• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pengaruh Pemerataan Beban Terhadap Rugi-Rugi Jaringan Tegangan Rendah Transformator Distribusi (Aplikasi Pada PT. PLN (Persero) Rayon Medan Kota)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Pengaruh Pemerataan Beban Terhadap Rugi-Rugi Jaringan Tegangan Rendah Transformator Distribusi (Aplikasi Pada PT. PLN (Persero) Rayon Medan Kota)"

Copied!
86
0
0

Teks penuh

(1)

TUGAS AKHIR

PENGARUH PEMERATAAN BEBAN TERHADAP RUGI-RUGI

JARINGAN TEGANGAN RENDAH TRANSFORMATOR

DISTRIBUSI

(Aplikasi Pada PT. PLN (Persero) Rayon Medan Kota)

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada

Departemen Teknik Elektro

Oleh

DAVID E. SIBARANI NIM : 040402048

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

PENGARUH PEMERATAAN BEBAN TERHADAP RUGI-RUGI

JARINGAN TEGANGAN RENDAH TRANSFORMATOR

DISTRIBUSI

(Aplikasi Pada PT. PLN (Persero) Rayon Medan Kota)

Oleh :

DAVID E. SIBARANI NIM : 04 0402 048

Disetujui oleh : Pembimbing

Ir. SYARIFUDDIN SIREGAR NIP : 130 535 826

Diketahui oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU

Ir. NASRUL ABDI, MT NIP. 131 459 554

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

ABSTRAK

Sistem distribusi tenaga listrik pada dasarnya adalah suatu proses untuk menyalurkan tenaga listrik dari sistem transmisi tenaga listrik 150 kV ke pelanggan-pelanggan listrik (konsumen), baik konsumen 20 kV maupun konsumen 380/220 V. Sistem distribusi yang lebih kompleks jaringannya adalah sistem distribusi tegangan rendah (380/220 V), karena jaringan distribusi tegangan rendah mempunyai cakupan jaringan yang sangat luas.

Hal ini sering kali menyebabkan sistem distribusi tegangan rendah menjadi tidak seimbang/ merata, karena pada umumnya pelanggan jaringan tegangan rendah memanfaatkan tenaga listrik satu fasa. Apabila wiring/ penyambungan pelanggan ke sistem distribusi tegangan rendah tidak memperhatikan beban di masing-masing fasa, pada akhirnya sistem distribusi tegangan rendah akan mengalami kepincangan dalam pembebanannya.

Akibat dari sistem distribusi tegangan rendah yang tidak seimbang tentunya akan berpengaruh terhadap banyak hal, seperti kinerja transformator, panas berlebih pada fasa beban lebih, arus yang mengalir pada penghantar netral, drop tegangan pada fasa beban lebih dan pada akhirnya kualitas tenaga listrik di tingkat konsumen akan menurun.

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, Bapa yang ada di surga atas segala kasih karunia, pengetahuan, dan tuntunannya selama Penulis melaksanakan studi hingga terselesaikannya tugas akhir ini

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi Penulis untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatra Utara.

Adapun judul tugas akhir ini adalah :

PENGARUH PEMERATAAN BEBAN TERHADAP RUGI-RUGI JARINGAN TEGANGAN RENDAH TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian tugas akhir ini, Penulis banyak memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan penuh ketulusan hati, Penulis mengucapkan banyak terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Kedua Orangtua tercinta, Alm. L. Sibarani dan E. Pasaribu yang selalu memberikan dukungan, perhatian, dan doa yang tak henti-hentinya selama hidup Penulis.

2. Adekku Johannes A. Sibarani, juga seluruh keluarga yang selalu memberikan dukungan dan cinta yang tulus selalu.

3. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik , Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Rahmat Fauzi ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik , Universitas Sumatera Utara.

(5)

6. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman S. Baafai selaku Dosen Wali Penulis selama menyelesaikan pendidikan di Universitas Sumatera Utara yang juga banyak memberi inspirasi,masukan dan dorongan spiritual kepada Penulis dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Elektro FT-USU.

7. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Elektro FT-USU 8. Bapak Suwito, selaku Supervisor Pemeliharaan Distribusi PT. PLN (Persero)

Cabang Medan.

9. Bapak Syed Radim, selaku Manajer Rayon Medan Kota dan juga Bapak Koster Nadeak, selaku Supervisor Pemeliharaan Distribusi Rayon Medan Kota

10.Seluruh Staff dan Karyawan PT. PLN (Persero) Cabang Sumetera Utara dan PT. PLN (Persero) Rayon Medan Kota yang telah membantu penulis selama penelitian.

11.Adekku yang kusayangi Ezra M. Sinaga, SKM buat doa, waktu dan semua dukungan yang telah memberi semangat kepada penulis menyesaikan Tugas akhir ini.

12.Rekan-rekan asisten dan teman-teman di Laboratorium Elektronika Dasar Departemen Teknik Elektro FT. USU, Sutrisno Purba, ST , Jeremia Purba, ST yang banyak membarikan bantuan dan masukan kepada penulis.

13.Semua rekan – rekan di Fakultas Teknik Elektro USU terutama angkatan 2004 yang telah banyak memberi warna dalam hidup Penulis.

(6)

15.Semua orang yang tidak dapat disebutkan satu persatu, Penulis mengucapkan banyak terima kasih.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini bermamfaat bagi Pembaca.

Medan, April 2009

(7)

DAFTAR ISI

Abstrak...i

Kata Pengantar...ii

Daftar Isi...v

Daftar Gambar...ix

Daftar Tabel...xii

BAB I PENDAHULUAN I. 1 Latar Belakang...1

I. 2 Tujuan Penulisan...2

I. 3 Batasan Masalah...3

I. 4 Metode Penulisan...3

I. 5 Sistematika Penulisan...4

BAB II TRANSFORMATOR II. 1. Umum………...6

II. 2. Konstruksi Transformator………...………..7

II. 3 Prinsip Kerja Transformator...………....9

II.3.1 Keadaan Transformator Tanpa Beban...11

II.3.2 Keadaan Transformator Berbeban...15

II. 4 Rangkaian Ekivalen Transformator...……….17

II.4.1 Pengukuran Beban Nol...20

II.4.2 Pengukuran Hubung Singkat...21

II. 5 Rugi-rugi Pada Transformator...………..23

(8)

II.5.2 Rugi Besi...23

II. 6 Transformator Tiga Fasa...24

II.6.1 Umum...24

II.6.2 Konstruksi Transformator Tiga Fasa...25

II.6.3 Hubungan Tiga Fasa Pada Transformator...26

BAB III SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK III. 1 Umum……….33

III.1.1 Jaringan Tegangan Menengah...35

III.1.1.1 Sistem Radial...36

III.1.1.2 Sistem Open Loop...36

III.1.1.3 Sistem Close Loop...37

III.1.1.4 Sistem Spindel...37

III.1.1.5 Sistem Cluster...38

III. 2 Transformator Distribusi...………...38

III.2.1 Konstruksi Umum...39

III.2.2 Sistem Pendinginan Transformator...41

III.2.3 Kenaikan Suhu Trafo (Temperatur Rise)...42

III.2.4 Konstruksi dan Bahan Bushing (Tipe Indoor Dan Outdoor ).43 III.2.5 Peralatan Tambahan...44

III.2.6 Spesifikasi Umum Tegangan Primer Transformator Distribusi...46

(9)

III.2.8 Spesifikasi Umum Penyadapan (Taping) Transformator

Distribusi...47

III.2.9 Spesifikasi Umum Daya Pengenal Transformator Distribusi 48 III.2.10 Spesifikasi Umum Rugi-Rugi Transformator Distribusi...48

III.2.11 Klasifikasi Beban Transformator Distribusi...49

III.2.12 Sistem Tiga Fasa...51

III.2.7.1 System Hubungan Wye (Y) dan Delta (Δ)...52

III.2.7.2 System Hubungan Zig-Zag...53

III.2.7.3 Beban Seimbang Terhubung Wye (Y)...54

III.2.7.4 Beban Tidak Seimbang Terhubung Wye (Y)...55

III. 3 Jaringan Tegangan Rendah...55

III.3.1 Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)...…...56

III.3.2 Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR)...57

III.3.3 Komponen Pada Jaringan Tegangan Rendah...57

III.3.4 Losses Pada Jaringan Distribusi...58

III.3.4.1 Losses Pada Penghantar Fasa...59

III.3.4.2 Losses Akibat Beban Tidak Seimbang...59

III.3.4.3 Losses Pada Sambungan Tidak Baik...60

III.4 Rak Tegangan Rendah...61

(10)

IV.2 Metoda Pengumpulan Data...…...64 IV.3 Pembahasan Pemerataan Beban Jaringan Tegangan Rendah

Transformator Distribusi...64 IV.3.1 Kegiatan Pemerataan Beban Jurusan C Gardu MK-294...66 IV.3.2 Perhitungan Penekanan Loses Arus Netral di Jurusan C...70

