Tinjauan dari hasil studi aliran daya Sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam pada saat :
4.1. KONDISI SISTEM KEADAAN NORMAL
Sistem Sumatera Bagian Utara adalah sistem interkoneksi 150 kV dalam kendali operasi Unit Pengatur Beban Sumatera Bagian Utara sebagai operator sistem di bawah PLN Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Sumatera, meliputi 5 Sektor Pembangkitan PLN Pembangkitan Sumatera Bagian Utara (Belawan, Medan, Pandan, Lueng Bata, dan Labuhan Angin), serta 3 Unit Pelayanan Transmisi PLN Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Sumatera (Medan, Pematang Siantar dan Banda Aceh) yang melayani distribusi PLN Wilayah Sumatera Utara dan Wilayah Nanggroe Aceh Darussalam.
Sistem Sumbagut juga terinterkoneksi dengan sistem tenaga listrik lain, yaitu Sistem 275 kV PT Inalum, terhubung melalui IBT 2×40 MVA GI Kuala Tanjung, yang beroperasi merealisasikan transfer export-import energi antara PLN-Inalum dengan skema net-zero balance (energy-swap).
Komposisi pembangkitan yang ada pada Sistem Kelistrikan Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam meliputi PLTU, PLTGU, PLTA, PLTG, PLTD dan PLTP. Beban puncak tertinggi yang terlayani sampai dengan tahun 2009 sebesar 1.233,2 MW tanggal 22 Mei 2009 pukul 19:30 WIB. Sedangkan rencana beban puncak pada tanggal tersebut sebesar 1353 MW, sehingga defisit sebesar 119,8 MW.
Untuk data pembangkit yang beroperasi pada kondisi tersebut diatas dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.2 Kondisi tipikal neraca daya Sistem Sumbagut pada saat beban puncak
malam (22 Mei 2009; pembangkit tidak siap operasi:PPASR G1-G5, GLUGR G1- G2, TTKNG D3-D5, SPAN A1, Labuhan Angin U1, PSANG D1, SBYAK P2)
NO. PEMBANGKIT UNIT Manufacture Serial Number Tahun Operasi Daya Terpasang Daya Mampu (MW) (MW)
I Sektor Pembangkitan Belawan
1 PLTU BELA WA N U.1 A BB-German 1251 1984 65 42 U.2 A BB-German 1252 1984 65 33 U.3 ABB-Swiss 1-334211 1989 65 49 U.4 ABB-Swiss 1-334212 1989 65 55 2 PLTGU BELAWAN GT11 Siemens KWU 800112 1993 117.5 78 GT12 Siemens KWU 800175 1988 128.8 108 ST10 Siemens KWU 117521 1995 149 74 GT21 Siemens KWU 800217 1995 130 123 GT22 Siemens KWU 800227 1994 130 113 ST20 Siemens KWU 117638 1994 162.5 123 3 PLTD SEWA AKE BL 1 2008 40 35.4 BL 2 2008 40 40.0
II Sektor Pembangkitan M edan
4 PLTG PA YA PASIR 1 Wescan 166S6027 1976 14.5 Ggn 2 Wescan 166S6027 1976 14.5 Ggn 3 A lsthom 224550 1978 20.1 Ggn 4 A lsthom 224812 1978 20.1 Ggn 5 A lsthom 91-300897P1 1983 21.4 Ggn 6/ TM 2500 GE (TM 2500) - 2008 24.6 18 7/ TM 2500 GE (TM 2500) - 2008 34 34 5 PLTD SEWA ARTI DUTA 1 - - 2008 18 17 6 PLTG GLUGUR 1 JBE 226371 1975 19.9 Ggn
2 A EG 147881 1967 12.9 Ggn TM 2.1 Turbo Mach - 2008 18.1 11 7 PLTD TITI KUNING 1 Enterprise 74004/ 2597 1976 4.1 3 2 Enterprise 74005/ 2598 1976 4.1 3 3 Enterprise 74006/ 2599 1976 4.1 Ggn 4 Enterprise 74007/ 2600 1976 4.1 Ggn 5 Enterprise 74008/ 2601 1976 4.1 Ggn 6 Enterprise 74009/ 2602 1976 4.1 3
