Perbaikan Mutu Tegangan dengan rekonfigurasi jaringan TM
18
MAKALAH KAJIAN PERBAIKAN MUTU TEGANGAN UJUNG DAN PENEKANAN LOSSES PENYULANG GEROKGAK DENGAN IMPLEMENTASI REKONFIGURASI JARINGAN PENYULANG GEROKGAK – PENYULANG CELUKAN BAWANG Disusun Oleh Gesmulyadi Q NIP : 8208451 Z Jabatan : Spv Distribusi Rayon Seririt
-
Upload
independent -
Category
Documents
-
view
7 -
download
0
Transcript of Perbaikan Mutu Tegangan dengan rekonfigurasi jaringan TM
MAKALAH KAJIAN
PERBAIKAN MUTU TEGANGAN UJUNG DAN PENEKANAN LOSSES PENYULANG GEROKGAK DENGAN IMPLEMENTASI REKONFIGURASI JARINGANPENYULANG GEROKGAK – PENYULANG CELUKAN
BAWANG
Disusun Oleh
Gesmulyadi Q NIP : 8208451 ZJabatan : Spv Distribusi Rayon Seririt
PLN DISTRIBUSI BALIAREA BALI UTARARAYON SERIRIT
2012
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANGMemasuki Program Perang Padam Jawa Bali Jilid II,
maka sudah seharusnya tidak ada lagi tegangan ujung JTM dibawah standar sebagaimana dipersyaratkan dalam SPLN (+ 10%). Tegangan ujung JTM terendah yang masih diijinkanadalah 19 kV dan tegangan ujung JTM tertinggi adalah 21kV. PLN Distribusi Bali Area Bali Utara Rayon Seriritmemiliki 4 penyulang. Dari keempat penyulang tersebut adasatu penyulang yang memiliki tegangan ujung di bawah 19 kVbahkan hingga mencapai 18,34 kV. Akibat dari teganganujung yang jauh di bawah standar ini mengakibatkan 2 halyang sangat merugikan kinerja PLN Distribusi Bali padaumumnya dan Area Bali Utara /Rayon Seririt pada khususnyayaitu :
1. Mutu Pelayanan kepada pelanggan yang sangat buruk di ujung jaringan. Di antara pelanggan yang ikut merasakan dampak daritegangan ujung di bawah standar ini adalah pelangganbesar PT Tonasa (1730 VA). Pelanggan ini seringmengeluhkan mutu kelistrikan PLN terutama jika dilakukanmaneuver jaringan pada saat dilakukan pemeliharaanterencana ataupun karena gangguan. Tegangan ujung diPenyulang Gerokgak menjadi jauh di bawah standar karenadipengaruhi faktor utama sbb :a. Jaringan radial yang sangat panjang (+ 35 km)b. Tipe jaringan bottleneck yaitu pemusatan beban diujung jaringan
2
15 % beban terpusat di tengah dan 85 % beban terpusatdi 1/3 ujung jaringan. Kumulatif dari beban yangterpusat di ujung jaringan mengalir di backbone hulujaringan Penyulang Gerokgak sehingga drop teganganyang cukup besar terjadi di sepanjang hulu jaringan.
2. Losses Penyulang Gerokgak tinggi. Untuk pemakaian beban yang sama oleh pelanggan, dengansemakin rendahnya tegangan kerja di titik beban/trafodistribusi maka semakin besar arus yang diminta olehbeban dari sumber. Akibatnya kumulatif kuadrat arusbeban tersebut mengalir di sepanjang Penyulang Gerokgakdan dikalikan dengan impedansi jaringan menyebabkankontribusi losses yang cukup besar. Losses ini sangatberpengaruh besar terhadap kinerja losses Rayon Seririt.