BAB V PENUTUP

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

Gambar 2.1 Konstruksi transformator tipe inti (core form)...8

Gambar 2.2 Konstruksi lempengan logam inti trafo bentuk L dan U...8

Gambar 2.3 Transformator tipe cangkang (shell form)...9

Gambar 2.4 Konstruksi lempengan logam inti trafo bentuk E, I dan F...9

Gambar 2.5 Transformator dalam keadaan tanpa beban...11

Gambar 2.6 Arus Peneralan dalam rangkaian vekoris dan skematis ...15

Gambar 2.7 Transformator dalam keadaan tanpa beban...15

Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen transformator dalam keadaan berbeban...16

Gambar 2.9 Gambar rangkaian transformator ideal ………...18

Gambar 2.10 Diagram vektor model rangkaian transformator ideal...18

Gambar 2.11 Gambar rangkaian ekivalen transformator...19

Gambar 2.12 Penyedehanaan rangkaian ekivalen transformator...20

Gambar 2.13 Diagram vektor parameter sekunder pada rangkaian primer………...20

Gambar 2.14 Hasil akhir penyederhanaan rangkaian ekivalen trafo...21

Gambar 2.15 Rangkaian pengukuran beban nol...22

Gambar 2.16 Rangkaian pengukuran hubung singkat...23

Gambar 2.17 Rangkaian ekivalen pengukuran hubung singkat...23

Gambar 2.18 Blok diagram rugi-rugi pada transformator...24

Gambar 2.19 Konstruksi trafo tiga fasa tipe inti...26

Gambar 2.20 Transformator tiga fasa tipe cangkang...27

(12)

Gambar 2.22 Transformator hubungan - ∆...29

Gambar 2.23 Transformator hubungan YY...31

Gambar 2.24 Transformator hubungan Y∆...32

Gambar 2.25 Transformator hubungan ∆Y...33

Gambar 2.26 Transformator hubungan ∆∆...34

Gambar 3.1 Gambaran umum distribusi tenaga listrik...35

Gambar 3.2 Sistem radial...36

Gambar 3.3 Sistem open loop...37

Gambar 3.4 Sistem close loop...37

Gambar 3.5 Sistem spindel...38

Gambar 3.6 Sistem cluster...39

Gambar 3.7 Ko nst ruks i U mu m Tra ns fo r ma to r Dist r ibu s i ... ...39

Gambar 3.8 Ko nst ruks i Le ngk ap Trans fo r mat o r. .. ... . .. . ... .. ... . .. . ... .. ... . 40

Gambar 3.9 B e nt u k ( Ko n s t r u k s i B u s h i n g ) . . . 4 3 Gambar 3.10 Sistem tiga fasa sebagai tiga sistem fasa tunggal...51

Gambar 3.11 Bentuk gelombang pada sistem tiga fasa...52

Gambar 3.12 Sistem Hubungan Y dan sistem Δ...53

Gambar 3.13 Sistem Hubungan Zig-Zag (Z)...………...54

Gambar 3.14 Beban tidak seimbang terhubung bintang empat kawat...55

Gambar 3.15 Sambungan kabel...60

Gambar 4.1 Vektor diagram arus……….63

Gambar 4.2 Panel CDT 16409 beban tidak merata………68

(13)

Gambar 4.4 Kurva Perbandingan Arus Netral Sebelum dan Sesudah Pemerataan Beban Jurusan C...75 Gambar 4.5 Kurva Perbandingan Losses Sebelum dan Sesudah Pemerataan Beban

(14)

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Macam sistem pendingin transformator menurut IEC………...42

Tabel 3.2 Kenaikan Suhu Trafo...42

Tabel 3.3 Nilai Daya Pengenal Transformator Distribusi...48

Tabel 3.4 Nilai Rugi-rugi Transformator Distribusi...43

Tabel 3.5 Klasifikasi Beban Pelanggan Listrik PLN...44

Tabel 3.6 Karakteristik twisted kabel aluminium (NFA2X)...52

Tabel 4.1 Pengukuran Trafo Distribusi oleh Petugas Hardis ...…………...62

Tabel 4.2 Tabel Hasil Ukur Beban Gardu Dari Survey……….63

Tabel 4.3 Hasil Ukur Beban Pelanggan……….64

Tabel 4.4 Perencanaan Permerataan Beban Jurusan C………..65

Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Beban Setelah Pemerataan Beban……….68

Tabel 4.6 Losses Pada Hantaran Netral Sebelum Pemerataan Beban Jurusan C...73

Tabel 4.7 Losses Pada Hantaran Netral Sesudah Pemerataan Beban Jurusan C...74

(15)

ABSTRAK

Sistem distribusi tenaga listrik pada dasarnya adalah suatu proses untuk menyalurkan tenaga listrik dari sistem transmisi tenaga listrik 150 kV ke pelanggan-pelanggan listrik (konsumen), baik konsumen 20 kV maupun konsumen 380/220 V. Sistem distribusi yang lebih kompleks jaringannya adalah sistem distribusi tegangan rendah (380/220 V), karena jaringan distribusi tegangan rendah mempunyai cakupan jaringan yang sangat luas.

Hal ini sering kali menyebabkan sistem distribusi tegangan rendah menjadi tidak seimbang/ merata, karena pada umumnya pelanggan jaringan tegangan rendah memanfaatkan tenaga listrik satu fasa. Apabila wiring/ penyambungan pelanggan ke sistem distribusi tegangan rendah tidak memperhatikan beban di masing-masing fasa, pada akhirnya sistem distribusi tegangan rendah akan mengalami kepincangan dalam pembebanannya.

Akibat dari sistem distribusi tegangan rendah yang tidak seimbang tentunya akan berpengaruh terhadap banyak hal, seperti kinerja transformator, panas berlebih pada fasa beban lebih, arus yang mengalir pada penghantar netral, drop tegangan pada fasa beban lebih dan pada akhirnya kualitas tenaga listrik di tingkat konsumen akan menurun.

(16)

BAB I PEDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG MASALAH

PT PLN merupakan perusahaan penyedia listrik untuk umum satu satunya di Indonesia. Permasalahan utama yang dihadapi PLN adalah mulai terjadinya krisis energi yang mengglobal. Hal ini menyebabkan PT PLN harus melakukan efisiensi di segala sektor, dan yang paling utama adalah di sektor penyediaan tenaga listrik.

Pemerataan beban merupakan salah satu cara untuk mengurangi losses teknik. Pengurangan losses terjadi dengan prinsip mengurangi arus yang mengalir di hantaran netral. Idealnya arus yang mengalir di sepanjang hantaran netral adalah nol, tetapi karena pengaruh dari beban yang tidak seimbang maka hantaran netral akan berarus. Sedangkan hantaran netral merupakan konduktor yang memiliki nilai resistansi, sehingga arus yang melalui hantaran ini sebagian berubah menjadi panas yang didisipasikan ke lingkungan sekitar sebagai losses.

Meskipun di sepanjang jaringan tegangan rendah, pada beberapa titik terdapat pentanahan netral. Tetapi hasil ukur arus netral di gardu menunjukkan suatu nilai yang cukup signifikan. Hal ini terjadi karena pentanahan netral tidak mampu membuang arus netral yang cukup besar akibat dari beban yang tidak seimbang.

(17)

tiap fasa akan saling meniadakan. Proses saling meniadakan terjadi karena arus dari tiap fasa akan memiliki beda fasa kurang lebih sebesar 120 (tergantung dari besar faktor daya dari masing –masing beban).

Oleh karena itu diperlukan suatu pembahasan untuk mengetahui pengaruh pemerataan beban terhadap rugi-rugi jaringan tegangan rendah dan efisiensi transformator distribusi pada PT. PLN (Persero) Rayon Medan Kota.

I.2 TUJUAN DAN MANFAAT PENULISAN

Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemerataan beban untuk mengurangi rugi-rugi jaringan tegangan rendah pada trafo disribusi.

Manfaat penulisan tugas akhir ini :

1. Untuk memahami pemerataan beban dalam mengurangi rugi-rugi jaringan tegangan rendah.

2. Untuk memperdalam pengetahuan tentang trafo distribusi.

3. Untuk memberi masukan dalam hal peningkatan kualitas pelayanan pelanggan PLN.

I.3 BATASAN MASALAH

(18)

1. Membahas pemerataan beban tidak seimbang pada sistem distribusi tegangan rendah.

2. Pemerataan beban dilakukan pada salah satu jurusan trafo distribusi. 3. Tidak membahas perubahan arus akibat gangguan pada sistem. 4. Tidak membahas masalah stabilitas dan harmonisa.

I.4 METODE PENULISAN

Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini maka penulis menerapkan beberapa metode studi diantaranya :

1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir ini, baik dari buku referensi, artikel, jurnal, internet dan lain-lain.

2. Studi Lapangan, yaitu dengan melakukan pengambilan data pembebanan pada salah satu transformator distribusi pada PT. PLN (Persero) Rayon Medan Kota.

3. Studi Bimbingan, yaitu dengan melakukan diskusi tentang topik Tugas Akhir ini dengan Dosen Pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan dosen-dosen bidang Konversi Energi Listrik, asisten Laboratorium Konversi Energi Listrik dan teman-teman sesama mahasiswa.

I.5 SISTEMATIKA PENULISAN

(19)

Bagian ini berisikan latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah, manfaat penulisan, metode dan sistematika penulisan.

BAB II TRANSFORMATOR

Bab ini menjelaskan tentang transformator secara umum, konstruksi, prinsip kerja, keadaan tanpa beban, keadaan berbeban, rangkaian ekivalen, rugi-rugi pada trnasformator, transformator tiga fasa, konstruksi transformator tiga fasa, hubungan belitan transformator tiga fasa.

