TUGAS AKHIR
“STUDI TATA ULANG LETAK TRANSFORMATOR PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV APLIKASI PT.PLN (PERSERO) RAYON BINJAI TIMUR”
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Jurusan Teknik Elektro Sub jurusan Teknik Energi Elektrik
Oleh
Raja Putra Sitepu
Nim : 080402068
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Letak transformator pada jaringan distribusi memiliki keterkaitan dengan besar
jatuh tegangan, semakin jauh letak transformator tersebut maka jatuh tegangan semakin
besar. Sedangkan seperti yang kita pahami bahwa, tegangan listrik merupakan salah
satu besaran yang sangat penting diperhatikan, baik dari sisi pembangkitan, penyaluran,
maupun distribusi tenaga listrik. Dimana pada penyaluran tenaga listrik, mulai dari
pembangkit tenaga listrik, penyaluran atau transmisi, sampai kepada konsumen dari
tenaga listrik baik Konsumen tegangan distribusi skala menengah, maupun sampai
kepada tegangan rendah sudah memiliki standar tegangan yang diatur. Namun, terdapat
suatu persoalan, yakni penyaluran tenaga listrik memiliki jarak yang cukup jauh dari
Gardu Induk (GI) untuk sampai kepada konsumen tenaga listrik, yang juga tentunya
konsumsi energi yang oleh konsumen menimbulkan arus listrik yang cukup besar,
sehingga terdapat regulasi tegangan yang relatif cukup besar dari saluran ke konsumen.
Memang tidak dipungkiri, pada faktanya terdapat tranformator distribusi, tetapi
jaraknya cukup jauh dari Gardu Induk (GI) sehingga hal ini membuat terjadi voltage
drop (jatuh tegangan) yang diterima sisi primer transformator distribusi melebihi dari
standar yang ditetapkan sehingga perlu ditata ulang berdasarkan analisa yang akan
dilakukan terhadap panjang saluran dari distribusi primer dengan mengatur letak
transformator distribusi agar kinerja transformator distribusi sesuai standar yang
diizinkan. Dalam hal ini, juga membahas Power Losses (Rugi – Rugi Daya) dimana
aplikasi penelitian dilakukan pada Gardu Induk (GI) Paya Geli sampai pada
transformator distribusi pada PT. PLN (Rayon Binjai Timur) .
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas kasih
karunia dan rahmatnya yang selalu baru, pengetahuan, dan penuntunannya 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 Sumatera Utara.
Adapun judul tugas akhir ini adalah :
“STUDI TATA ULANG LETAK TRANSFORMATOR PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV APLIKASI PT.PLN (PERSERO) RAYON BINJAI TIMUR”
Selama masa kuliah hingga masa penyelesaian tugas akhir ini, Penulis banyak
memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan
segenap hati, Penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar – besarnya
kepada :
1. Kedua Orang Tua Penulis, Drs. M. Karo – Karo Sitepu dan A. Br Tarigan
Gersang yang senantiasa memberi dukungan, kasih yang tiada tara, dan doa
yang tiada henti – hentinya selama hidup penulis.
2. Kakak – kakakku, Dianta Delela,SE,S.Pd; Neta Andaria; Darlina Wati, Amk
; Wanti Siti Asih, Amk; Emy Martina, S.Pd; Eli Nurcahaya, Amk; Emanda
Susila, S.Pd; Pelita Rehulina, S.Pd, turut dengan abang – abang ipar saya
Daniel Sembiring,S.Pd; Yakin Sembiring; Abdi Sejahtera Bangun; Rijal
Perangin – Angin; Tuah Karina Ginting, yang memberi dorongan dan
motivasi selalu.
3. Keponakan Penulis, Edward, David, Aurora, Esterlina, Helen Adina Tasya,
Adven Sahbrema, Grace Adina, Angel Patrisia, Amelia, Wira Pratama, dan
Jedi Febrian, dimana melihat mereka membuat penulis menjadi bertambah
semangat.
4. Abangku Chana Marike Sitepu yang memberi banyak didikan kepada
5. Manager Udiklat PLN, Pak Hari Sutopo yang dijadikan Sitepu, sehingga
Penulis menganggap seperti Orang Tua Sendiri, Superviser Pengajaran
Udiklat PLN, Pak Urbanus Sirait, Pak Alkifli, Kak Sinta, Kak Dwi, dan
seluruh pegawai di Udiklat Tuntungan yang tidak dapat diucapkan
satu-persatu, yang memberi tempat dan pengarahan kepada Penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Dekan Fakultas Teknik, Pak Prof. Bustami Syam yang secara langsung
memberi semangat dan doa kepada Penulis, demikian juga dengan Pembantu
Dekan III, Pak Ahmad Perwira Tarigan, yang juga memberi semangat dan
doanya, begitu juga kepercayaan – kepercayaan terhadap tanggung jawab
oleh Beliau – Beliau.
7. Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara, Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si , yang selalu memberi semangat,
kepercayaan layaknya seperti Orang Tua sendiri.
8. Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara, Rahmad Fauzi, S.T.,M.T., yang selalu memberi semangat,
kepercayaan, dan pengajaran sebagai event organizer yang layaknya seperti
Orang Tua sendiri.
9. Bapak Ir. Eddy Warman, M.T, selaku dosen pembimbing Penulis yang
senantiasa meluangkan waktu dan tempat untuk membimbing dan
membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
10.Bapak Ir. T. Ahri Bahriun, selaku dosen wali Penulis selama menyelesaikan
pendidikan di Depertemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang memberi perhatian, waktu, dorongan, kepada Penulis
dalam menyelesaikan studi.
11.Seluruh Staff Pengajar dan pegawai Departemen Teknik Elektro FT- USU
yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu.
12.Bapak pegawai di PLN Rayon Binjai Timur, begitu juga PLN Area Binjai,
yang memberi izin kepada penulis melakukan penelitian di tempat tersebut,
tidak terlepas juga buat abanganda Supenson yang bekerja di PLN Area
13.Teman – Teman AOC (Event Organizer), Antonius Siswanto, Dedi Harianto
Panjaitan, Elvis P. Sinaga, Junaidi Sipayung.
14.Seluruh teman – teman Stambuk 2008 yang telah bersama menoreh
kenangan.
15.Teman – Teman Fakultas Teknik yang telah bersama melakukan aksi sosial
peduli gunung sinabung.
16.IMKA FT yang berharap dihidupkan kembali dan Penulis sangat yakin itu
akan bangkit kembali dengan rasa kebersamaan, kesatuan hati, dan saling
menghargai satu dengan lainnya.
17.Adik – adik Teknik Elektro FT- USU stambuk 2013 , kenangan sewaktu
melakukan kegiatan bersih – bersih Fakultas Teknik USU, yang tidak akan
bisa dilupakan, tetap jaga kekompakan kalian dek, terkhusus buat adikku
Maria Anastasia Perangin – Angin dan Yohana, dimana saat tangan saya
terkena benda tajam, adikku ini langsung tanggap, kalian tetap dihatiku.
18.Teman – Teman Permata El-Shadday Runggun Simpang Glugur yang
memberi doa dan semangat.
19.Semua orang yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih banyak.
Penulis menyadari bahwa tak ada gading yang tak retak, yang berarti tugas akhir
ini belumlah sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang
membangun demi penyempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata, semoga tugas akhir ini
dapat bermanfaat bagi pembaca.