B. MAKSUDDari uraian Latar Belakang maka untuk meningkatkan
kinerja PLN Distribusi Bali Area Bali Utara khususnyaRayon Seririt maka perlu dilakukan peningkatan kualitasPelayanan dari sisi Mutu Tegangan Pelayanan dan PenekananLosses Teknis Penyulang Gerokgak
C. TUJUAN
Agar Mutu Tegangan Pelayanan di sisi pelanggan bisaditingkatkan dan losses Penyulang Gerokgak bisa ditekandalam waktu dekat maka perlu dilakukan usaha untukmenaikkan tegangan ujung Penyulang Gerokgak dengan carapengalihan beban ujung Penyulang Gerokgak ke PenyulangCelukan Bawang mempertimbangkan :1. Menekan drop tegangan di sepanjang jaringan dengan
mengganti penghantar backbone jaringan hulu PenyulangGerokgak dengan penghantar yang memiliki impedansi lebihkecil
3
2. Pengalihan sebagian besar beban di ujung jaringanPenyulang Gerokgak ke Penyulang lain yang memilikiimpedansi penghantar lebih kecil.
3. Investasi dan tenaga lebih murah4. Waktu pelaksanaan lebih cepat
4
DASAR TEORI
Untuk mendasari analisa dan perhitungan losses(khususnya) dalam kajian ini, maka kami sandarkan perhitungankami menggunakan dasar teori sebagai berikut :
1. Daya Listrik
Daya listrik merupakan besaran listrik yang munculsebagai akibat dari perkalian antara tegangan dan arusyang dapat dirumuskan secara matematis sebagai berikut :
Dengan
2. Rugi rugi jaringan
Rugi rugi jaringan merupakan besaran listrik yang munculpada penghantar yang dialiri oleh arus. Besaran listrikini muncul di pengahantar dalam bentuk panas. Persamaanmatematis dari rugi rugi jaringan adalah sebagai berikut:
3. Load Faktor
Load Faktor atau faktor Beban adalah koefisien yangmenyatakan prosentase pemakaian beban rata ratapelanggan terhadap beban puncaknya yang dinyatakansebagai berikut :
4. Losses Daya listrik
5
- Perhitungan Losses PLNLosses daya listrik yang dimaksudkan oleh PLN adalahprosentase selisih kWh penjualan dengan kWh beli P3Bdibandingkan dengan kWh beli P3B setiap periodenyayang dapat dirumuskan sebagai berikut :
- Perhitungan Losses Teknis jaringanLosses teknis daya listrik diperoleh dengan menghitungperkalian rugi rugi jaringan dengan waktu yang dapatdirumuskan sebagai berikut :
5. Tegangan Ujung
Tegangan ujung adalah tegangan terkecil yang terukur diujung jaringan. Tegangan ini tidak sama dengan tegangandi sisi hulu karena adanya faktor drop tegangan yangmuncul di sepanjang jaringan sehingga menjadi pengurangtegangan hulu. Secara matematis tegangan ujungdirumuskan sebagai berikut :
6. Beban Pemakaian Trafo Distribusi
Jika trafo dibebani di sisi sekunder maka akan mengalirarus di sisi primer yang besarnya dapat dirumuskandengan menurunkan persamaan daya pembebanan trafodistribusi 3 fasa sebagai berikut :
6
dengan
METODOLOGI
Untuk merealisasikan rencana rekonfigurasi PenyulangGerokgak dengan Penyulang Celukan Bawang, maka perluditetapkan langkah yang sistematis sehingga hasil yangdiperoleh terarah dan termonitor dengan baik. Adapun langkahtersebut kami gambarkan dalam flow sebagai berikut :