BAB III SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

Bab ini menjelaskan tentang sistem distribusi tenaga listrik secara umum, transformator distribusi, jaringan tegangan rendah, rak tegangan rendah.

BAB IV PENGARUH PEMERATAAN BEBAN TERHADAP

RUGI-RUGI JARINGAN TEGANGAN RENDAH TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

Bab ini berisi pembahasan secara umum, metode pengumpulan data, pembahasan pemerataan beban jaringan tegangan rendah trafo distribusi.

BAB V PENUTUP

(20)

BAB II

TRANSFORMATOR II.1 UMUM

Transformator merupakan suatu alat listrik statis yang mampu mengubah maupun untuk menyalurkan energi listrik arus bolak-balik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik arus bolak-balik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik yang dapat menaikkan/menurunkan tegangan/arus dengan frekuensi yang sama. Pada umumnya transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis, dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer, dan kumparan sekunder. Rasio perubahan tegangan akan tergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan itu. Biasanya kumparan terbuat dari kawat tembaga yang dibelit pada sekeliling “kaki” inti transformator.

Penggunaan transformator yang sangat sederhana dan andal merupakan salah satu alasan penting dalam pemakaiannya dalam penyaluran tenaga listrik arus bolak-balik, karena arus bolak–balik sangat banyak dipergunakan untuk pembangkitan dan penyaluran tenaga listrik. Pada penyaluran tenaga listrik arus bolak-balik terjadi kerugian energi sebesar I2R watt. Kerugian ini akan banyak berkurang apabila tegangan dinaikkan setinggi mungkin. Dengan demikian maka saluran–saluran transmisi tenaga listrik senantiasa mempergunakan tegangan yang tinggi. Hal ini dilakukan terutama untuk mengurangi kerugian energi yang terjadi, dan menaikkan tegangan listrik di pusat listrik dari tegangan generator yang biasanya berkisar antara

6 kV - 23 kV yang kemudian, dengan bantuan transformator tegangan tersebut

(21)

tegangan ke pusat penerima; di sini tegangan diturunkan menjadi tegangan subtransmisi 70 kV. Pada gardu induk (GI), tenaga listrik yang diterima kemudian dilepaskan menuju trafo distribusi (TD) dalam bentuk tegangan menengah 20 kV. Melalui trafo distribusi yang tersebar di berbagai pusat-pusat beban, tegangan distribusi primer ini diturunkan menjadi tegangan rendah 380/220 V yang akhirnya diterima pihak pemakai.

Transformator yang dipakai pada jaringan tenaga listrik merupakan transformator tenaga. Disamping itu ada jenis–jenis transformator lain yang banyak dipergunakan, dan yang pada umumnya merupakan transformator yang jauh lebih kecil. Misalnya transformator yang dipakai di rumah tangga untuk menyesuaikan tegangan dari lemari es dengan tegangan yang berasal dari jaringan listrik atau transformator yang lebih kecil, yang dipakai pada lampu TL. Dan yang lebih kecil lagi, transformator–transformator “mini” yang dipergunakan pada berbagai alat elektronik, seperti pesawat penerima radio, televisi, dan lain sebagainya.

II.2 KONSTRUKSI TRANSFORMATOR

(22)

Tipe inti (Core form)

Tipe inti ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan kumparan transformatornya dibelitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe inti, lilitan mengelilingi inti besi yang disebut dengan kumparan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Konstruksi transformator tipe inti (core form)

Sedangkan konstruksi intinya pada umumnya berbentuk huruf L atau huruf U, dapat kita lihat pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk L dan U

Tipe cangkang (Shell form)

(23)

Gambar 2.3 Transformator tipe cangkang (shell form)

Pada transformator ini, kumparan atau belitan transformator dikelilingi oleh inti. Sedangkan konstruksi intinya pada umumnya berbentuk huruf E, huruf I atau huruf F seperti terlihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk E, I dan F

II.3 PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR

(24)

rangkaian sekunder dibebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi).

dt d N

e=(−) φ (Volt) ………(2.1)

Dimana : e = gaya gerak listrik (Volt) N = jumlah lilitan (turn)

dt dφ

= perubahan fluks magnet (weber/sec)

Perlu diingat bahwa hanya tegangan listrik arus bolak-balik yang dapat ditransformasikan oleh transformator, sedangkan dalam bidang elektronika, transformator digunakan sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan arus bolak-balik antara rangkaian.

Tujuan utama menggunakan inti pada transformator adalah untuk mengurangi reluktansi (tahanan magnetis) dari rangkaian magnetis (common magnetic circuit).

II.3.1 Keadaan Transformator Tanpa Beban

Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber

tegangan V yang sinusoidal, akan mengalir arus primer 1 I (arus eksitasi) yang juga 0

sinusoidal, dan dengan menganggap belitan N reaktif murni, 1 I akan tertinggal 900 o

dari V . 1

Arus primer I menimbulkan fluks (0 φ) yang sefasa dan juga berbentuk

(25)

sekunder, dan harganya naik turun dalam arah bolak-balik, sehingga menginduksikan ggl pada kedua lilitan tersebut. Ggl yang diinduksikan dalam kumparan primer akan

melawan tegangan V yang dikenakan. 1

φ

V1

I1

N1 E1 E2 N2 V2

Gambar 2.5. Transformator dalam keadaan tanpa beban

t ω φ

φ = maxsin (weber) ………...(2.2)

Fluks yang sinusoidal ini akan menghasilkan tegangan induksi е1 (Hukum Faraday).

dt

Harga efektifnya (rms) :

(26)

2

Pada rangkaian sekunder, fluks (φ) bersama tadi juga menimbulkan :

dt

Harga efektifnya (rms) :

max 2 2 4,44N fφ

E = (volt) ………..(2.5)

Karena kedua kumparan dipotong oleh fluks yang sama, maka ggl yang diinduksikan dalam setiap lilit dari kumparan adalah sama. Maka tegangan setiap lilit dalam kedua

kumparan berturut-turut adalah 1

Dengan mengabaikan rugi tahanan dan adanya fluks bocor, maka :

(27)

2

E = ggl induksi di sisi sekunder (volt)

1

V = tegangan terminal sisi primer (volt)

2

V = tegangan terminal sisi sekunder (volt)

1

N = jumlah belitan sisi primer (turn)

2

N = jumlah belitan sisi sekunder (turn)

a = faktor transformasi

Dalam kenyataannya, arus primer I bukanlah merupakan arus induktif 0

murni, sehingga terdiri dari dua komponen (Gambar 2.6) :

1. Komponen arus pemagnetan I , yang menghasilkan fluks (M φ). Karena sifat

inti besi yang non-linier, maka arus pemagnetan I dan juga fluks (M φ) dalam

kenyataannya tidak berbentuk sinusoidal.

2. Komponen arus rugi tembaga I , menyatakan adanya daya yang hilang C

akibat adanya rugi hysteresis dan eddy current. I sefasa dengan C V , dengan 1

demikian hasil perkaliannya (IC×V1) merupakan daya yang hilang.

E1

IM

φ

Io

Io

IM

IC

RC XM

V1

IC

V1

(28)

II.3.2 Keadaan transformator berbeban

Apabila kumparan sekunder di hubungkan dengan beban ZL, I2 mengalir pada

kumparan sekunder, dimana

L

Gambar 2.7 Transformator dalam keadaan berbeban

R1 X1

Gambar 2.8 Rangkaian ekivalen transformator dalam keadaan berbeban Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2 I2 yang cenderung menentang fluks (Ф) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan.

Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I2', yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2, hingga

(29)

Bila komponen arus rugi inti (Ic) diabaikan, maka I0 = Im , sehingga:

Untuk menjaga agar fluks tetap tidak berubah sebesar ggm yang dihasilkan oleh arus pemagnetan IM, maka berlaku hubungan :

M

II.4 RANGKAIAN EKIVALEN TRANSFORMATOR

Fluks yang dihasilkan oleh arus pemagnetan Im tidak seluruhnya merupakan

fluks bersama (ФM), sebagian mencakup kumparan pimer (Ф1) atau mencakup

kumparan sekunder saja (Ф2). Dalam model rangkaian ekivalen yang dipakai untuk

menganalisis kerja suatu transformator, adanya fluks bocor Ф1 dengan mengalami

proses transformasi dapat ditunjukan sebagai reaktansi X1 dan fluks bocor Ф2 dengan

(30)

tahanan ditunjukan dengan R1 dan R2, dengan demikian model rangkaian dapat

dituliskan seperti gambar 2.9.

