasi kasus ”gen out KDM”, pada

kasus ”shedding KDM” ini dilakukan load shedding pada beban POPKA, dan beban SS-4 untuk mengatasi turun frekuensi dan turun tegangan akibat generator Alsthom KDM trip. Grafik hasil simulasi transien setelah load shedding dilakukan dapat dilihat pada Gambar 15.

Nilai frekuensi sistem yang semula turun melebihi ambang batas standar ± 1 %, dapat diperbaiki menjadi 99.507 %. Nilai tegangan steady state bus KDM-1 yang semula turun melebihi ambang batas standar ± 5 %, dapat diperbaiki menjadi 95.98 %. Nilai ini memenuhi ambang batas standar.

Gambar 15 Respon Frekuensi dan Tegangan kasus “shedding KDM”

4.2 Skema Load Shedding PT. Pupuk Kaltim dengan penambahan pabrik PKT 5Berikut ini adalah perbandingan skema load

shedding sebelum dan sesudah adanya penambahan pabrik PKT-5 pada integrasi system kelistrikan PT. Pupuk Kaltim1. Ketika generator pabrik PKT-1 trip (SG K-1 trip)

Pada kasus ini, generator SG K-1 trip, tidak ada perubahan skema load shedding. Tidak ada pelepasan beban yang dilakukan karena respon frekuensi dan respon tegangannya masih dalam ambang batas standar PT. Pupuk Kaltim.

2. Ketika generator pabrik PKT-2 trip (SG K-2 trip)Pada kasus ini, ada perubahan skema load

shedding. Saat generator SG K-2 trip, yang awalnya terjadi load shedding pada beban pabrik PKT-2 (beban K-2) dan beban pada unit KDM (beban SS-4), kali ini load shedding hanya dilakukan pada beban K-2 sebesar 6.2 MW.

3. Ketika generator pabrik PKT-3 trip (Alsthom K-3 trip)Ketika generator Alsthom K-3 trip, skema load

shedding eksistingnya adalah pelepasan pada beban pabrik PKT-3 (beban K-3), dan beban pada unit KDM (beban SS-4, beban DKM, dan beban POPKA). Sekarang dengan kasus yang sama, skema load shedding yang didapatkan hanya pelepasan pada beban unit KDM (beban KPA, beban SS-4, dan beban KDM Load) sebesar 9 MW.

4. Ketika generator pabrik PKT-4 trip (GENP K-4 trip)Ketika generator GENP K-4 trip, skema load

shedding eksistingnya adalah pelepasan pada beban pabrik PKT-4 (beban K-4), dan beban unit KDM (beban SS-4) dengan total load shedding sebesar 8.4 MW. Sedangkan skema load shedding simulasi menunjukkan, ketika generator GENP K-4 trip, pelepasan bebannya meliputi beban pabrik PKT-4 (beban K-4) saja sebesar 7.7 MW.

5. Ketika generator pabrik PKT-5 trip (STG K-5 trip)Untuk kasus kali ini, kondisi eksisting tidak

melakukan simulasi. Dikarenakan oleh pabrik PKT-5 belum terealisasi. Skema load shedding yang didapatkan dari simulasi setelah ada penambahan pabrik PKT-5 dengan kasus generator STG K-5 trip adalah pelepasan pada beban pabrik PKT-5 (beban K-5) sebesar 16.6 MW.

6. Ketika generator unit KDM trip (Alsthom KDM)Pada kasus kali ini, generator Alsthom KDM trip,

skema load shedding eksistingnya menunjukkan bahwa terjadi pelepasan pada semua beban unit KDM kecuali beban DKM. Beban-beban ini meliputi beban POPKA, beban SS-4, beban KPI, beban KPA, dan juga beban KDM Load dengan total load shedding sebesar 20.8 MW.

Pada simulasi yang dilakukan setelah ada penambahan pabrik PKT-5, skema load shedding untuk kasus generator Alsthom KDM trip hanya melepas 2 beban unit KDM, yaitu beban POPKA dan beban SS-4. Total load shedding yang dilakukan adalah sebesar 14.8 MW.

Proseding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS Halaman 8 dari 8

Tabel 2 menunjukkan skema load shedding baru yang didapat dari analisis transien setelah penambahan pabrik PKT-5 pada integrasi sistem kelistrikan PT Pupuk Kaltim.