Mulai
Perencanaan Rekonfigurasi Penyulang Gerokgak - P CelukanBawang dan menyusun step pengukuran tegangan di beberapa
titik survey
Pembangunan LBS kopel Penyulang Celukan Bawang-PenyulangGerokgak F Pulaki
7
Pengoperasian LBS kopel (Close)
Pengoperasian GH Seririt F. Kota (Open)
Pengukuran Tegangan ujung LBS Celukan Bawang (Open)
Pengoperasian LBS Celukan Bawang (Close)
Pengoperasian LBS Tinga2 (Open)
Mengukur Tegangan ujung di LBS Tinga TingaDan mengukur tegangan ujung di Recloser Tie Penyabangan
Penetapan Kondisi Operasi Normal radial kelistrikan PenyulangGerokgak – P Celukan bawang
- Menghitung Penurunan losses Rayon Seririt- Menghitung Kenaikan losses Rayon Singaraja
- Menghitung Kontribusi losses (naik/turun) Area Bali Utara
Mengusulkan Kondisi Operasi Normal radial kelistrikanPenyulang Gerokgak – P Celukan bawang
Selesai
PEMBAHASAN
Pada tanggal Pelaksanaan 09 April 2012, diadakan ujicoba rencana rekonfigurasi yang dilaksanakan oleh TimDistribusi Area Bali Utara dan Tim Distribusi Rayon Seririt.Adapun untuk single line diagram Operasi Normal PenyulangGerokgak dan Penyulang Celukan Bawang bisa dilihat pada
8
lampiran I sedangkan single line diagram Operasi SetelahRekonfigurasi Penyulang Gerokgak dan Penyulang Celukan Bawangbisa dilihat pada lampiran II
Gambaran umum kondisi operasi Penyulang Gerokgak – PenyulangCelukan Bawangadalah sebagai berikut :
Existing : Penyulang Gerokgak terdiri dari 2 feeder yaitu Penyulang
Gerokgak Feeder Kota dan Penyulang Gerokgak Feeder Pulaki Kopel Penyulang Gerokgak Feeder Kota dan Penyulang
Gerokgak Feeder Pulaki ada di LBS Celukan Bawang (NO) Penyulang Gerokgak loop dengan Penyulang Menjangan di
Recloser tie Penyabangan yang merupakan ujung dariPenyulang Gerokgak Feeder Kota (NO)
Penyulang Gerokgak Feeder Pulaki loop dengan PenyulangCelukan Bawang di LBS yang baru dibangun untuk rencanarekonfigurasi yaitu LBS SPBU Kalanganyar (NO)
Visualisasi Operasi Penyulang Gerokgak – Penyulang CelukanBawang
9
GI Pemaron
F. Kota (NC)
F. Pulaki (NC)
LBS SPBU Kalanganyar (NO)
LBS Tinga tinga (NC)
LBS Celukan Bawang (NO)
P. Gerokgak
P. Celukan BawangRec Tie
Penyabangan (NO)
Rencana rekonfigurasi Penyulang Gerokgak terdiri dari 2 feeder yaitu Penyulang
Gerokgak Feeder Kota dan Penyulang Gerokgak Feeder Pulaki Penyulang Gerokgak Feeder Pulaki dibawa ke Penyulang
Celukan Bawang dengan mengoperasikan LBS SPBU Kalanganyar(NC) dan mengoperasikan Penyulang Gerokgak Feeder Pulakidi GH Seririt (NO)
Sebagain Penyulang Gerokgak Feeder Kota dibawa kePenyulang Gerokgak Feeder Pulaki dengan mengoperasikan LBSCelukan Bawang (NC)
Kopel Penyulang Gerokgak Feeder Kota yang dibawa kePenyulang Gerokgak Feeder Pulaki dengan Penyulang GerokgakFeeder Kota yang lama ada di LBS Tinga – tinga (NO)
Visualisasi Operasi Penyulang Gerokgak – Penyulang CelukanBawang