R1 X1 R2 X2

Gambar 2.9 Gambar rangkaian transformator ideal

ФM

Gambar 2.10 Diagram vektor model rangkaian transformator ideal

(31)

Karena I'2/I2 = N2/N1 = 1/a atau I2= aI'2

Dari rangkaian transformator ideal diatas, apabila semua nilai parameter sekunder dinyatakan pada sisi rangkaian primer, harganya perlu dikalikan dengan faktor a2, dimana X'2 = X2 a2 , R'2 = R2 a2 , dan I'2 = I2 a maka :

Gambar 2.11 Gambar rangkaian ekivalen transformator

Untuk memudahkan perhitungan, model rangkaian ekivalen transformator tersebut dapat diubah menjadi seperti gambar 2.12 dibawah ini :

I1

(32)

ФM

IM

I0

I1

I’2

I1R1

I1X 1

V1

aV2

aI’2R2

aI’2X 2

IC

φ

Gambar 2.13 Diagram vektor parameter sekunder pada rangkaian primer Gambar 2.12 di atas dapat di sederhanakan dengan menggunakan Rek dan Xek

yang dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini :

Rek = R1 + a2R2 (Ohm)...(2.11)

Xek = X1 + a2X2 (Ohm)...(2.12)

Sehingga rangkaian di atas dapat diubah seperti gambar 2.14 di bawah ini :

I1

Rek

Xek

I

0

Im

Xm

Rc

Ic

I2

'

a2Z

L

aV2

V1

Gambar 2.14 Hasil akhir penyederhanaan rangkaian ekivalen transformator Parameter transformator yang terdapat pada model rangkaian (rangkaian ekivalen) Rc, Xm, Rek dan Xek dapat ditentukan besarnya dengan dua macam

(33)

Rangkaian pengukuran beban nol atau tanpa beban dari suatu transformator dapat ditunjukkan pada gambar 2.15. Umumnya untuk pengukuran beban nol semua instrumen ukur diletakkan di sisi tegangan rendah (walaupun instrumen ukur terkadang diletakkan di sisi tegangan tinggi), dengan maksud agar besaran yang diukur cukup besar untuk dibaca dengan mudah.

AC V

A W

N1 N2

Gambar 2.15 Rangkaian pengukuran beban nol

Dalam keadaan tanpa beban bila kumparan primer di hubungkan dengan sumber tegangan V1, maka akan mengalir arus penguat I0. Dengan pengukuran daya

yang masuk (P0), arus penguat I0 dan tegangan V1 maka akan diperoleh harga :

II.4.2 Pengukuran hubung singkat

(34)

relatif kecil maka harus dijaga agar tegangan masuk (Vsc) cukup kecil, sehingga arus

yang dihasilkan tidak melebihi arus nominal. Harga I0 akan relatif sangat kecil bila

dibandingkan dengan arus nominal, sehingga pada pengukuran ini dapat diabaikan

AC V

A W

N1 N2 A

Gambar 2.16 Rangkaian Pengukuran hubung singkat

Isc Rek Xek

Vsc

Gambar 2.17 Rangkaian ekivalen pengukuran hubung singkat

Dengan mengukur tegangan Vsc, arus Isc dan daya Psc, akan dapat dihitung

parameter :

2 ) ( sc

sc ek

I P

R = (Ohm) ………..(2.15)

ek ek

sc sc

ek R jX

I V

Z = = + (Ohm)………...(2.16)

2 2

ek ek

ek Z R

(35)

Rugi Tembaga Rugi Tembaga

Rugi Besi Histeresis Dan Eddy Current

Gambar 2.18 Blok diagram rugi – rugi pada transformator

1I.5.1 Rugi tembaga ( Pcu )

Rugi yang disebabkan arus mengalir pada kawat tembaga yang terjadi pada kumparan sekunder dapat ditulis sebagai berikut :

Pcu = I2 R (Watt)………..(2.18) Formula ini merupakan perhitungan untuk pendekatan. Karena arus beban berubah – ubah, rugi tembaga juga tidak konstan bergantung pada beban. Dan perlu diperhatikan pula resistansi disini merupakan resistansi AC.

II.5.2 Rugi besi ( Pi ) Rugi besi terdiri atas :

• Rugi histerisis (Ph), yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak – balik pada inti besi yang dinyatakan sebagai :

Ph = kh f Bmaks1.6 watt………...(2.19) Kh = konstanta

Bmaks = Fluks maksimum ( weber )

• Rugi arus eddy (Pe) , yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi. Dirumuskan sebagai :

Pe = ke f2 B2maks (Watt)………..(2.20) Kh = konstanta

Bmaks = Fluks maksimum ( weber ) Jadi, rugi besi ( rugi inti ) adalah :

Pi = Ph + Pe (Watt)………..(2.21)

II.6 TRANSFORMATOR TIGA FASA

Sumber Kumparan

(36)

II.6.1 Umum

Tiga transformator berfasa satu dapat dihubungkan untuk membentuk bank-3 fasa (susunan 3 fasa = 3 phase bank) dengan salah satu cara dari berbagai cara menghubungkan belitan transformator. Pada tiga buah transformator satu fasa yang dipakai sebagai transformator tiga fasa setiap kumparan primer dari satu transformator dijodohkan dengan kumparan sekundernya. Hendaknya dicatat bahwa pada transformator tiga fasa ini besar tegangan antar fasa (VL-L) dan daya

transformator (KVA) tidak tergantung dari hubungan belitannya. Akan tetapi tegangan fasa netral (VL-N) serta arus dari masing-masing transformator tergantung

pada hubungan belitannya.

II.6.2 Konstruksi transformator tiga fasa

Untuk mengurangi kerugian yang disebabkan oleh arus pusar di dalam inti, rangkaian magnetik itu biasanya terdiri dari setumpuk laminasi tipis.

SEKUNDER PRIMER

R S T

r s t

Gambar 2.19 Konstruksi transformator tiga fasa tipe inti

(37)

R

S

T

r

s

t

PRIMER

SEKUNDER

Gambar 2.20 Transformator tiga fasa tipe cangkang

Dalam jenis inti (core type) kumparan dililitkan disekitar dua kaki inti magnetik persegi. Dalam jenis cangkang (shell type) kumparan dililitkan sekitar kaki tengah dari inti berkaki tiga dengan laminasi silikon-steel. Umumnya digunakan untuk transformator yang bekerja pada frekuensi dibawah beberapa ratus Hz. Silikon-steel memiliki sifat-sifat yang dikehendaki yaitu murah, rugi inti rendah dan permeabilitas tinggi pada rapat fluks tinggi. Inti transformator yang dipergunakan dalam rangkaian komunikasi pada frekuensi tinggi dan tingkat energi rendah, kadang-kadang dibuat dari campuran tepung ferromagnetik yang dimanfaatkan sebagai permalloy.

II.6.3 Hubungan tiga fasa dalam transformator

Secara umum hubungan belitan tiga fasa terbagi atas dua jenis, yaitu

(38)

memiliki karakteristik arus dan tegangan yang berbeda-beda, selanjutnya akan dijelaskan dibawah ini. Baik sisi primer maupun sekunder masing-masing dapat dihubungkan wye ataupun delta. Kedua hubungan ini dapat dijelaskan secara terpisah, yaitu :

1. Hubungan wye (Υ)

Hubungan ini dapat dilakukan dengan menggabungkan ketiga belitan transformator yang memiliki rating yang sama dengan mempertemukan ujung-ujungnya pada satu titik seperti terlihat pada gambar 2.21 di bawah ini.

I R

Gambar 2.21 Transformator Hubungan-Y

Dalam hubungan-Y dengan memakai kawat netral dalam keadaan seimbang dapat kita ketahui sebagai berikut :

(39)

Vph = Tegangan fasa (Volt)

IL = Arus line to line (Amp)

Iph = Arus fasa (Amp)

2. Hubungan delta (Δ)

Hubungan delta ini juga mempunyai tiga buah belitan dan masing-masing memiliki rating yang sama dengan menghubungkannya berbentuk segitiga, seperti terlihat pada gambar 2.22.

Dalam hubungan delta pada keadaan seimbang dapat kita ketahui sebagai berikut :

Gambar 2.22 Transformator Hubungan Delta

(40)

Dimana : VL = Tegangan line to line (Volt)

Vph = Tegangan fasa (Volt)

IL = Arus line to line (Amp)

Iph = Arus fasa (Amp)

Pada transformator tiga fasa selain terdapat dua hubungan belitan utama yaitu hubungan delta dan hubungan bintang. Ada empat kemungkinan lain hubungan transformator tiga fasa yaitu :

1. Hubungan YY Transformator tiga fasa

Hubungan YY pada transformator tiga fasa dapat dilihat pada gambar 2.23 berikut ini :

. .

. .

. .

+

+ +

-a a'

b b'

c c'

Np1 Ns1

Ns2

Ns3 Np2

Np3

VLP VФp VФs VLS

n n

Gambar 2.23 Transformator Hubungan YY

Pada hubungan Y-Y , tegangan primer pada masing-masing fasa adalah :

VφP =VLP/ 3 (Volt) .………...(2. 28)

(41)

Pada hubungan Y-Y ini jika beban transformator tidak seimbang maka tegangan pada fasa transformator tidak seimbang.

2. Hubungan YΔ Transformator tiga fasa

Hubungan YΔ pada transformator tiga fasa dapat dilihat pada gambar 2.24 berikut ini :

Gambar 2.24 Transformator Hubungan YΔ

Pada hubungan ini tegangan kawat ke kawat primer sebanding dengan

tegangan fasa primer VLP = 3VφP dan tegangan kawat ke kawat sekunder sama

dengan tegangan fasa VLS = VΦS. Sehingga diperoleh perbandingan tegangan pada

hubungan ini adalah sebagai berikut :

Hubungan ini lebih stabil dan tidak ada masalah dengan beban tidak seimbang dan harmonisa.