Medan, September 2013
Raja Putra Sitepu
NIM. 080402068
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... .i
KATA PENGANTAR ... .ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... .viii
DAFTAR TABEL ... .ix 2.1.1.1 Distribusi Primer ... 8
2.1.1.2 Distribusi Sekunder ... 11
2.2 Gardu Distribusi ... 17
3.3.2 Rugi Besi (Pi) ... 32
3.4 Konstruksi Transformator ... 33
3.5 Spesipikasi Umum Tegangan Primer Transformator Distribusi ... 35
3.6 Spesifikasi Umum Tegangan Sekunder Transformator Distribusi .. 36
3.7 Spesifikasi Umum Penyadapan (Tapping) Transformator Distribusi ... 36
3.8. Spesifikasi Umum Daya Pengenal Transformator Distribusi ... 37
3.9 Spesifikasi Umum Rugi – Rugi Transformator Distribusi ... 37
3.10. Regulasi Tegangan Transformator Distribusi ... 38
3.11 Efisiensi Transformator Distribusi ... 38
BAB IV Hasil dan Analisa Penempatan Transformator Distribusi Berdasarkan Jatuh Tegangan pada sisi 20 kV ... 39
4.1 Umum ... 39
4.2 Persamaan – Persamaan yang Diaplikasikan dalam Analisa Perhitungan ... 40
4.2.1 Perhitungan Besar Arus pada Sisi Primer Transformator ... 40
4.2.2 Perhitungan Resistansi dan Induktansi Keseluruhan dari Saluran Primer yang menuju Transformator... 41
4.2.3 Perhitungan Jatuh Tegangan pada Jaringan Distribusi Primer .. 42
4.2.4 Perhitungan Rugi – Rugi pada Jaringan Distribusi Primer ... 43
4.2.5 Perhitungan Persentase Tegangan Jatuh pada Saluran Distribusi Primer ... 44
4.2.6 Perhitungan Besar Arus Daya Output Transformator ... 44
4.2.7 Perhitungan Besar Efisiensi Transformator ... 44
4.3 Metoda Pengambilan Data Transformator Distribusi ... 45
4.4 Data Hasil Ukur Kva dan Dimensi Saluran Distribusi Primer yang disalurkan dari Gardu Induk Paya Geli menuju PT.PLN (Persero) Rayon Binjai Timur ... 46
4.5.1 Analisa Data Jatuh Tegangan pada Sisi Primer Transformator
pada Waktu Beban Puncak (WBP) ... 57
BAB V Penutup ... 63
5.1 Kesimpulan ... 63
5.2 Saran ... 63
DAFTAR PUSTAKA ... 64
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Proses dari Sistem Tenaga Listrik Mulai dari Pembangkit...6
Gambar 2.2.Konfigurasi Jaringan Radial...8
Gambar 2.3. Konfigurasi Sistem Loop...9
Gambar 2.4. Konfigurasi Sistem Spindel...10
Gambar 2.5. Konfigurasi Sistem Tie Line (Hantaran Hubung)...10
Gambar 2.6. Sambungan Pemakai Besar dengan Gardu Distribusi sendiri...10
Gambar 2.7. Penggunaan Satu Gardu Distribusi untuk sejumlah pemakai...13
Gambar 2.8. Bangking Sekunder dengan Dua Gardu Distribusi dihubungkan Juga pada sisi Tegangan Rendah...14
Gambar 2.9. Jaringan Sekunder Tegangan Rendah ... ...16
Gambar 2.10. Gardu Trafo Distribusi ... ...17
Gambar 2.11. Sistem Tiga Fasa ... ...18
Gambar 2.12. Hubungan Bintang (Y,wye) ... ...19
Gambar 2.13. Hubungan Segitiga (delta, Δ, D) ... ...20
Gambar 3.1.(a) Gambar Konstruksi transformator tanpa beban...29
Gambar 3.1.(b) Gambar Vektor diagram transformator tanpa beban...29
Gambar 3.2. Gambar Konstruksi Transformator dalam keadaan berbeban...30
Gambar 3.3. Blok Diagram Rugi – Rugi pada transsfomator...31
Gambar 3.4. Konstruksi Transformator tipe inti...33
Gambar 3.5. Konstruksi lempengan logam inti...34
Gambar 3.6. Transformator tipe cangkang...34
Gambar 3.7. Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk E,Idan F...35
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Nilai Daya Pengenal Transformator distribusi ... ...37
Tabel 3.2. Nilai Rugi – Rugi Transformator Distribusi ... ...37
Tabel 4.1. Konstanta Jaringan /SPLN 64 Tahun 1985 yang
digunakan pada Penyulang Paya Geli ... ...46
Tabel 4.2. Data Saluran Penyulang G.I Paya Geli ke PT. PLN (Persero)
Rayon Binjai Timur ... ...47 Tabel 4.3. Data Hasil Pengukuran Tranformator Distribusi pada
PT. PLN (Persero) Rayon Binjai Timur dari penyulang Paya Geli...51
Tabel 4.4. Analisa Data Tegangan Jatuh pada Saluran Distribusi Primer
Dari Gardu Induk Paya Geli sampai pada transformator Distribusi
(Rayon Binjai Timur) Pada Saat Beban Puncak...59
BAB I
ABSTRAK
Letak transformator pada jaringan distribusi memiliki keterkaitan dengan besar
jatuh tegangan, semakin jauh letak transformator tersebut maka jatuh tegangan semakin
besar. Sedangkan seperti yang kita pahami bahwa, tegangan listrik merupakan salah
satu besaran yang sangat penting diperhatikan, baik dari sisi pembangkitan, penyaluran,
maupun distribusi tenaga listrik. Dimana pada penyaluran tenaga listrik, mulai dari
pembangkit tenaga listrik, penyaluran atau transmisi, sampai kepada konsumen dari
tenaga listrik baik Konsumen tegangan distribusi skala menengah, maupun sampai
kepada tegangan rendah sudah memiliki standar tegangan yang diatur. Namun, terdapat
suatu persoalan, yakni penyaluran tenaga listrik memiliki jarak yang cukup jauh dari
Gardu Induk (GI) untuk sampai kepada konsumen tenaga listrik, yang juga tentunya
konsumsi energi yang oleh konsumen menimbulkan arus listrik yang cukup besar,
sehingga terdapat regulasi tegangan yang relatif cukup besar dari saluran ke konsumen.
Memang tidak dipungkiri, pada faktanya terdapat tranformator distribusi, tetapi
jaraknya cukup jauh dari Gardu Induk (GI) sehingga hal ini membuat terjadi voltage
drop (jatuh tegangan) yang diterima sisi primer transformator distribusi melebihi dari
standar yang ditetapkan sehingga perlu ditata ulang berdasarkan analisa yang akan
dilakukan terhadap panjang saluran dari distribusi primer dengan mengatur letak
transformator distribusi agar kinerja transformator distribusi sesuai standar yang
diizinkan. Dalam hal ini, juga membahas Power Losses (Rugi – Rugi Daya) dimana
aplikasi penelitian dilakukan pada Gardu Induk (GI) Paya Geli sampai pada
transformator distribusi pada PT. PLN (Rayon Binjai Timur) .