Sebelum dilakukan rekonfigurasi, maka dilakukan pengukurantegangan di titik titik yang sudah direncanakan. Selanjutnyadilakukan rekonfigurasi jaringan Penyulang Gerokgak –Penyulang Celukan Bawang dan dilakukan pengukuran tegangan dititik-titik yang sama. Adapun hasil pengukuran tegangan dimasing-masing titik yang direncanakan dapat dilihat padatabel di bawah ini :
10
GI Pemaron
F. Kota (NC)
F. Pulaki (NO)
LBS SPBU Kalanganyar (NC)
LBS Tinga tinga (NO)
LBS Celukan Bawang (NC)
P. Gerokgak
P. Celukan BawangRec Tie
Penyabangan (NO)
Pada saat dilakukan pengukuran tegangan Penyulang Gerokgakdan Penyulang Celukan Bawang (Siang dan Malam), maka bebanyang terbaca di masing masing penyulang sebelum dan setelahdilakukan pengalihan beban adalah sebagai berikut :
Dari tabel hasil ukur tegangan dan tabel pembacaan bebanpenyulang di atas, maka dapat disimpulkan beberapa hal bahwasetelah dilakukan rekonfigurasi :
1. Tegangan Ujung di Tie Penyabangan naik dari 18,34menjadi 19,34 kV pada saat beban siang. Artinya terjadikenaikan tegangan 0,89 kV
2. Tegangan Ujung di Tie Penyabangan naik dari 18,45 kVmenjadi 19,27 kV pada saat beban malam. Artinya terjadikenaikan tegangan 0,87 kV
3. Beban puncak siang Penyulang Gerokgak turun dari 110 Amenjadi 48 A
4. Beban puncak malam Penyulang Gerokgak turun dari 137 Amenjadi 51 A
5. Beban puncak siang Penyulang Celukan Bawang naik dari18 A menjadi 92 A
6. Beban puncak malam Penyulang Celukan Bawang naik dari23 A menjadi 112 A
11
Dengan diperoleh hasil ukur tegangan ujung di atas makalangkah selanjutnya adalah menghitung potensi penurunanlosses Penyulang Gerokgak, potensi Kenaikan losses PenyulangCelukan Bawang. Hasil perhitungan potensi losses masingmasing Penyulang adalah sebagai berikut :
Losses hitung di atas jika dikaitkan dengan kontribusipenurunan losses Penyulang Gerokgak (asset Rayon Seririt),kenaikan losses Penyulang Celukan Bawang (asset RayonSingaraja) dan kontribusi losses (naik/turun) untuk Area BaliUtara maka diperoleh pendekatan perhitungan losses dengansampling bulan Oktober – Desember 2011 untuk masing masingunit adalah sebagai berikut :
Dari hasil hitung losses maka dapat disimpulkan bahwa setelahdilakukan rekonfigurasi :1. Losses Penyulang Gerokgak turun dengan uraian sbb :
kWh = 48.430,62kVarh = 71.667,40kVAh = 87.142,70
2. Losses Penyulang Celukan Bawang naik dengan uraiansbb :kWh = 21.213,51kVarh = 12.690,30kVAh = 25.130,36
3. Losses total Penyulang Gerokgak + Penyulang CelukanBawang turun dengan uraian sbb :kWh = 27.217,11kVarh = 58.977,10kVAh = 62.012,35Total losses kedua penyulang masih membeikan gainpositif
12
4. Potensi prosentase penurunan losses rata rata RayonSeririt = 1,10 %
5. Potensi prosentase kenaikan losses rata rata RayonSingaraja = 0,19 %
6. Potensi prosentase penurunan losses rata rata Arae BaliUtara = 0,09 %
13
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Dari data yang diperoleh dan kajian pada Bab Pembahasanmaka dapat kami simpulkan beberapa hal sebagai berikut :1. Rencana rekonfigurasi dilakukan dengan langkah :