(42)

Hubungan ΔY pada transformator tiga fasa ditunjukkan pada gambar 2.25

Gambar 2.25 Transformator hubungan ΔY

Pada hubungan ini tegangan kawat ke kawat primer sama dengan tegangan

fasa primer VLP = VΦP dan tegangan sisi sekunder VLS = 3VφS. Maka perbandingan

tegangan pada hubungan ini adalah :

V a

Hubungan ini memberikan keuntungan yang sama dan beda fasa yang sama seperti pada hubungan YΔ.

4. Hubungan ΔΔ Transformator tiga fasa

(43)

VLS

Gambar 2.26 Transformator hubungan ΔΔ

Pada hubungan ini tegangan kawat ke kawat dan tegangan fasa sama untuk primer dan sekunder transformator VLP = VΦP dan VLS = VΦS. Maka hubungan

tegangan primer dan sekunder transformator adalah sebagai berikut :

(44)

BAB III

SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

III.1 UMUM

Energi listrik dibangkitkan pada pembangkit tenaga listrik (PTL) yang dapat merupakan suatu pusat listrik tenaga uap (PLTU), pusat tenaga listrik air (PLTA), pusat listrik tenaga gas (PLTG), pusat listrik tenaga diesel (PLTD), ataupun pusat listrik tenaga nuklir (PLTN). Jenis PTL yang dipakai, pada umumnya tegantung dari jenis bahan bakar atau energi primer yang tersedia. Pada sistem besar sering ditemukan bebrapa jenis PTL. Perlu juga dikemukakan bahwa PLTD biasanya dipakai pada sistem yang lebih kecil. PTL biasanya membangkitkan energi listrik pada tegangan menengah (TM), yaitu pada umumnya antara 6 dan 20 kV.

Pada sistem tenaga listrik yang besar, atau bilamana PTL terletak jauh dari pemakai, maka energi listrik itu perlu diangkut melalui saluran transmisi, dan tegangannya harus dinaikkan dari tegangan menengah (TM) menjadi tegangan tinggi (TT). Pada jarak yang sangat jauh malah diperlukan tegangan ekstra tinggi (TET). Menaikkan tegangan itu dilakukan di gardu induk (GI) dengan mempergunakan transformator penaik (step-up transformer). Tegangan tinggi di Indonesia adalah 70 kV, 150 kV dan 275 kV. Sedangkan tegangan ekstra tinggi 500 kV.

(45)

primer. Bilamana transmisi tenaga listrik dilakukan dengan mempergunakan saluran-saluran udara dengan menara-menara transmisi, sistem distribusi primer di kota biasanya terdiri atas kabel-kabel tanah yang tertanam di jalan, sehingga tidak terlihat.

Di tepi-tepi jalan, biasanya berdekatan dengan persimpangan, terdapat gardu-gardu distribusi (GD), yang mengubah tegangan menengah menjadi tegangan rendah (TR) melalui transformator distribusi (distibution transformer). Melalui tiang-tiang listrik yang terlihat di tepi jalanan, energi listrik tegangan rendah disalurkan kepada para pemakai. Di Indonesia, tegangan rendah adalah 220/380 volt, dan merupakan sistem distribusi sekunder. Pada tiang-tiang TR terpasang pula lampu-lampu penerangan jalan umum.

(46)

Pembangkit Listrik

Transformator Penaik

Transformator Penurun

TM

GI

GI TT/TET

Ke Pemakai TM Ke GD

GD TM

TR

kWH meter

Instalasi Pemakai TR

Pembangkit

Saluran Transmisi

Saluran Distribusi Primer

Saluran Distribusi Sekunder

Utilisasi Transformator

Distribusi

Gambar 3.1 Gambaran umum distribusi tenaga listrik III.1.1 JARINGAN TEGANGAN MENENGAH

(47)

Sistem ini merupakan sistem yang paling sederhana dan umumnya banyak digunakan di daerah pedesaan/ sistem yang kecil. Umumnya menggunakan SUTM (Saluran Udara Tegangan Menengah). Sistem radial tidak terlalu rumit tetapi memiliki tingkat keandalan yang rendah.

150/20 kV

Busbar 20 kV

Gardu Distribusi

Gambar 3.2 Sistem radial III.1.1.2 Sistem Open Loop

Merupakan pengembangan dari sistem radial sebagai akibat diperlukannya keandalan yang lebih tinggi dan umumnya sistem ini dapat dipasok dalam satu gardu induk. Dimungkinkan juga dari gardu induk lain tetapi harus dalam satu sisi tegangan tinggi, karena hal ini diperlukan untuk manufer beban pada saat terjadi ganguan.

150/20 kV

150/20 kV

Busbar 20 kV

Gardu Distribusi Open Loop

Dari 2 GI

Open Loop Dari 1 GI

(48)

Sistem close loop ini layak digunakan untuk jaringan yang dipasok dari satu gardu induk. Sistem ini memerlukan sistem proteksi yang lebih rumit dan biasanya menggunakan rele arah (bidirectional). Sistem ini mempunyai keandalan yang lebih tinggi dibandingkan sistem yang lain.

150/20 kV

PMT

Gambar 3.4 Sistem close loop III.1.1.4 Sistem Spindel

Sistem ini memiliki keandalan yang relatif tinggi karena disediakan satu

express feeder/ penyulang tanpa beban dari gardu induk sampai gardu hubung.

Biasanya pada setiap penyulang terdapat gardu tengah (middle point) yang berfungsi untuk titik manufer beban apabila terjadi gangguan pada jaringan tersebut.

150

(49)

Sistem cluster sangat mirip dengan sistem spindel karena pada sistem ini juga disediakan satu penyulang khusus tanpa beban (express feeder).

150

Gambar 3.6 Sistem cluster

III.2 TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

Transformator distribusi yang umum digunakan adalah transformator

step-down 20/0,4 kV. Tegangan fasa ke fasa sistem jaringan tegangan rendah adalah 380

V. Karena terjadi drop tegangan, maka tegangan pada rak tegangan rendah dibuat di

atas 380 V agar tegangan pada ujung penerima menjadi 380 V.

Pada kumparan primer akan mengalir arus jika kumparan primer dihubungkan ke sumber tegangan bolak-balik, sehingga pada inti tansformator yang terbuat dari bahan ferromagnetik akan terbentuk sejumlah garis-garis gaya magnet

(fluks = φ ).

(50)

tersebut terdapat belitan primer dan sekunder, maka pada belitan primer dan sekunder tersebut akan timbul ggl (gaya gerak listrik) induksi, tetapi arah ggl induksi primer berlawanan dengan arah ggl induksi sekunder. Sedangkan frekuensi masing-masing tegangan sama dengan frekuensi sumbernya. Hubungan transformasi tegangan adalah sebagai berikut :

a N N E

E

= =

2 1 2

1 ...(3.1)

Dimana : E = ggl induksi di sisi primer (volt) 1

2

E = ggl induksi di sisi sekunder (volt)

1

N = jumlah belitan sisi primer (turn)

2

N = jumlah belitan sisi sekunder (turn)

II I. 2. 1. K onstru ksi U mu m

Ga mbar 3.7 Ko nst ruks i U mu m Tra ns fo r ma to r Dist r ibu s i Transformator - transformator distribusi tiga fasa terdiri dari bagian-bagian :

(51)

3. Penapas pengering.

4. Lobang untuk pembukaan. 5. Lobang untuk penarikan.

6. Kran untuk pemasukan/pengeluaran minyak. 7. Pelat nama.

8. Thermometer.

9. Tap trafo (alat untuk merubah tegangan).

Gambar 3.8 Konstruksi Lengkap Transformator

III.2.2 Sistem Pendinginan Transformator

(52)

kenaikan suhu yang berlebihan tersebut, maka pada transformator perlu dilengkapi dengan alat atau sistem pendingin yang dapat menyalurkan panas keluar dari transformator.

Media yang dipakai pada sistem pendingin dapat berupa udara atau gas, minyak, air dan lain sebagainya. Sedangkan pengalirannya (sirkulasi) dapat secara alamiah (natural) atau secara paksaan/ tekanan.

Pada cara alamiah, pengaliran media sebagai akibat adanya perbedaan suhu media dan untuk mempercepat perpindahan panas dari media tersebut ke udara luar diperlukan bidang perpindahan panas yang lebih luas antara media dengan cara melengkapi transformator dengan sirip-sirip (radiator). Bila dinginkan penyaluran panas yang lebih cepat lagi, cara alamiah tersebut dapat dilengkapi dengan peralatan untuk mempercepat sirkulasi media pendingin dengan pompa-pompa sirkulasi minyak, udara dan air. Cara ini disebut pendinginan paksa (forced). Macam-macam sistem pendingin transformator berdasarkan media dan cara pengalirannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Tabel 3.1 Macam sistem pendingin transformator menurut IEC

No.