1.1. Latar Belakang
Pada era sekarang ini umumnya letak dari pusat – pusat pembangkit tenaga listik
jauh dari pusat beban salah satu penyebabnya adalah kebutuhan akan energi listrik ini
sudah menjadi kebutuhan primer dimana kebutuhan energi listrik terus meningkat
sesuai dengan tingkat pertumbuhan penduduk maupun tingkat pendapatan perkapita dari
penduduk, sehingga terus diupayakan mencari sumber pembangkit listrik yang pada
umumnya letaknya jauh dari pusat beban.
Letak Pusat pembangkit dengan Pusat beban yang jauh sudah tentu mengakibatkan
kerugian yang relatif besar dalam penyaluran tenaga listrik. Kerugian yang diperoleh
disebabkan oleh saluran pendistribusian tenaga listrik yang cukup panjang yang
menimbulkan Drop Voltage (Tegangan Jatuh) sepanjang saluran yang dilalui tenaga
listrik.
Berbagai persoalan pokok yang dihadapi dalam pengoperasian sistem tenaga listrik
adalah : pengaturan frekuensi, pemeliharaan peralatan,biaya operasi, perkembangan
sistem,gangguan dalam sistem, dan tegangan dalam sistem.
Dalam tugas akhir ini membahas khusus terhadap tegangan sistem agar sesuai
dengan standar dari PT.PLN (Persero) yakni tegangan jatuh pada saat pembebanan tidak
lebih dari 5% yang selanjutnya dilakukan studi tata ulang peletakkan dari transformator
dari yang sudah ada terinstalasi pada jaringan sistem distribusi primer.
Dari panjang saluran distribusi mulai dari Gardu Induk baik menuju transformator
distribusi maupun mulai dari Transformator Distribusi menuju ke konsumen dapat
menyebabkan Voltage Drop (Tegangan Jatuh) yang cukup besar dengan kata lain
transformator distribusi yang diletakkan terlalu jauh dari konsumen akan menyebabkan
voltage drop yang besar sehingga tegangan pada konsumen menjadi turun, bila jarak
antara transformator terlalu jauh dengan beban yang akan di layani yang besar dan
tentu saja menyebabkan kinerja dari transformator distribusi menjadi kurang maksimal.
Dengan persoalan ini, oleh sebab itu diperlukan evaluasi dan rekondisi dengan
mempertimbangkan point – point perencanaan seperti Voltage Drop yang masih dapat
di berikan toleransi dan kontiniutas pelayanan listrik yang berdampak optimasi pada
Memang pada transformator distribusi terdapat tap changer yang merupakan alat
bantu utama dari sebuah transformator yang memungkinkan transformator tersebut
mempunyai variasi perbandingan belitan untuk mendapatkan tegangan sekunder tertentu
pada saat tegangan primernya berubah.
Tap changer biasanya ditempatkan pada sisi tegangan tinggi dari transformator karena
pertimbangan arus lebih rendah dan variasi tegangannya lebih luas. Tap Changer dapat
dilakukan baik dalam keadaan berbeban maupun dalam keadaan tidak berbeban
tergantung pada jenisnya.
Akan tetapi, seperti prinsip keteknikan bahwa kriteria suatu peralatan harus
terjangkau atau ekonomis dan juga handal merupakan hal yang sangat penting
perhatikan. Tap Changer dimana pada transformator distribusi menggunakan off load
tap changer juga mempunyai suatu kekurangan yang harus ditumpu dengan teknik yang
mendukung lainnya sehingga didapat perpaduan agar kontiniutas pelayanan listrik tetap
terjaga dengan kualitas penyaluran daya yang baik, yakni pengaturan tata letak
transformator distribusi yang sesuai.
Adapun yang menjadi kekurangan yang terjadi pada tap changer sehingga perlu
adanya tumpuan teknik lainnya dalam mengatasi jatuh tegangan ialah karena
1. sering terjadi kerusakan pada beberapa bagian mekanik tap changer. Hal ini
disebabkan karena pengaruh tap changer yang senantiasa selalu bergerak.
2. fenomena – fenomena yang terjadi sering menyebabkan kerentanan tap changer
terhadap beberapa permasalahan, sehingga tap changer memerlukan sistem
pengaman yang lebih.
3. jika terjadi kerusakan parah seperti retakan atau patahan pada tap changer, maka
perbaikan terhadap tap changer akan cenderung susah untuk dilakukan bahkan
mungkin tap changer harus diganti dengan yang baru. Harga tap changer cendrung
lebih mahal.
Oleh karena itu, perlu diadakan analisa untuk penentuan letak transformator
distribusi sehingga dapat dikatakan menjadi saling berkoordinasi dengan tap changer
membuat kinerja dari tap changer lebih dapat diminimalisasi sehingga kehandalan dari
tap changer ataupun lifetime-nya menjadi bertambah,sehinga dapat menjadi ekonomis.
Dalam hal ini tugas akhir ini, berfokus pada saluran distribusi primer pada PT.
PLN (PERSERO) Rayon Binjai Timur, sehingga secara penelitian, peneliti membahas
persoalan ini yang dikarenakan berdasarkan pengamatan dari peneliti secara sementara
berhubung peneliti berdomisili di daerah yang dilayani PT. PLN (PERSERO) Rayon
Binjai Timur, tegangan jatuhnya melebihi 5% sehingga harapan kedepannya dapat
diaplikasikan oleh PT. PLN (PERSERO) khususnya Rayon Binjai Timur.
Metode yang dipakai pada penelitian ini adalah dengan membuat analisa dan
perhitungan rugi – rugi dan tegangan jatuh pada penyulang (Feeder) yang kemudian
disesuaikan dengan perhitungan berdasarkan Voltage Drop (Tegangan Jatuh) yang
sesuai standar PT. PLN (Persero), dan upaya untuk mendapatkan hal tersebut adalah
diperlukan suatu letak dari saluran yang sesuai dengan penempatan dari transformator
distribusi.
1.2. Rumusan Masalah
1. Berapa tegangan jatuh pada saluran distribusi dari GI Paya Geli sampai pada
transformator distribusi (Rayon Binjai Timur) pada saat beban puncak.
2. Berapa rugi – rugi daya pada saluran saluran distribusi dari GI Paya Geli sampai
pada transformator distribusi (Rayon Binjai Timur) pada saat beban puncak.
3. Dimana penempatan transformator distribusi untuk transformator distribusi yang
tegangan jatuh pada sisi primernya lebih besar dari standar PT. PLN (PERSERO).
Agar isi dan pembahasan Tugas Akhir ini menjadi terarah dan dapat mencapai
hasil yang diharapkan, maka penulis perlu membuat batasan masalah yang akan
dibahas. Adapun batasan masalah pada penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Hanya membahas tegangan jatuh pada saluran distribusi primer yang dilihat dari
panjang saluran distribusi primer dari GI sampai pada transformator distribusi.
2. Tidak membahas tegangan jatuh pada sisi saluran distribusi sekunder.
3. Pembahasan tegangan jatuh hanya pada saluran GI Binjai menuju PT. PLN
(PERSERO) Rayon Binjai Timur.