Tabel 2 Report Operasi Pembangkit dan Load Shedding dengan Kasus 1 Generator Trip Setelah Penambahan Pabrik PKT-5

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang didapatkan dari simulasi dan analisis pada tugas akhir ini, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: Penambahan Pabrik PKT-5 pada integrasi sistem kelistrikan PT Pupuk Kaltim berpengaruh pada analisis transien yang disimulasikan. Analisis transien yang dilakukan pada integrasi sistem kelistrikan PT Pupuk Kaltim akibat penambahan pabrik PKT-5 dengan kasus 1 generator trip mengubah skema load shedding eksisting.a. Saat generator pabrik PKT-1 trip (SG K-1) tidak ada

perubahan skema load shedding.b. Ketika generator pabrik PKT-2 trip (SG K-2), ada

perubahan skema load shedding. Awalnya terjadi load shedding pada beban pabrik PKT-2 (beban K-2) dan beban pada unit KDM (beban SS-4), kali ini load shedding hanya dilakukan pada beban K-2 sebesar 6.2 MW.

c. Ketika generator pabrik PKT-3 trip (Alsthom K-3), skema load shedding eksistingnya adalah pelepasan pada beban pabrik PKT-3 (beban K-3), dan beban pada unit KDM (beban SS-4, beban DKM, dan beban POPKA). Sekarang dengan kasus yang sama, skema load shedding yang didapatkan hanya pelepasan pada beban unit KDM (beban KPA, beban SS-4, dan beban KDM Load) sebesar 9 MW.

d. Ketika generator pabrik PKT-4 trip (GENP K-4), skema load shedding eksistingnya adalah pelepasan pada beban pabrik PKT-4 (beban K-4), dan beban unit KDM (beban SS-4) dengan total load shedding sebesar 8.4 MW. Sedangkan skema load shedding simulasi menunjukkan, ketika generator GENP K-4 trip, pelepasan bebannya meliputi beban pabrik PKT-4 (beban K-4) saja sebesar 7.7 MW.

e. Ketika generator pabrik PKT-5 trip (STG K-5), skema load shedding yang didapatkan dari simulasi setelah ada

penambahan pabrik PKT-5 dengan kasus generator STG K-5 trip adalah pelepasan pada beban pabrik PKT-5 (beban K-5) sebesar 16.6 MW.

f. Ketika generator unit KDM trip (Alsthom KDM), skema load shedding eksistingnya menunjukkan bahwa terjadi pelepasan pada semua beban unit KDM kecuali beban DKM. Beban-beban ini meliputi beban POPKA, beban SS-4, beban KPI, beban KPA, dan juga beban KDM Load dengan total load shedding sebesar 20.8 MW.Pada simulasi yang dilakukan setelah ada penambahan pabrik PKT-5, skema load shedding untuk kasus generator Alsthom KDM trip hanya melepas 2 beban unit KDM, yaitu beban POPKA dan beban SS-4. Total load shedding yang dilakukan adalah sebesar 14.8 MW.

DAFTAR PUSTAKA[1] Hadi Saadat, Power System Analysis, McGraw-Hill

Inc., 1999.[2] Imam Robandi, Margo Pujiantara, “Analisa Sistem

Tenaga [Pengantar Stabilitas Dinamik]” Proyek Percepatan Pendidikan Insinyur 1996/1997 FTI ITS, 1997.

[3] Imam Robandi, “Desain Sistem Tenaga Modern” Andi Yogyakarta, 2006.

[4] Penangsang, Ontoseno. “Diktat Kuliah Analisis Sistem Tenaga Listrik 2”. Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

[5] Penangsang, Ontoseno. “Diktat Kuliah Peningkatan Kualitas Daya”. Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

[6] Roger C. Dugan, Surya Santoso, Mark F. McGranaghan, H. Wayne Beaty “Electrical Power System Quality (second edition)”, McGraw-Hill Inc, 2002.

[7] Togan, Paul dan Vebrianto, Vian, 2009. “Stabilitas Frekuensi Dan Tegangan Pada Sistem 150 kV Jakarta Banten”, Surabaya.

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Penulis bernama lengkap Contardo Tresky Abipudya dilahirkan pada tanggal 19 Juni 1986 di Jember, Jawa Timur. Lahir sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara pasangan Soebiakto dan Sutilah. Pada tahun 1998, lulus dari SDK Maria Fatima I Jember. Pada tahun 2001, lulus dari SLTPK Maria

Fatima Jember dan tahun 2004 lulus dari SMUK Santo Paulus Jember. Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (JTE-FTI-ITS) mengambil bidang studi Teknik Sistem Tenaga. Penulis dapat dihubungi melalui email complicated_contardo@yahoo.co.id