MACAM SISTEM PENDINGIN

MEDIA

DI DALAM TRAFO DI LUAR TRAFO Sirkulasi

Alamiah

Sirkulasi Paksa

Sirkulasi Alamiah

Sirkulasi Paksa

1. AN - - Udara -

2. AF - - - Udara

(53)

5. OFAN - Minyak Udara -

6. OFAF - Minyak - Udara

7. OFWF - Minyak - Air

8. ONAN/ ONAF Kombinasi 3 dan 4

9. ONAN/ OFAN Kombinasi 3 dan 5

10. ONAN/ OFAF Kombinasi 3 dan 6

11. ONAN/ OFWF Kombinasi 3 dan 7

III.2.3 Kenaikan Suhu Trafo (Temperatur Rise)

Kenaikan suhu dari kumparan, minyak dan inti trafo menurut B.S (British standard) adalah :

Tabel 3.2 Kenaikan Suhu Trafo MACAM

PENDINGIN

KUMPARAN

MINYAK INTI

CLASS A CLASS B

AN, AB 550C 750C

Sesuai dengan kumparan yang terdekat

ON, OB, OW 600C - 500C

OFN, OFB 650 C - 500C

OFW 700C 600C

Kenaikan temperatur (suhu) ini didasarkan atas temperatur udara luar atau suhu dari air pendingin masuk. Harga-harga ini adalah = 250 C untuk air dan 400 C maximum dengan harga rata-rata 350 C selama 24 jam untuk udara.

Artinya :

Nilai sistim ON dengan klass A : suhu tertinggi dari kumparan yang diperkenankan adalah : 400 C + 600C = 1000 C untuk beberapa jam (2-3 jam ) dan 350 C + 600 C = 950 C untuk 24 jam terus menurun.

(54)

Bushing sangat menentukan dalam pengambilan tegangan dan pemasukan tegangan pada tranformator, pada sisi tegangan tinggi bushing harus mempunyai syarat titik tembus. Bahan utama untuk bushing adalah dari bahan keramik. Dan pada bushing tegangan tinggi biasanya dilengkapi arcing horn.

G a m b a r 3 . 9 B e nt u k ( Ko n s t r u k s i B u s h i n g )

1. (A) Bushing untuk 11 kV (in door) (B) Bushing untuk 11 kV (outdoor) 2. Teminal type kapasitor 88 kV (out door) 3. Bushing untuk 33 kv (out door)

4. (A) Bushing kotak kabel standar 11kV (B) Bushing kapasitor kotak kabel 33kV III.2.5 Peralatan Tambahan

1. Minyak Trafo :

(55)

Fungsi minyak trafo : 1. Sebagai bahan isolasi. 2. Sebagai pendingin.

3. Sebagai penghantar panas dari bagian yang panas (coil dan inti) ke dinding bak.

Sifat Dari Minyak Trafo

1. Massa jenis (spesific grafity) = 0,85 – 0,9 gr/cm pada 13,50 C

2. Viscositas (kekentalan) rendah untuk memudahkan sirkulasi dari bagian yang panas kebagian yang dingin ; 40 cSt pada 200 C

3. Titik didih tidak kurang dari 1350 C 4. Titik beku tidak lebih dari -450 C

5. Tekanan tembus minyak trafo tidak kurang dari 30 kv/2,5 mm atau 120 kv/cm

6. Koefisien volume (cv ) = 0,069 % per 1o C 7. Titik api (flash point ) = 1800 C – 1900 C 8. Titik nyala (burning point) = 2050 C

9. Kelembaban terhadap uap air (moisture) = nihil 2.. Bucholz Relay

Bucholz relay adalah suatu peralatan untuk mendeteksi gangguan dalam

transformator yaitu :

- Spark Over antara bagian-bagian berarus ( bertegangan ). - Spark Over antara bagian berarus dengan inti besi.

- Inter turn Short Circuit.

(56)

- Gangguan yang disebabkan karena gas.

Bucholz relay pada keadaan normal kontaknya terbuka (Normally open). Cara Kerja Bucholz relay adalah :

1. Memberikan sinyal peringatan

Ketika Volume kandungan gas dalam rangka bucholz naik sampai batas tertentu atau ketika volume oli dalam rangka menurun.

2. Memberikan sinyal tripping

Ketika volume gas naik atau volume oli turun dengan cepat atau ketika kecepatan aliran oli dari tangki ke konservator melebihi 1 m/sec.

3. Breather ( Silica Gel ).

Breather berfungsi sebagai lubang pernafasan transformator untuk menjaga

tekanan dalam tangki. Breather dilengkapi dengan silica gel untuk menyerap kandungan uap air dalam transformator.

Pada saat sebelum pemasukan tegangan lepas packing karet ( yang tertutup) antara tangki dengan breather. Jika silica gel masih baru akan berwarna biru karena mengandung cobalt chloride dan akan berubah warna menjadi merah muda jika menyerap air, dan ganti dengan yang baru.

4. Fan

Penggunaan fan akan membantu proses pendinginan transformator dan untuk desain tertentu fan berfungsi untuk menaikkan kapasitas daya transformator tersebut, sebab perlu desain khusus untuk bushing dan tap changernya.

Fan dapat dikerjakan secara manual atau otomatis dengan menambahkan thermostat pada transformator.

(57)

Tegangan primer sesuai dengan tegangan nominal sistem pada jaringan tegangan menengah (JTM) yang berlaku di lingkungan ketenagalistrikan yaitu 6 KV dan 20 KV. Dengan demikian ada dua macam transformator distribusi yang dibedakan oleh tegangan primernya, yaitu :

a. Transformator distibusi bertegangan primer 6 KV b. Transformator distribusi betegangan primer 20 KV Catatan :

Pada sistem distribusi tiga fasa, 4 kawat, maka transformator fasa tunggal yang dipasang tentunya mempunyai tegangan pengenal

KV

KV 12

3

20 =

III.2.7 Spesifikasi Umum Tegangan Sekunder Transfomator Distribusi

Tegangan sekunder ditetapkan tanpa disesuaikan dengan tegangan nominal sistem jaringan tegangan rendah (JTR) yang berlaku dilingkungan PLN (127 V & 220 V untuk sistem fasa tunggal dan 220/380 V untuk sistem tiga fasa), yaitu 133/231 V dan 231/400 V (pada keadaan tanpa beban). Dengan demikian ada empat macam transformator distribusi yang dibedakan oleh tegangan sekundernya, yaitu :

a. Transformator distribusi bertegangan sekunder 133/231 V b. Transformator distribusi bertegangan sekunder 231/400 V

c. Transformator distribusi bertegagan sekunder 133/231 V dan 231/400 V yang dapat digunakan secara serentak (simultan).

Catatan :

(58)

dengan tegangan sekunder 133/231 V dayanya hanya 75 % daya pengenal.

d. Transformator distribusi bertegangan sekunder 133/231 V dan 231/400 V yang digunakan terpisah.

III.2.8 Spesifikasi Umum Penyadapan (Taping) Transformator Distribusi Ada tiga macam penyadapan tanpa beban (STB), yaitu :

a. Sadapan tanpa beban tiga langkah : 21 ; 20 ; 19 KV

b. Sadapan tanpa beban lima langkah : 22 ; 21 ; 20 ; 19 ; 18 KV c. Sadapan tanpa beban lima langkah : 21 ; 20,5 ; 20 ; 19,5 ; 19 KV

Penyadapan dilakukan dengan pengubah sadapan (komutator) pada keadaan tanpa beban pada sisi primer.

Catatan :

Nilai-nilai tegangan sadapan, khususnya penyadapan utama (principle tapping), adalah nilai-nilai yang bersesuaian dengan besaran-besaran pengenal (arus, tegangan, daya).

III.2.9 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 3.1, sedang yang bertanda * adalah nilai-nilai standar transformator distribusi yang dipakai PLN.

(59)

KVA KVA KVA

III.2.10 Spesifikasi Umum Rugi-rugi Transformator Distribusi

Berbagai nilai dari rugi-rugi transformator distribusi menurut SPLN 50 tahun 1997 dapat dilihat pada tabel 3.4 berikut ini :

Tabel 3.4 Nilai Rugi-rugi Transformator Distribusi KVA

(60)

Tujuan utama dari adanya alat transformator distribusi dalam sistem tenaga listrik adalah untuk mendistribusikan tenaga listrik dari gardu induk ke sejumlah pelanggan atau konsumen. Pada Tabel 3.5 berikut ini adalah klasifikasi pelanggan listrik yang dilayani oleh PLN :

Tabel 3.5 Klasifikasi Beban Pelanggan Listrik PLN Beban Yang Dilayani No Golongan Tarif Batas Daya

(61)

P-3 / TR LPJU

Keterangan :

S = Pelanggan Listrik Sosial R = Pelanggan Listrik Perumahan B = Pelanggan Listrik Bisnis I = Pelanggan Listrik Industri P = Pelanggan Listrik Perkantoran TR = Tegangan Rendah

TM = Tegangan Menengah TT = Tegangan Tinggi

LPJU = Lampu Penerangan Jalan Umum III.2.7 Sistem Tiga Fasa

Kebanyakan sistem tenaga listrik dibangun dengan sistem tiga fasa. Hal tersebut didasarkan pada alasan-alasan ekonomi dan kestabilan aliran daya pada beban. Alasan ekonomi dikarenakan dengan sistem tiga fasa, penggunaan penghantar untuk transmisi menjadi lebih sedikit. Sedangkan alasan kestabilan dikarenakan pada sistem tiga fasa daya mengalir sebagai layaknya tiga buah sistem fasa tunggal, sehingga untuk peralatan dengan catu tiga fasa, daya sistem akan lebih stabil bila dibandingkan dengan peralatan sistem satu fasa.