4. Tidak Membahas faktor ketidakseimbangan beban.
5. Transformator pada hal ini yang digunakan adalah transformator tiga Phase.
6. Tidak membahas tentang sistem proteksi.
1.4. Tujuan
Mengoptimalkan kinerja transformator distribusi dengan cara mengatur agar jatuh
tegangan pada saluran distribusi tidak melebihi standar dari PT. PLN (PERSERO) pada
umumnya dan pada saluran distribusi PT. PLN (PERSERO) Rayon Binjai Timur untuk
memberi penyaluran tenaga listrik yang baik bagi konsumen.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sistem Distribusi
Sistem distribusi merupakan keseluruhan komponen dari sistem tenaga listrik
yang menghubungkan secara langsung antara sumber daya yang besar (seperti gardu
transmisi) dengan konsumen tenaga listrik. Secara umum yang termasuk ke dalam
sistem distribusi antara lain, :
1. Gardu Induk (GI)
2. Jaringan Distribusi Primer
3. Gardu Distribusi (Transformator)
4. Jaringan Distribusi Sekunder
Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepada konsumen
diperlukan suatu jaringan tenaga listrik. Sistem jaringan ini terdiri dari jaringan
transmisi dan jaringan distribusi. Dalam sistem distribusi pokok permasalahan tegangan
muncul karena konsumen memakai peralatan dengan tegangan muncul karena
konsumen memakai peralatan listrik yang tegangannya sudah ditentukan besarnya.
Apabila tegangan sistem terlalu tinggi atau rendah sehingga melewati batas – batas
toleransi maka akan mengganggu dan selanjutnya merusak peralatan konsumen.
Jika kita meninjau secara umum,ada empat unsur yang terdapat dalam sistem
tenaga listrik, yakni:
a) adanya unsur pembangkit tenaga listrik yang umumnya tegangan yang dihasilkan
b) suatu sistem transmisi yang dilengkapi dengan adanya perangkat Gardu Induk,
karena jaraknya yang biasa jauh, sehingga kita memerlukan penggunaan tegangan
tinggi ataupun tegangan ekstra tinggi;
c) adanya saluran distribusi, yang biasanya terdiri dari saluran distribusi primer yang
dengan tegangan menengah dan saluran distribusi sekunder yang merupakan dengan
menggunakan tegangan rendah.
d) adanya unsur pemakai tenaga listrik atau konsumen tenaga listrik baik skala industri
dengan tegangan menengah, maupun rumah tangga dengan tegangan rendah.
Untuk proses dari Sistem Tenaga Listrik mulai dari pembangkit sampai ke
konsumen dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1Proses dari Sistem Tenaga Listrik Mulai dari Pembangkit
Di Indonesia, menurut Abdul Kadir (2006), tegangan yang dihasilkan Pembangkit
tenaga listrik berkisar 6KV s.d 20 KV, kemudian karena letak pembangkit tenaga listrik
jauh dari konsumen, maka energi listrik harus diangkut melalui saluran transmisi
dengan tegangan yang dinaikkan dengan transformator step up menjadi 70 KV, 150
KV, 275 KV dan bahkan untuk tegangan ekstra tinggi 500 KV. Kemudian, setelah
mendekat kepada pemakai tenaga listrik, maka tegangan diturunkan dengan
tranformator step down menjadi tegangan menengah 20 KV yang dilakukan di GI, ini
disebut sebagai saluran distribusi primer, kemudian melalui transformator distribusi
diturunkan menjadi tegangan rendah, yakni 220/380 Volt yang kemudian disebut sistem
distribusi sekunder.
Bagian dari sistem tenaga listrik yang paling dekat dengan konsumen adalah
sistem distribusi. Juga sistem distribusi adalah bagian sistem tenaga listrik yang paling
banyak mengalami gangguan, sehingga masalah utama dalam operasi sistem distribusi
adalah mengatasi gangguan.
Disamping itu masalah tegangan, bagian – bagian instalasi yang berbeban lebih
dan rugi – rugi daya dalam jaringan merupakan masalah yang perlu dicatat dan dianalisa
secara terus menerus, untuk dijadikan masukan bagi perencanaan pengembangan sistem
dan juga untuk melakukan tindakan – tindakan penyempurnaan pemeliharaan dan
2.1.1 Jenis Sistem Distribusi
Sistem distribusi seperti yang diketahui, terdapat dua penggolongan, yaitu
distribusi primer yang memakai tegangan menengah, dan distribusi sekunder yang
memakai tegangan rendah.
2.1.1.1 Distribusi Primer
Distribusi Primer adalah jenis sistem distribusi yang menggunakan tegangan
menengah. Pada sistem distribusi primer terdapat beberapa rangkaian sistem distribusi
primer,yaitu:
i. Sistem Radial,
Sistem distribusi dengan pola radial seperti Gambar 2.2 adalah sistem
distribusiyang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa
penyulang yang menyuplai beberapa gardu distribusi secara radial.
Dalam penyulang tersebut dipasang gardu-gardu distribusi untuk konsumen.
Gardu distribusi adalah tempat dimana trafo untuk konsumen dipasang. Bisa dalam
bangunan beton atau diletakan diatas tiang. Keuntungan dari sistem ini adalah sistem
ini tidak rumit dan lebih murah dibanding dengan sistem yang lain.
Namun keandalan sistem ini lebih rendah dibanding dengan sistem lainnya.
Kurangnya keandalan disebabkan karena hanya terdapat satu jalur utama
yang menyuplai gardu distribusi, sehingga apabila jalur utama tersebut mengalami gangguan, maka seluruh gardu akan ikut padam. Kerugian lain yaitu mutu tegangan
pada gardu distribusi yang paling ujung kurang baik, hal ini dikarenakan jatuh tegangan
terbesar ada diujung saluran.
ii. Sistem Loop
Pada Jaringan Tegangan Menengah Struktur Lingkaran (Loop) seperti Gambar
2.3. dimungkinkan pemasokannya dari beberapa gardu induk, sehingga
dengan demikian tingkat keandalannya relatif lebih baik.
iii. Sistem Jaringan Spindel
Sistem Spindel seperti pada Gambar 2.4. adalah suatu pola kombinasi
jaringan dari pola Radial dan Ring. Spindel terdiri dari beberapa penyulang (feeder)
yang tegangannya diberikan dari Gardu Induk dan tegangan tersebut
berakhir pada sebuah Gardu Hubung (GH).
Gambar 2.4. Konfigurasi Sistem Spindel
Pada sebuah sistem spindel biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan
sebuah penyulang cadangan (express) yang akan dihubungkan melalui gardu hubung.
Pola spindel biasanya digunakan pada jaringan tegangan menengah (JTM) yang
Namun pada pengoperasiannya, sistem spindel berfungsi sebagai sistem radial. Di
dalam sebuah penyulang aktif terdiri dari gardu distribusi yang berfungsi untuk
mendistribusikan tegangan kepada konsumen baik konsumen tegangan rendah (TR)
atau tegangan menengah (TM).
iv. Sistem Hantaran Penghubung (Tie Line)
Sistem distribusi Tie Line seperti Gambar 2.5. umumnya digunakan untuk
pelanggan penting yang tidak boleh padam (Bandar Udara, Rumah Sakit, dan lain-lain).
Gambar 2.5. Konfigurasi Sistem Tie Line ( Hantaran Penghubung)
Sistem ini memiliki minimal dua penyulang sekaligus dengan tambahan
Automatic Change Over Switch / Automatic Transfer Switch, dan setiap penyulang
terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut sehingga bila salah satu penyulang
mengalami gangguan maka pasokan listrik akan di pindah ke penyulang lain.