Penyulang Gerokgak Feeder Pulaki dibawa ke PenyulangCelukan Bawang dengan mengoperasikan LBS SPBUKalanganyar (NC) dan mengoperasikan PenyulangGerokgak Feeder Pulaki di GH Seririt (NO)
Sebagain Penyulang Gerokgak Feeder Kota dibawa kePenyulang Gerokgak Feeder Pulaki denganmengoperasikan LBS Celukan Bawang (NC)
Kopel Penyulang Gerokgak Feeder Kota yang dibawa kePenyulang Gerokgak Feeder Pulaki dengan PenyulangGerokgak Feeder Kota yang lama ada di LBS Tinga –tinga (NO)
2. Setelah dilakukan rekonfigurasi, maka Tegangan UjungPenyulang Gerokgak, beban Penyulang Gerokgak dan bebanPenyulang Celukan Bawang terjadi perubahan :a. Tegangan Ujung Penyulang Gerokgak di Tie
Penyabangan naik dari : 18,34 menjadi 19,34 kV (beban siang) 18,45 kV menjadi 19,27 kV (beban malam)
b. Beban Penyulang Gerokgak turun dari : 110 A menjadi 48 A (beban siang) 137 A menjadi 51 A (beban malam)
c. Beban Penyulang Celukan Bawang naik dari : 18 A menjadi 92 A (beban siang) 23 A menjadi 112 A
14
3. Setelah dilakukan rekonfigurasi, maka potensi losses perunit berdasarkan asset penyulang adalah sebagaiberikut :a. Rayon Seririt turun rata rata = 1,10 %b. Rayon Singaraja naik rata rata = 0,19 %c. Area Bali Utara turun rata rata = 0,09 %
4. Melalui rekonfigurasi maka perbaikan mutu tegangan ujungdan penekanan losses dapat diusahakan dalam waktu dekat,dengan usaha minimal dan nilai investasi yang murah.Dengan demikian citra PLN terutama untuk pelanggan diujung jaringan Penyulang Gerokgak dapat diperbaiki
B. SARAN
Dari pembahasan di atas dan dikuatkan kembali pada BabKesimpulan, terlihat bahwa dengan dilakukan pengalihansebagian beban Penyulang Gerokgak ke Penyulang CelukanBawang (yang baru dibangun) lewat LBS SPBU Kalanganyar (barudipasang) maka memberikan hasil nyata perbaikan teganganujung dan potensi penekanan losses teknis Penyulang Gerokgakbahkan sekalipun losses Penyulang Celukan Bawang naik denganpengalihan sebagian beban Penyulang Gerokgak ke PenyulangCelukan Bawang tetapi secara akumulasi losses masihmemberikan gain positif penekanan losses.
Untuk saat ini masing masing penyulang dikembalikan keoperasi normal radialnya. Untuk itu melalui kajian ini kamimengusulkan agar disetujui pelaksanaan rekonfigurasi jaringandalam waktu dekat.
15
LAMPIRAN ISINGLE LINE DIAGRAM OPERASI NORMAL PENYULANG GEROKGAK DAN PENYULANG CELUKAN BAWANG
47/1730
46/200
LBS.MOTORAIS C.BAWAING
30100
28/100
26/50
27/64
24/64
25/64
22/200
23/160
17/160
18/100
LBS UMA
ANYA
R
LBS. BEROMBONG
35/100
36/50
86/200
29/100
87/50
88/50
19/100
21/100
31/50
32/100
34/50
33/50
48/100
40/160
39/5038/100
52/6445/50
41/160
56/250
53/100
54/160
51/100
50/50
49/16059/100
58/200
63/200
57/5055/25062/160
61/16060/100
LBS GEROKGAK
LBSPENGULON LBS
TINGA TI
NGA
65/64
64/250
44/100
43/100 42/200
80/160
82/160
83/200
84/160
LBS S.