(62)

+

Gambar 3.10 Sistem tiga fasa sebagai tiga sistem fasa tunggal

t

Sedangkan bentuk gelombang dari sistem tiga fasa yang merupakan fungsi waktu ditunjukkan pada gambar berikut :

VR

Gambar 3.11 Bentuk gelombang pada sistem tiga fasa

Pada Gambar 3.10 tampak bahwa antara tegangan fasa satu dengan fasa yang lainnya mempunyai perbedaan sudut fasa sebesar 120o atau 2π/3. Pada umumnya

(63)

III.2.7.1 Sistem Hubungan Wye (Y) dan Delta ()

Sistem Y merupakan sistem sambungan pada sistem tiga fasa yang menggunakan empat kawat, yaitu fasa R, S, T dan N. Sistem sambungan tersebut akan menyerupai huruf Y yang memiliki empat titik sambungan, yaitu pada ujung-ujung huruf dan pada titik petemuan antara tiga garis pembentuk huruf. Sistem Y dapat dapat dilihat seperti pada Gambar 3.12(a) berikut ini :

ZT

ZR ZS

R S

T

(a)

ZTR

R

S T

ZRS

ZST

(b)

Gambar 3.12 Sistem Hubungan Y dan sistem Δ

Sistem hubungan atau sambungan Y sering juga disebut sebagai hubungan

bintang. Sedangkan pada sistem yang lain yang disebut sebagai sistem ∆, hanya menggunakan fasa R, S, dan T untuk hubungan dari sumber ke beban, sebagaimana Gambar 3.12(b) di atas. Tegangan efektif antara fasa umumnya adalah 380 V dan tegangan efektif fasa dengan netral adalah 220 V.

III.2.7.2 Sistem Hubungan Zig-Zag (Z)

(64)

yang mempunyai tegangan imbas yang fasanya bergeser. Pada sistem ini juga hanya menggunakan fasa R, S, dan T . Sistem hubungan zig-zag dapat dilihat pada Gambar 3.13 berikut ini :

Gambar 3.13 Sistem Hubungan Zig-Zag (Z) III.2.7.3 Beban Seimbang Terhubung Wye (Y)

Untuk sumber beban yang tersambung bintang (star) atau Y, hubungan antara besaran listriknya adalah sebagai berikut :

(65)

III.2.7.4 Beban Tidak Seimbang Terhubung Wye (Y)

Pada sistem ini masing-masing fasa akan mengalirkan arus yang tak seimbang menuju netral (pada sistem empat kawat). Sehingga arus netral merupakan penjumlahan secara vektor arus yang mengalir dari masing-masing fasa.

R

Gambar 3.14 Beban tidak seimbang terhubung bintang empat kawat

R

(66)

Berdasarkan penempatan jaringan, jaringan tegangan rendah dibedakan menjadi dua, yaitu :

III.3.1 Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)

Saluran ini merupakan penghantar yang ditempatkan di atas tiang. Ada dua jenis penghantar yang digunakan, yaitu penghantar tidak berisolasi (kawat) dan penghantar berisolasi (kabel).

Penghantar tidak berisolasi mempunyai kelemahan, seperti rawan pencurian dan rawan terjadi gangguan fasa ke fasa maupun fasa ke netral. Tetapi memiliki keunggulan harga yang relatif murah dan mudah dalam pengusutan gangguan. Sedangkan penghantar berisolasi memiliki keuntungan dan kerugian yang saling berlawanan dengan penghantar tidak berisolasi.

Pada umumnya PT. PLN (Persero) menggunakan SUTR dengan isolasi (kabel pilin) dengan inti aluminium. Standar ukuran kabel yang digunakan adalah 3 × 70 + 1 × 50 mm2. Dengan karakteristik elektris sebagai berikut :

Tabel 3.6 Karakteristik twisted kabel aluminium (NFA2X)

Size of Cable

Phase Neutral Public Lighting

(67)

3 × 70 + 1 × 50 + 2 × 16

Sumber : Overhead Transmission And Distribution Line Conductor

PT. Jembo Cable Company

III.3.2 Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR)

Saluran ini menempatkan kabel di bawah tanah. Tujuan utama penempatan di bawah tanah pada umumnya karena alasan estetika, sehingga penggunaan SKTR umumnya adalah pada daerah perindustrian dan kompleks perumahan.

Keuntungan penggunaan kabel ini adalah estetika yang lebih indah dan tidak terganggu oleh pengaruh cuaca. Sedangkan kelemahan penggunaan kabel ini adalah jika terjadi gangguan sulit untuk menemukan lokasinya dan jika terjadi pencurian sangat sulit untuk mengungkapnya.

III.3.3 Komponen Pada Jaringan Tegangan Rendah

Adalah peralatan yang digunakan pada jaringan tegangan rendah sehingga dapat menjalankan fungsinya sebagai penyalur energi listrik ke pelanggan. Komponen pada jaringan tegangan rendah antara lain :

1. Kabel Schoen

Kabel schoen digunakan untuk menghubungkan rel pada panel hubung bagi dengan penghantar kabel tegangan rendah (kabel obstyg). Kabel schoen dipres pada kabel obstyg dan dibuat pada rel hubung bagi.

2. Konektor

(68)

sambungan rumah. Jenis konektor yang umum digunakan oleh PT. PLN (Persero) ada dua jenis, yaitu :

Konektor Kedap Air (Piercing Connector)

Konektor ini dapat dipasang dalam kondisi jaringan bertegangan dan tanpa mengelupas isolasinya. Konduktansi terjadi karena pada konektor ini terdapat gigi penerus arus. Sehingga gigi penerus arus ini harus tajam dan tegak untuk dapat menembus bagian isolasi kabel serta harus diberi gemuk untuk melindungi bagian kontak agar terhindar dari korosi.

 Konektor Pres

Pemasangan konektor jenis ini biasanya harus dalam keadaan tidak bertegangan karena diperlukan pengelupasan isolasi kabel untuk membentuk konduktifitas. Konduktifitas yang dihasilkan konektor jenis ini lebih baik karena luas permukaan kontak lebih besar.

III.3.4 Loses Pada Jaringan Distribusi

Yang dimaksud dengan losses adalah perbandingan antara energi listrik yang

disalurkan (P ) dengan energi listrik yang terpakai (S P ). P

PLosses = PS-PP (KW)

Dan bsarnya persentase rugi-rugi daya dalam persen adalah :

% 100

× − =

S I S

P P P

(69)

III.3.4.1 Losses Pada Penghantar Fasa

Jika suatu arus mengalir pada suatu penghantar, maka pada penghantar tersebut akan terjadi rugi-rugi energi menjadi energi panas karena pada penghantar tersebut terdapat resistansi. Rugi-rugi dengan beban terpusat di ujung dirumuskan :

V

∆ = I

(

Rcosϕ + Xsinϕ

)

l ...(3.18)

P

∆ = 3I2 Rl ...(3.19)

Sedangkan jika beban terdistribusi merata di sepanjang saluran, maka rugi-rugi energi yang timbul adalah :

V

Dengan : I = arus yang mengalir pada penghantar (ampere)

R = tahanan penghantar (ohm/km)

X = reaktansi penghantar (ohm/km)

l = panjang penghantar (km)

ϕ

cos = faktor daya beban

III.3.4.2 Losses Akibat Beban Tidak Seimbang

Akibat pembebanan di tiap fasa yang tidak seimbang, maka akan mengalir arus pada penghantar netral. Jika di hantaran penghantar netral terdapat nilai tahanan dan dialiri arus, maka penghantar netral akan bertegangan yang menyebabkan tegangan pada transformator menjadi tidak seimbang.

(70)

N N R

I

P = 2

∆ ...(3.22)

III.3.4.3 Losses Pada Sambungan Tidak Baik

Losses ini terjadi karena di sepanjang jaringan tegangan rendah terdapat

beberapa sambungan, antara lain :

Sambungan antara kabel obstyg dan kabel TIC-Al.

Sambungan saluran jaringan tegangan rendah dengan kabel TIC-Al.

 Percabangan saluran jaringan tegangan rendah.

 Percabangan untuk sambungan pelayanan.

I I

R R

Gambar 3.15 Sambungan kabel Besarnya rugi-rugi daya pada sambungan dirumuskan :

P

∆ = I2 R ...(3.23)

Dimana : P = losses yang timbul pada konektor (watt)

I = arus yang mengalir melalui konektor (ampere)

R = tahanan konektor (ohm)

III.4 RAK TEGANGAN RENDAH

(71)

sisi hulu dari instalasi tenaga listrik. Fungsinya adalah sebagai alat penghubung sekaligus sebagai pembagi tenaga listrik ke instalasi pengguna tenaga listrik (konsumen). Kapasitas rak tegangan rendah yang digunakan harus disesuaikan dengan besarnya kapasitas transformator yang digunakan.

(72)

BAB IV

PENGARUH PEMERATAAN BEBAN TERHADAP RUGI-RUGI JARINGAN TEGANGAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI IV.1 UMUM

Transformator distribusi merupakan suatu alat yang memegang peranan penting dalam sistem distribusi. Transformator distribusi mengubah tegangan menengah (20 kV) menjadi tegangan rendah (400/230 V).