2.2. Gardu Distribusi
Gardu trafo distribusi berlokasi dekat dengan konsumen. Transformator dipasang pada
tiang listrik dan menyatu dengan jaringan listrik. Untuk mengamankan transformator
dan sistemnya, gardu dilengkapi dengan unit-unit pengaman. Karena tegangan yang
masih tinggi belum dapat digunakan untuk mencatu beban secara langsung, kecuali
pada beban yang didisain khusus, maka digunakan transformator penurun tegangan (
step down) yang berfungsi untuk menurunkan tegangan menengah 20kV ke tegangan
dan sisi sekunder. Sisi primer merupakan saluran yang akan mensuplay ke bagian sisi
sekunder. Unit peralatan yang termasuk sisi primer adalah :
a.Saluran sambungan dari SUTM ke unit transformator (primer trafo).
b.Fuse cut out.
c.Ligthning arrester.
Gardu trafo distribusi ditunjukkan pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Gardu Trafo Distribusi 2.3. Sistem Tiga Fasa
Kebanyakan dari sistem teanga listrik dibangun dengan tiga fase. Yang menjadi
alasana nya didasarkan pada alasan – alasan yang ekonomis dan juga kestabilan aliran
daya pada beban. Alasan ekonomis dikarenakan bahwa sistem tiga fasa, penggunaan
penghantar untuk transmisi menjadi lebih sedikit, sedangkan untuk kestabilan
dikarenakan pada sistem tiga fasa daya yang mengalir sebagai layaknya tiga buah sistem
phasa tunggal, sehingga untuk peralatan dengan catu tiga fasa, daya sistem akan lebih
atau lebih , secara umum akan memunculkan sistem yang lebih kompleks, namun secara
prinsip untuk analisa, sistem tetap mudah dilaksanakan.
Pada sistem tenaga listrik tiga fasa, idealnya daya listrik yang dibangkitkan,
disalurkan, dan diserap oleh beban semuanya seimbang. Pada tegangan yang seimbang
terdiri dari satu fasa yang mempunyai magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara
1 fasa dengan fasa lainnya berbeda 1200 listrik, sedangkan secara fisik mempunyai
perbedaan sebesar 600, dan dapat dihubungkan secara bintang (Y, wye) atau segitiga
(delta, Δ,D).
Gambar 2.11 Sistem Tiga Fasa
Gambar tersebut menunjukkan fasor diagram darik tegangan fase. Bila fasor – fasor
tegangan tersebut berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah berlawanan jarum
jam (arah positif), maka nilai maksimum positif dari fase terjadi berturut – turut untuk
fase V1, V2, dan V3. Sistem ini dikenal sevagai sistem yang mempunyai urutan fasa a – b
fasa 1200 diantara fasa – fasanya itu. Sesuai dengan hal tersebut, untuk masing – masing
fasa dapat ditulis :
P V I Cos ∅ V I Cos ∅ Watt (1.7)
P V I Cos ∅ V I Cos ∅ Watt (1.8)
P V I Cos ∅ V I Cos ∅ Watt (1.9)
Dengan fasa R dipilih sebagai fasa acuan VP dan Ip menyatakan nilai – nilai
efektif tegangan fasa, dan arus fasanya serta ∅ menyatakan sudut impedansi beban tiga
fasa seimbang yang menyerap daya. Jadi daya sesaat keseluruhannya adalah :
P = PR + PS + PT Watt (1.10)
P = 3 VPIPCos ∅ - VPIP [ Cos (2ωt- ∅) + Cos (2ωt - ∅ - 1200 ) +
Cos ( 2ωt-∅ - 240 0)] Watt (1.11)
P = 3 VPIP Cos ∅ Watt (1.12)
Untuk suatu sistem tiga fasa yang dihubungkan secara Y, maka :
V1 = √ VP Volt (1.13)
I1 = Ip Ampere (1.14)
Untuk suatu sistem tiga fasa yang dihubungkan secara Δ, maka :
V1 = Vp Volt (1.15)
Untuk hubungan Y, dengan menggunakan persamaan 1. dan persamaan 1. maka
didapatkan :
P = 3
√ I1 Cos ∅ - √ V1 I1 Cos ∅ Watt (1.17)
Untuk hubungan Δ, dengan menggunakan persamaan 1. dan persamaan 1. maka
didapatkan :
P = 3
√ I1 Cos ∅ - √ V1 I1 Cos ∅ Watt (1.18)
Tampak bahwa kedua pernyataan diatas menunjukkan bahwa daya dalam suatu
sistem tiga phasa adalah sama, baik untuk hubungan Y ataupun Δ bila dayanya
dinyatakan dalam besaran – besaran saluran tetapi perlu diingat bahwa ∅ menyatakan
sudut impedansi beban perfasa dan bukan sudut antara V1 dengan I1.
2.5. Rugi – Rugi Daya
Dalam proses transmisi dan distribusi tenaga listrik seringkali dialami rugi-rugi
daya yang cukup besar yang diakibatkan oleh rugi – rugi pada saluran dan juga rugi –
rugi pada transformator yang digunakan. Kedua jenis rugi – rugi daya tersebut
memberikan pengarug yang besar terhadap kualitas daya serta tegangan yang
dikirimkan ke sisi konsumen. Nilai tegangan yang melebihi batas toleransi akan dapat
menyebabkan tidak optimalnya kerja dari peralatan listrik di sisi konsumen. Selain itu
rugi – rugi daya yang besar akan menimbulkan kerugian finansial di sisi perusahaan
Yang dimaksud dengan rugi – rugi adalah perbedaan antara daya listrik yang
disalurkan (Ps) dengan daya listrik yang terpakai (Pp).
Losses (Rugi – Rugi daya) = x 100 % (1.19)
a) Rugi – Rugi daya pada penghantar phasa
Apabila arus listrik mengalir pada suatu konduktor, maka pada saluran, terjadi
rugi – rugi menjadi panas, karena pada saluran tersebut terdapat suatu resistansi.
Rugi – Rugi dengan beban terpusat diujung dirumuskan :
∆ I R Cos ∅ X Sin ∅ L (1.20)
∆P I R L (1.21)
Akan tetapi jika beban tersebut terdistribusi merata di sepanjang saluran
distribusi, maka rugi – rugi daya yang timbul adalah :
∆V R Cos ∅ X Sin ∅ L (1.22)
∆P R L (1.23)
dimana :
∆V = Jatuh Tegangan ,V
∆ P = Rugi – Rugi Daya ,Watt
R = Tahanan pada Saluran distribusi , Ω/km
X = Reaktansi pada saluran distribusi , Ω / km
L = Panjang dari saluran distribusi , km
Cos ∅ = Faktor daya beban
b) Rugi – Rugi Daya Akibat beban tidak seimbang
Apabila pembebanan pada setiap fasa pada saluran distribusi tidak seimbang,
mengakibatkan arus mengalir pada penghantar netral. Pada penghantar netral
terdapat resistansi, maka akan dialiri oleh arus listrik. Hal ini menyebabkan
penghantar netral bertegangan yang dapat mengakibatkan tegangan pada
transformator distribusi tidak seimbang.