III Sektor Pembangkitan Pandan
8 PLTMH Batang Gadis 1 Chong Qing 92-37 1994 0.45 0.45 PLTMH Batang Gadis 2 Chong Qing 92-38 1994 0.45 0.45 PLTMH Tonduhan 1 W.K.V. GmBH - 1987 0.2 0.15 PLTMH Tonduhan 2 W.K.V. GmBH - 1988 0.2 0.15 PLTMH Kombih I 1 AS-Fadum NS-8 1987 0.75 0.45 PLTMH Kombih I 2 AS-Fadum NS-7 1988 0.75 0.45 PLTMH Kombih II 1 AS-Fadum NS-5 1987 0.75 0.45 PLTMH Kombih II 2 AS-Fadum NS-3 1988 0.75 0.45 PLTMH Boho 1 W.K.V. GmBH - 1989 0.2 0.20 PLTMH A ek Raisan 1 AS-Fadum NS-1 1989 0.75 0.45 PLTMH A ek Raisan 2 AS-Fadum NS-2 1987 0.75 0.45 PLTMH A ek Silang 1 AS-Fadum NS-4 1988 0.75 0.45 PLTMH A ek Sibundong 1 AS-Fadum 400 1987 0.75 0.45 9 PLTA SIPAN 1 Toshiba M211071-CR1101 2004 33 Ggn 2 Toshiba M211071-CR1101 2003 17 12.2 10 PLTA RENUN 1 Kvaerner - 2006 41 41
2 Kvaerner - 2005 41 38
IV Sektor Pembangkitan Labuhan A ngin
11 PLTU LABUHAN ANGIN 1 CEMC 2009 115 Ggn
2 CEMC 2009 115 90.9
V Sektor Pembangkitan Lueng Bata
12 PLTD COT TRUENG 1 Sulzer 1978 4.7 4
2 Sulzer 1978 4.7 4
13 PLTD PULO PISANG Sulzer 1987 5 Ggn 14 PLTD SEWA LEUNG BATA Sulzer 2002 23.5 12
PLTD LEUNG BATA Sulzer 1977 60.7 13
VI IPP
15 PLTP SIBAYAK P1 2008 5.6 5
P2 2008 5.6 Ggn
A TOTAL KEMA MPUA N PEMBANGKIT PLN 1188.2
B TERIMA DA RI INALUM 45
Untuk hasil perhitungan aliran daya sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam pada keadaan normal dapat di lihat pada lampiran 7:
1. Perhitungan untuk metode Newton Raphson selesai pada iterasi yang ke-1 (kesatu) dan untuk metode Gauss Seidel juga selesai pada iterasi ke-1 (kesatu).
2. Untuk daya swing bus, yaitu pembangkit steam turbin (ST 20) baik untuk metode Newton Raphson maupun metode Gauss Seidel beroperasi pada beban 94,3 MW.
3. Daya nyata dan daya reaktif yang paling besar mengalir sebesar 189,8 MW dan 72,1 Mvar dari BLWCC ke GI Sei Rotan.
4. Tegangan +5 % sampai dengan -10% terdapat pada Gardu Induk:
Gardu Induk Langsa (134,18 KV)
Gardu Induk Idie (132,46 KV)
Gardu Induk Lhokseumawe (132,34 KV)
Gardu Induk Tualang Cut (133,01 KV)
Gardu Induk Bireun (132,8 KV)
Gardu Induk Sigli (134,51 KV)
5. Untuk pembebanan penghantar SUTT 150 KV (N-1) atau lebih dari 50 % adalah :
SUTT 150 KV BLWTU-Paya Pasir 1,2 (57,4 %)
SUTT 150 KV Paya Pasir-Paya Geli 1,2 (61,1 %)
SUTT 150 KV Sei Rotan-Tebing Tinggi (52,6 %)
SUTT 150 KV Binjai-Pangkalan Brandan 1,2 (65,7%)
4.2. KONDISI PADA SAAT SUTT 150 BINJAI-P. BRANDAN 1 KELUAR DARI SISTEM
Daya di Sub Sistem Nangroe Aceh Darussalam hampir 85% dipasok dari Sub Sistem Sumatera Utara melalui SUTT 150 KV P. Brandan-Langsa. SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan-Langsa-Lhokseumawe merupakan jaringan radial, dimana pada saat waktu beban puncak malam beban SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 1,2 sudah mencapai >60 % dari kemampuan Arus (I) nominal penghantar. Dimana (Arus) I Nominal penghantar adalah kemampuan terkecil antara CT (Current Transformer) dan kemampuan penghantar.