Pada umumnya beban yang tidak merata dapat diindikasikan dengan mudah, dengan melihat hasil pengukuran arus netral. Apabila didapatkan data arus netral yang lebih besar atau sama dengan arus fasa, maka jaringan tersebut patut diindikasikan memiliki beban yang tidak seimbang. Indikasi beban tidak seimbang ini dapat pula dilihat dari besar arus di masing-masing phase (R-S-T) memiliki perbedaan yang besar.

Dengan adanya pemerataan beban ini diharapkan adanya penurunan arus netral sehingga dengan adanya penurunan arus netral ini merupakan penekanan rugi-rugi. Dan dengan adanya penurunan rugi-rugi ini maka ada peningkatan efiiensi pada transformator distribusi.

Ketidakseimbangan beban pada suatu sistem tenaga listrik selalu terjadi dan penyebab ketidakseimbangan tersebut adalah pada beban-beban satu fasa pada pelanggan jaringan tegangan rendah yang umumnya dilayani langsung oleh transformator distribusi.

Yang dimaksud dengan keadaan seimbang adalah suatu keadaan dimana :

 Ketiga vektor arus/ tegangan sama besar.

(73)

Sedangkan yang dimaksud dengan keadaan tidak seimbang adalah keadaan dimana salah satu atau kedua syarat keadaan seimbang tidak terpenuhi. Kemungkinan keadaan tidak seimbang ada 3, yaitu :

 Ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 120o satu sama lain.

 Ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 120o satu sama lain.

 Ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 120o satu sama

lain.

120°

120° 120°

IR

IS IT

120°

IR IS

IT 135°

105°

IR+IT IN

(a) (b)

Gambar 4.1 Vektor diagram arus

Gambar 4.1a menunjukkan penjumlahan ketiga vektor arusnya (IR, IS, IT) adalah sama dengan nol sehingga tidak muncul arus netral (IN). Sedangkan pada Gambar 4.1b menunjukkan vektor diagram arus yang tidak seimbang. Di sini terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arusnya (IR, IS, IT) tidak sama dengan nol sehingga muncul arus netral (IN) yang besarnya bergantung dari seberapa besar faktor ketidakseimbangannya.

IV.2 METODA PENGUMPULAN DATA

Metoda pengumpulan data dilakukan dengan :

(74)

2. Melakukan survey dan pengukuran beban secara langsung di lapangan. 3. Melakukan pemerataan beban dengan jalan redistribusi beban.

IV.3 PEMBAHASAN PEMERATAAN BEBAN JARINGAN TEGANGAN RENDAH TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

Hasil pengukuran beban trafo distribusi MK 294 dari unit Harian dan Distribusi pada bulan Agustus 2008 adalah sebagai berikut :

Tabel 4.1 Pengukuran Trafo Distribusi oleh Petugas Hardis Keterangan Trafo JR

S

Arus (Ampere) Tegangan

Sekunder

(75)

Sehingga gardu MK-294 layak untuk dilakukan penelitian evaluasi arus netral akibat beban tidak seimbang.

Sebelum dilakukan pemerataan beban dilakukan pengukuran ulang, didapat data yang ditampilkan pada tabel 4.2. Pada tabel ini terlihat bahwa, beban di jurusan C masih memiliki perbedaan yang sangat besar dan memiliki arus netral yang sangat besar, bahkan melebihi arus fasa.

Pada kasus di gardu MK-294 ini, jurusan C merupakan saluran Kabel Tegangan Rendah yang ditanam di bawah tanah dengan tipe NFA2X, dengan konduktor alumunium 2 x 10 mm2.

Tabel 4.2 Tabel Hasil Ukur Beban Gardu Dari Survey

JRS Arus (Amper) Cosϕ Procentage Unbalance

R S T N MEAN R S T R S T

A 80 73,5 69,5 18 74,33 0,96 0,92 0,948 7,08% -1,12% -6,50% B 207 172 107,2 79 162,07 0,975 0,952 0,94 27,73% 6,13% -33,85% C 13 67 0 57 26,67 0,977 0,98 0,996 -51,25% 151,25% -100% D 123 130 114,3 24 122,43 0,973 0,975 0,97 0,46% 6,18% -6,64%

423 442,5 291 178 TGL UKUR 11 FEBRUARI 2009 JAM 19:00

IV.3.1. Kegiatan Pemerataan Beban Jurusan C Gardu MK-294

Kegiatan pemerataan beban beban di jurusan C lebih mudah dan cepat, karena semua pelanggan tersambung ke panel pembagi melalui MCB-MCB, sebagai pembatasnya. Wiring pada panel sebelum pemerataan beban dapat digambarkan dalam gambar 4.1.

(76)

inilah yang menyebabkan arus yang mengalir di kawat netral menjadi besar, bahkan lebih besar dari pada arus yang mengalir di fasa R(lihat tabel 4.2).

Pada jaringan SKTR, semua beban pelanggan langsung terhubung ke panel, dan pada panel terdapat panel kecil sesuai dengan urutan fasa (R-S-T). Sehingga pemerataan beban pada jaringan ini lebih mudah, dan pemindahan beban dilakukan dengan acuan beban yang sedang digunakan pelanggan pada saat itu. Beban yang sedang digunakan pelanggan dapat dengan mudah diukur dengan tang ampere. Hasil pengukuran beban pelanggan adalah sebagai berikut :

Tabel 4.3 Hasil Ukur Beban Pelanggan

ID PEL NAMA PELANGGAN ARUS PHASE

547103959167 DRS UMAR SHAHAB 1,8 R

547103939177 SJECH AL DJOEFRIE 2,4 R

547103791774 AHMAD MAHFUD 6 S

547103827582 DRS. HASAN LATIF 4,2 S

547103898466 MUHAMMAD HUSEN 3,1 S

547203766504 MOHD ALKAFF 7,5 R

547103791741 RATNA DJAUHARI 4,2 S

547103791733 WIJAYA 11,4 S

547103791766 ACMAD SYAFIQ 2,1 S

547103766512 ACMAD SYAFIQ/B 2,3 S

547103766490 ACMAD SYAFIQ 1,2 R

547103766482 FARIDA 8,2 S

547104053797 NINING 1 R

Jam Ukur = 19:00 19 Februari 2009

Tabel 4.4 Perencanaan Permerataan Beban Jurusan C

ID PEL

Arus Pengukuran Sebelum Pemerataan

ID PEL

(77)

R S T R S T

Dari hasil ukur beban yang sedang digunakan pelanggan, dapat disusun suatu perencanaan pemerataan beban. Agar tidak terjadi aliran arus pada netral, maka beban dari tiap-tiap fasa harus diseimbangkan yaitu :

I Tiap fasa =

Jadi arus tiap fasa dibuat menjadi kurang lebih 18,46 A.

(78)

Gambar 4.2 Panel CDT 16409 beban tidak merata

(79)

Gambar 4.3 Panel CDT 16049 Setelah Pemerataan Beban

Cara manual ini sangat menggangu pemakaian listrik oleh pelanggan, karena listrik padam nyala beberapa saat. Meskipun kurang optimal, tetapi hasil dari pemerataan beban ini didapat hasil berupa penurunan arus netral di jurusan C. Sehingga penurunan arus netral ini penekanan losses dengan jalan pemerataan beban.

Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Beban Setelah Pemerataan Beban

JRS Arus (Amper) Cosϕ Procentage Unbalance

R S T N MEAN R S T R S T

A 111 85 64 36 86,67 0,985 0,922 0,947 28,08% -1,92% -26,15% B 180 143 133 27 152 0,966 0,929 0,966 18,42% -5,92% -12,50% C 24,7 26 25 13 25,53 0,962 0,941 0,973 -2,11% 3,04% -0,92% D 149 132 126 33 135,67 0,978 0,969 0,965 9.83% -2,70% -7,13%

Gambar

Gambar 2.9  Gambar rangkaian transformator ideal
Gambar 2.11  Gambar rangkaian ekivalen transformator
Gambar 2.16  Rangkaian Pengukuran hubung singkat
Gambar 2.20  Transformator tiga fasa tipe cangkang
+7

Referensi

Dokumen terkait

Pada kenyataannya terdapat transformator distribusi yang jaraknya cukup jauh dari GI (Gardu Induk) sehingga terjadi tegangan jatuh (drop voltage) yang sampai pada sisi

digunakan transformator penurun tegangan ( step down ) yang berfungsi untuk menurunkan tegangan menengah 20 kV ke tegangan rendah 400/230 Volt. Gardu trafo distribusi

transformator agar tidak terjadi tegangan jatuh yang cukup besar pada sistem distribusi. primer

Bastanna Erlayas Bangun : Studi Penempatan Transformator Distribusi Berdasarkan Jatuh Tegangan (Studi Kasus Pada PT..

Dari saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan

Akibat dari ketidakseimbangan beban tersebut maka timbul arus di netral. pada

Dengan demikian diperlukan analisis sistem tenaga listrik untuk mengatahui berapa ketidakseimbangan beban pada transformator distribusi sehinga bisa dilakukan solusi melakukan

Adapun tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai masukan kepada pihak PLN untuk meminimalisir gangguan pada jaringan distribusi tegangan rendah dan tegangan menengah