LANGIT
76/100
77/160
78/100
81/160
79/200
73/50
74/100
75/100
67/100
66/10071/100
72/100
69/10070/25
68/100
KWH.EXIM
16/160
14200
11/160 5/160 2/
100
9/100
10/100
7/200
3/10
6/100
12/100
13/200
LBS.SMA
LBS SF BANJA
R
1/100
4/100
REC.TIE PE
NYABANGAN
CEL GEROKGAK
LBS POLE I FDR KOTASERIRIT
8/1
20/10
15/200
3/100
LBS MOTORAISE KALIBUKBUK
LBS POLE IFDR PULAKI
RECLOSERLBS.SMA
37/100
59/100
58/200
57/50
60/100
CEL BAWANG
LBS SF
BANJA
R
RENC.DIPASANG RECLOSER PADA PENYULANG CELUKAN BAWANG KARENA AKAN MEMIKUL SEBAGIAN BEBAN PENYULANG GEROKGAK ARAH KOTA
GI PEMARON
1
23456789
10
LBS Celukan Bawang (NO) ; kopelPenyulang Gerokgak Feeder Pulaki dan Penyulang Gerokgak
LBS SPBU Kalanganyar (NO) ; kopel Penyulang Gerokgak Feeder Pulaki dan Penyulang Celukan Bawang
Recloser Tie Penyabangan (NO) ;kopel Penyulang Gerokgak Feederkota dan Penyulang Menjangan. LBS Tinga –
tinga (NC)
Penyulang
Penyulang Celukan Bawang
F. Pulaki F. Kota GH Seririt* Feeder Kota (NC)
Rencana pasang recloser pengaman P Celukan Bawang
LAMPIRAN IISINGLE LINE DIAGRAM OPERASI SETELAH REKONFIGURASI P.GEROKGAK & P.CELUKAN BAWANG
47/1730
46/200
LBS.MOTORAIS C.BAWAING
30100
28/100
26/50
27/64
24/64
25/64
22/200
23/160
17/160
18/100
LBS UM
A AN
YAR
LBS. BEROMBONG
35/100
36/50
86/200
29/100
87/50
88/50
19/100
21/100
31/50
32/100
34/50
33/50
48/100
40/160
39/5038/100
52/6445/50
41/160
56/250
53/100
54/160
51/100
50/50
49/16059/100
58/200
63/200
57/5055/25062/160
61/16060/100
LBS GEROKGAK
LBSPENGULON LB
STING
A TI
NGA
65/64
64/250
44/100
43/100 42/200
80/160
82/160
83/200
84/160
LBS S.
LANGIT
76/100
77/160
78/100
81/160
79/200
73/50
74/100
75/100
67/100
66/10071/100
72/100
69/10070/25
68/100
KWH.
EXIM
16/160
14200
11/160 5/160 2/
100
9/100
10/100
7/200
3/10
6/100
12/100
13/200
LBS.SMA
LBS
SF BAN
JAR
1/100
4/100
REC.
TIE PENYAB
ANGAN
CEL GEROKGAK
LBS POLE I FDR KOTASERIRIT
8/1
20/10
15/200
3/100
LBS MOTORAISE KALIBUKBUK
LBS POLE IFDR PULAKI
RECLOSERLBS.SMA
37/100
59/100
58/200
57/50
60/100
CEL BAWANG
LBS
SF BAN
JAR
RENC.DIPASANG RECLOSER PADA PENYULANG CELUKAN BAWANG KARENA AKAN MEMIKUL SEBAGIAN BEBAN PENYULANG GEROKGAK ARAH KOTA
GI PEMARON
1
23456789
10
LBS Celukan Bawang (NC) ; Penyulang Gerokgak Feeder Pulaki memikul sebagian beban
LBS SPBU Kalanganyar (NC) ; PenyulangGerokgak Feeder Pulaki dialihkan ke Penyulang Celukan Bawang
Recloser Tie Penyabangan (NO) ;kopel Penyulang Gerokgak Feederkota dan Penyulang Menjangan.
LBS Tinga – tinga (NO); kopel antara Feeder Kota yang dibawa ke Feeder
Penyulang
Penyulang Celukan Bawang
F. Pulaki F. Kota
GH Seririt* Feeder Kota (NC)
Rencana pasang recloser pengaman P Celukan Bawang
17
17