Oleh karena arus mengalir pada penghantar netral, maka akan menyebabkan rugi –
rugi daya disepanjang penghantar netral, yakni :
∆P I R (1.24)
dimana :
∆P Rugi Rugi Daya pada penghantar netral , Watt
I Arus yang mengalir pada penghantar Netral , A
R Tahanan pada penghantar Netral , Ω
Rugi – Rugi ini terjadi karena disepanjang saluran tegangan rendah terdapat
beberapa sambungan, yang diantara lain adalah sebagai berikut :
1. Sambungan Jaringan tegangan rendah dengan kabel NYFGBY
2. Percabangan saluran pada jaringan tegangan rendah
3. Percabangan untuk sambungan pelayanan
Besar dari rugi – rugi daya akibat dari sambungan ini adalah :
∆P I R (1.25)
dimana :
∆P Rugi Rugi daya akibat sambungan , Watt
I = Arus yang mengalir pada sambungan , A
BAB III
Metodologi Penelitian
3.1. Peninjauan Letak Ulang Transformator Distribusi pada Saluran Distribusi
Tujuan dari penggunaan transformator distribusi adalah untuk
mengurangi tegangan utama dari sistem distribusi listrik untuk tegangan
pemanfaatan penggunaan konsumen.Transformator distribusi yang umum
digunakan adalah transformator step-down 20kV/400V. Tegangan fasa ke fasa
sistem jaringan tegangan rendah adalah 380 V. Karena terjadi drop tegangan,
maka pada tegangan rendahnya dibuat diatas 380V agar tegangan pada ujung
penerima tidak lebih kecil dari 380V. Sebuah transformator distribusi perangkat
statis yang dibangun dengan dua atau lebih gulungan digunakan untuk
mentransfer daya listrik arus bolak-balik oleh induksi elektromagnetik dari satu
sirkuit ke yang lain pada frekuensi yang sama tetapi dengan nilai-nilai yang
berbeda tegangan dan arusnya.
Untuk Transformator distribusi yang terpasang pada tiang dapat
dikategorikan menjadi :
Conventional transformers
Completely self-protecting ( CSP ) transformers
Completely self-protecting for secondary banking ( CSPB ) transformers
Conventional transformers tidak memiliki peralatan proteksi terintegrasi
terhadap petir,gangguan dan beban lebih sebagai bagian dari trafo. Oleh karena
itu dibutuhkan fuse cutout untuk menghubungkan conventional transformers
dengan jaringan distribusi primer. Lightning arrester juga perlu ditambahkan
untuk trafo jenis ini.
Completely self-protecting ( CSP ) transformers memiliki peralatan proteksi
terintegrasi terhadap petir, baban lebih, dan hubung singkat. Lightning arrester
proteksi terhadap beban lebih, digunakan fuse yang dipasang di dalam tangki.
Fuse ini disebut weak link. Proteksi trafo terhadap gangguan internal
menggunakan hubungan proteksi internal yang dipasang antara beliran primer
dengan bushing primer.
Completely self-protecting for secondary banking ( CSPB ) transformers mirip
dengan CSP transformers, tetapi pada trafo jenis ini terdapat sebuah circuit
breaker pada sisi sekunder, circuit breaker ini akan membuka sebelum weak
link melebur.
Transformator ialah suatu alat listrik statis, yang dipergunakan untuk
memindahkan daya dari suatu rangkaian ke rangkaian lain, dengan mengubah tegangan
, tanpa mengubah frekuensi. Dalam bentuknya yang paling sederhana transformator
terdiri atas dua kumparan dan satu induktansi mutual. Kumparan primer adalah yang
menerima daya, dan kumparan sekunder tersambung pada beban. Kedua kumparan
dibelit pada suatu inti yang terdiri atas material magnetik yang berlaminasi.
Transformator daya merubah tegangan maupun arus bolak – balik ke tingkatan –
tingkatan yang tertentu untuk pembangkitan, transmisi,distribusi, dan pemakaian tenaga
listrik oleh konsumen.
Landasan fisik transformator adalah induktansi mutual (timbal bailik) antara
kedua rangkaian yang dihubungkan oleh suatu fluks magnetik bersama yang melewati
3.2. Prinsip Kerja Transformator
3.2.1. Umum
Prinsip kerja dari transformator daya dapat dipahami sebagai berikut,
yakni apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan
bolak-balik maka fluks bolak-bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena
kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer.
Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi
induksi ( self induction ) dan terjadi pula induksi di sebagai induksi bersama (
mutual induction ) yang menyebabkan timbulnya fluksmagnet di kumparan
sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani,
sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan.
Kedua kumparan memiliki induktansi mutual yang tinggi . Jika satu
kumparan disambung pada suatu sumber tegangan bolak – balik, suatu fluks
bolak – balik terjadi didalam inti berlaminasi, yang sebagian besar akan mengait
pada kumparan lainnya, dan didalamnya akan terinduksi suatu gaya gerak listrik
(ggl) sesuai dengan hukum – hukum induksi elektromagnetik Faraday, yaitu :
M.
(2.2)
Dengan:
e = gaya gerak listrik yang diinduksikan,
M = induksi mutual
Efisiensi pada transformator pada asasnya merupakan rasio antara masukan dan
3.2.2 Keadaan Transformator Tanpa Beban
Gambar 3.1. (a) Gambar konstruksi transformator tanpa beban
(b) Gambar vektor diagram transformator tanpa beban
Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber
tegangan V1 yang sinusoidal maka akan mengalir arus primer I0 yang juga sinusoidal
dan dengan menganggap belitan N1 reaktif murni maka I0 akan tertinggal 900 dari V1.
Arus primer Io menimbulkan fluks (ɵ) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoidal :
ɵ = ɵmaks Sin ωt (2.3)
Fluks sinusoidal ini akan menghasilkan tegangan induksi e1 (Hukum Faraday)
e1 = - N1 ∅ (2.4)
e1 = - N1 ∅ (2.5)
= - N1 ωϴmaks Cos ωt (2.6)
E1 = N1 2 fϴmaks (2.7)
√
= 4,44 N1f ϴmakS (2.8)
Pada rangkaian sekunder , fluks (ϴ) bersama menimbulkan :
e2 = - N2 (2.9)
e2 = - N2 ωϴmaks Cos ωt (2.10)
E2 = 4,44 N2 f ϴmaks (2.11)
3.2.3 Keadaan Transformator Berbeban
Gambar 3.2. Gambar konstruksi Transformator dalam keadaan berbeban
Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban ZL, I2 mengalir pada
kumparan sekunder. Arus I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet N2I2 yang
cenderung menentang fluks bersama (ϴM) sebagai akibat arus pemagnetan (IM ). Agar
menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban. Sehingga arus yang mengalir pada
kumaran primer menjadi :
I1 = I0 + I2’ (2.12)
Bila rugi besi diabaikan maka I0 = IM
` I1 = IM + I2’ (2.13)
Untuk menjaga agar fluks tidak berubah sebesar ggm yang dihasilkan oleh arus
pemagnetan IM berlaku hubungan :
N1IM = N1I1 – N2 I2 (2.14)
N1IM = N1 (IM + I2’) – N2I2 (2.15)
Sehingga
N1I2’ = N2I2 (2.16)
Karena IM ≈ kecil maka I2’ = I1
N1I1 = N2I2 (2.17)
3.3 Rugi - Rugi Pada Transformator
3.3.1. Rugi Tembaga (PCU)
Rugi – yang disebabkan arus yang 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 resistensi disini merupakan resistansi AC.
3.3.2 Rugi Besi (Pi)
Rugi besi terdiri atas :
a) Rugi histerisis (Ph), yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak – balik pada inti besi
yang dinyatakan sebagai berikut :
Ph = kh f Bmaks1.6 (Watt) (2.19)
Dimana:
Kh = Konstanta
Bmaks = Fluks maksimum (Weber)
b) Rugi arus eddy (Pe), yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti besi.