Jika SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 1 keluar dari sistem, maka SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 2 tidak dapat memikul seluruh beban yang ada, dan kondisi ini juga berlaku untuk sebaliknya. Jika SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 1 atau SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 2 gangguan, maka sistem Nangroe Aceh Darussalam akan padam total.
Untuk hasil perhitungan aliran daya sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam pada saat SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 1 keluar dari sistem dapat di lihat pada lampiran 8:
1 Perhitungan untuk metode Newton Raphson maupun untuk metode Gauss
Seidel tidak mencapai konvergen, karena kendala kemampuan Arus (I)
nominal SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 1 sebesar 500 Ampere, sedangkan arus yang mengalir pada penghantar tersebut sebesar 961 Ampere dan kendala tegangan rendah di Gardu Induk Langsa sebesar 83,5 KV.
2 Pada saat terjadi gangguan SUTT 150 KV Binjai-P.Brandan 1 mengakibatkan pembebanan SUTT 150 KV Binjai-P.Brandan 2 meningkat dari 66% menjadi 192 %.
3 Kondisi tersebut diatas dapat mengakibatkan overloadnya penghantar Binjai- P.Brandan 2 dan berdampak padam pada Sub Sistem Wilayah Nanggroe Aceh Darussalam dikarenakan jaringan SUTT dari arah Binjai menuju Sub Sistem Wilayah Nanggroe Aceh Darussalam masih bersifat radial dan N-1 tidak terpenuhi. Kemampuan CT (Current Transformer) 500 Ampere dan kemampuan penghantar 645 Ampere.
4 Dengan melepas beban pada TD Incoming GI P.Brandan sebesar 24 MW dan TD Incoming GI Langsa sebesar 16,6 MW menggunakan relay OLS (Over
Load Shedding) maka pembebanan pht Binjai – P.Brandan 2 berkurang dari
192 % menjadi 94 % sehingga masih aman untuk dibebani.
Untuk hasil perhitungan aliran daya Sistem Sumatera Utara-Nangroe Aceh Darussalam pada saat SUTT 150 KV Binjai-P. Brandan 1 keluar dari sistem dan dengan melepas beban di TD Incoming GI. P. Brandan dan TD Incoming GI Langsa dapat di lihat pada lampiran 8.1:
4.2.1 Perhitungan untuk metode Newton Raphson selesai pada iterasi yang ke-1 (kesatu) dan untuk metode Gauss Seidel selesai pada iterasi ke-1 (kesatu). 4.2.2 Untuk daya swing bus, yaitu pembangkit steam turbin (ST 20) baik untuk
metode Newton Raphson maupun metode Gauss Seidel beroperasi pada beban 49,3 MW.
4.2.3 Daya nyata dan daya reaktif yang paling besar mengalir sebesar 181,9 MW dan 69,6 Mvar dari BLWCC ke GI Sei Rotan.
Gardu Induk Idie (134,728 KV)
Gardu Induk Lhokseumawe (134,35 KV)
Gardu Induk Tualang Cut (134,70 KV)
Gardu Induk Bireun (134,94 KV)
4.2.5 Untuk pembebanan penghantar SUTT 150 KV (N-1) atau lebih dari 50 % adalah :
SUTT 150 KV BLWTU-Paya Pasir 1,2 (57,1 %)
SUTT 150 KV Sei Rotan-Tebing Tinggi (57,3 %)
SUTT 150 KV Binjai-Pangkalan Brandan 1,2 (93,8%)
4.3. KONDISI PADA SAAT PEMBANGKIT PLTG TTF 1X105 MW