Dirumuskan sebagai :
Pe = ke F2 B2maks (Watt) (2.20)
Dimana:
ke = konstanta
Jadi, rugi besi (Rugi initi ) adalah :
Pi = Ph + Pe (Watt) (2.21)
3.4 Konstruksi Transformator
Pada dasarnya transformator terdiri dari kumparan primer dan sekunder yang
dibelitkan pada inti feromagnetik. Transformator yang menjadi fokus bahsan disini
adalah transformator daya.
Konstruksi transformator daya ada dua tipe yaitu tipe inti (core type) dan tipe
cangkang (shell type) . Kedua jenis tipe ini menggunakan inti berlaminasi yang
terisolasi satu sama lainnya, dengan tujuan untuk mengurangi rugi – rugi arus eddy.
a) Tipe Inti (Core Form)
Tipe ini dibentuk dari laisan besi berisolasi berbentuk persegi dan kumparan
transformatornya dibelitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe ini, kumparan
mengelilingi inti besi, seperti yang ditunjukkan gambar 3.4.
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 3.7.
Gambar 3.7. Konstruksi lempengan logam inti transformator bentuk E,I dan F
3.5 Spesifikasi Umum Tegangan Primer Transformator Distribusi
Tegangan primer sesuai dengan tegangan nominal sistem pada jaringan tegangan
menengah (JTM) yang berlaku dilingkungan ketenagalistrikan yaitu 6KV dan 20 KV.
Dengan demikian ada dua macam transformator distribusi yang dibedakan oleh
tegangan primernya , yaitu :
1. Transformator distribusi bertegangan primer 6 KV
2. Transformator distribusi bertegangan primer 20 KV
Pada sistem distribusi tiga fasa, empat kawat, maka transformator phasa tunggal
yang dipasang tentunya mempunyai tegangan pengenal misalnya untuk 20 KV ,
yaitu :
√ = 12 KV
3.6 Spesifikasi Umum Tegangan Sekunder Transformator Distribusi
Tegangan sekunder ditetapkan tanpa disesuaikan dengan nominal sistem
jaringan tegangan rendah (JTR) yang berlaku dilingkungan PLN (127 V dan 220 V
untuk sistem fasa tunggal dan 127/220 V dan 220/380 V untuk sistem tiga fasa),
yaitu133/231 V dan 231/400 V ( pada keadaan tanpa beban). Dengan demikian ada
empat transformator distribusi yang dibedakan oleh tegangan sekundernya, yaitu :
1. Transformator distribusi bertegangan sekunder 133/231 V
2. Transformator distribusi bertegangan sekunder 231/400 V
3. Transformator distribusi bertegangan sekunder 133/231 V dan 231/400 V
Yang dapat digunakan secara serentak (simultan).
Catatan :
Bilamana dipakai tidak serentak maka dengan bertegangan sekunder 231/400 V
daya transformator tetap 100 % daya daya pengenal, sedang dengan tegangan
sekunder 133/231 V dayanya hanya 75 % daya pengenal.
4. Transformator distribusi bertegangan sekunder 133/231 V dan 231/ 400 V yang
digunakan terpisah.
3.7 Spesifikasi Umum Penyadapan ( Taping) Transformator Distribusi
Ada tiga macam penyadapan tanpa beban (STB), yaitu :
1. Sadapan tanpa beban tiga lingkah : 21 ; 20 ; 19 kV
2. Sadapan tanpa beban lima langkah : 22 ; 21 ; 20 ; 19 ; 18 kV
3. Sadapan tanpa beban lima langkah : 21 ; 20,5 ; 20 ; 19,5 ; 19 kV
Penyadapan dilakukan dengan pengubah sadapan (komutator) pada keadaan tanpa
Catatan :
Nilai- nilai tegangan sadapan, khususnya penyadapan utrama (principle
tapping), adalah nilai- nilai yang bersesuaian dengan besaran – besaran pengenal (arus,
tegangan, daya).
3.8 Spesifikasi Umum Daya Pengenal Transformator Distribusi
Nilai- nilai daya pengenal transformator 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.
Tabel 3.1. Nilai Daya Pengenal Transformator Distribusi
3.9 Spesifikasi Umum Rugi – Rugi Transformator Distribusi
Berbagai nilai rugi – rugi transformator distribusi menurut SPLN 50 tahun 1997 dapat
dilihat pada tabel 3.2. berikut ini :
3.10 Regulasi Tegangan Transformator Distribusi
Regulasi tegangan berdasarkan (Gonen,1986) ialah persen tegangan jatuh dari
saluran (contohnya pda penyulang) dengan mengacu pada peneriman akhir tegangan .
Maka didapatkan rumus dari %Regulasi adalah, sebagai berikut :
% Regulasi = | | | |
| | x 100% (2.22)
dimana:
Vs = Tegangan yang dikirim dari sumber ,V
VR = Tegangan yang diterima pada sisi penerima ,V
3.11 Efisiensi Transformator Distribusi
Efisiensi pada transformator pada prinsipnya ialah perbandingan dari masukan
dengan keluaran. Seperti yang dapat kita perhatikan pada persamaan berikut ini:
Efisiensi =
x 100%
(2.23)
=
Masukan – Rugi rugi x 100 % (2.24)BAB IV
HASIL DAN ANALISA PENEMPATAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI BERDASARKAN JATUH TEGANGAN PADA SISI 20 kV
4.1. UMUM
Didalam sistem distribusi tenaga listrik, suatu transformator distribusi salah satu
alat yang memegang peranan penting dalam pendistribusian daya listrik, yang
mengubah tegangan menengah 20kV menjadi 400/230 V. Namun, pada saat
pembebanan timbul persoalan regulasi tegangan pada sistem tersebut yang reltif cukup
besar, khususnya pada saat pembebanan dalam beban puncak.
Apabila selama dalam pembebanan tegangan jatuh yang terjadi tidak lebih dari 5
% maka sistem tenaga listrik tersebut dapat dikatakan memiliki kualitas yang baik. Agar
tetap handal sesuai prinsip keteknikan, maka selama pembebanan dilakukan
pemeliharaan secara berkala yakni, melakukan pemeriksaan pada jaringan atau sistem
apakah tegangan masih dalam batas yang diijinkan, jika sudah melewati batas yakni
diatas 5 % maka hal yang dilakukan adalah perbaikan tegangan dengan berbagai cara
misalnya, menambah kapasitor daya, menggunakan load tap canger pada transformator
daya.
Untuk tugas akhir ini , salah satu cara dari perbaikan tegangan yang dilakukan
adalah dengan memindahkan jarak transformator distribusi yang terlalu jauh dari gardu
induk. Ini dilakukan karenaletak beban terlau jauh dari gardu induk sehingga
penempatan transformator distribusi pun ikut jauh dari gardu induk sehingga dengan
jatuh yang terjadi sepanjang saluran distribusi primernya pun bertambah besar dengan
melewati batas yang diijinkan. Oleh karena itu perlu dilakukan peninjauan kembali letak
transformator agar tidak terjadi tegangan jatuh yang cukup besar pada sistem distribusi
primer tenaga listrik.
Dengan perbaikan tegangan pada sisi primer dari transformator distribusi maka akan
menaikkan efisiensi kinerja dari transformator baik distribusi sehingga baik daya
maupun tegangan yang samapai kepada konsumen tenaga listrik lebih handal.
4.2. PERSAMAAN – PERSAMAAN YANG DIAPLIKASIKAN DALAM
ANALISA PERHITUNGAN
Persamaan – persamaan yang akan diaplikasikan untuk analisa kualitas kinerja dari
transformator distribusi untuk melayani beban, yakni :
4.2.1. Perhitungan Besar Arus pada Sisi Primer Transformator
Besar arus phasa pada sisi primer transformator distribusi :
(3.1)
Dimana :
IPhasa = Besar arus Phasa (Ampere)
Sin = Besar kVA saluran (kVA)
4.2.2. Perhitungan Resistansi dan Induktansi Keseluruhan dari Saluran Primer
Yang menuju Transformator
Total resistansi distribusi primer dari gardu induk sampai pada sisi primer
transformator
(3.2)
Induktansi total saluran distribusi primer dari gardu induk sampai pada sisi
primer transformator
(3.3)
Dimana :
R = Besar Tahanan Saluran (Ω/kms)
X = Besar induktansi saluran (Ω/kms)
4.2.3. Perhitungan Jatuh Tegangan pada Jaringan Distribusi Primer
Besarnya jatuh tegangan pada saluran dapat dihitung dengan rumus :
√ x L x I (R cos φ + X sin φ) (3.4)
Dimana:
I = Besar arus phasa pada sisi primer transformator (Amere)
L = Panjang Saluran (kms)
R = Besar resistansi saluran (Ω/kms)
X = Besar resistansi induktif (Ω/kms)
Φ = sudut dari faktor daya
Oleh karna itu untuk saluran distribusi primer besar jatuh tegangan (drop
voltage) pada saluran primer adalah :
4.2.4. Perhitungan Rugi – Rugi pada Jaringan Distribusi Primer
a) Persamaan rugi – rugi daya aktif pada saluran :
. (3.6)
Dimana :
= Besar rugi – rugi daya aktif (watt)
Iphasa = Besar arus perphasa (Ampere)
Rtotal = Besar resistansi pada saluran (Ω)
Oleh karena itu untuk saluran distribusi primer besar rugi-rugi daya aktif adalah
:
(3.7)
b) Persamaan rugi – rugi daya reaktif pada saluran
. (3.8)
Dimana :
= Besar rugi – rugi daya reaktif (VAR)
= Besar arus perphasa (Ampere)
Oleh karena itu untuk saluran distribusi primer besar rugi –rugi daya reaktifnya
ialah :
(3.9)
4.2.5. Perhitungan Persentase Tegangan Jatuh pada Saluran Distribusi Primer
Persentasi tegangan jatuh pada saluran distribusi primer dapat dihitung dengan :
% % (3.10)
4.2.6. Perhitungan Besar Daya Output Transformator
Besar daya output dari transformator dapat dihitung dengan :
POut = Pin – ƩPRugi-rugi (3.11)
4.2.7. Perhitungan Besar Efisiensi Transformator
Besar dari efisiensi transformator dapat digunakan dengan menggunakan rumus
:
4.3.Metoda Pengambilan Data Transformator Distribusi
Pengambilan data dilakukan dengan mengambil data hasil ukur tiap – tiap
transformator distribusi pada waktu beban punca dengan menggunakan rumus
pendekatan statistik, yakni :
N = (3.13)
Dimana :
n = Sample
N = Jumlah Populasi (Jumlah Trafo Distribusi pada GI Paya Geli sampai ke PLN
(Persero) Rayon Binjai Timur
d = Derajat kebebasan
dimana : d = 0,1
Maka, jumlah data transformator distribusi yang diambil sebagai sample adalah :
n = 79 transformator distribusi, untuk N = 371 Transformator distribusi
4.4.Data Hasil Ukur Kva dan Dimensi Saluran Distribusi Primer yang
Disalurkan dari Gardu Induk Paya Geli menuju PT. PLN (Persero) Rayon
Binjai Timur
Untuk dalam pengerjaan tugas akhir ini perlu mengetahui besar jatuh
tegangan sepanjang saluran distribusi primer melalui data – data sekunder
mengenai saluran distribusi primer dan transformator yang terpasang dan daya
yang disalurkan dari gardu induk paya geli menuju PT. PLN (Persero) Rayon
Binjai Timur.
Tabel 4.1. Konstanta Jaringan / SPLN 64 Tahun 1985 yang Digunakan pada
Penyulang Paya Geli
Luas Penampang (mm2) Impedansi (Ω/kms) KHA (A)
XLPE 240 0,098 + j0,133 553
AAAC 240 0,1344 + j0,3158 585
AAAC 150 0,2162 +J0,3305 425
AAAC 70 0,4608 +J0,3572 155
Tabel 4.2 Data Saluran Penyulang G.I Paya Geli ke PT. PLN (Persero) Rayon Binjai Timur
NO Nama
Penyulang
Kode Daerah Pelayanan Panjang Total
Jaringan SUTM
(Kms)
1 TIRAM PL 1 Jl. Mesjid Paya Geli, Jl. Sentosa, Jl. Bangun Mulia, Jl. Horas Ujung, Jl.
Selamat, Jl. Emas, Jl. Harapan, Jl. Horas.
11,050 2 BULUS PL 2 Jl. Rakyat Km.10,5, Jl. Medan Binjai 10,5, Jl. Medan Binjai Km 11, Jl.
Medan Binjai km 10,7, Jl. Suka Bumi Baru, Jl. Medan Binjai Km 11,5, Jl
Medan Binjai Km 12, Jl. Medan Binjai Km 12,5 , Jl. Medan Binjai 12,6 ,
Jl. Medan Binjai km 12,7 , Jl. Medan Binjai Km 12,8 , Jl. Medan Binjai
Km 12,9 , Jl. Medan Binjai Km 13, Jl. Medan Binjai Km 13,2 Jl. Pasar
Kecil, Jl. Medan Binaji Km. 13,5.
3 PENYU PL 3 Jl. Suka Bumi Lama, Simp. Orde baru, Jl. Orde baru, Jl. Ampera, Jl.
Bersama, Jl. Balai Desa, Jl. Pembangunan, Komplek Sei Semayang, Jl.
Pembangunan Ujung,Jl. Sentosa Orde Baru, Jln. Baru, Simp. Jl. Baru, Jl.
Ladang Baru Ujung, Jl. Mawar, Simp. Kompleks DPR, Jl.Langsa.
20,040 4 UDANG PG 1 Komplek Perum GI, Gang Wakaf, Jl. Medan Krio Paya Geli, Simp. Paya
Sari, Komplek Paya Sari, Jl. Tanjung Balai, Jl. Setia Indah, Komplek
Polda, Komplek Psgi, Jl. Sei Beras Sekata, Jl. Setia Makmur.
12,905
5 KETAM PG 4 Gang Jadi, Gang Dame, Komplek SPMA, Depan LLAJR, Komplek Abdul
Hamid, Jl. Medan Binaji Km 10,8, Komplek Mulia Mas, Komplek Pardede,
Jl. Pardede, Jl. Tani Asli, Tani Asli, Jl. Mesjid Purwodadi, Komplek Palem
Kencana, Depan Komplek Abd. Hamid, Jl. Pasar Lama Mencirim, Simp.
Kampung Lalang, Jl. Stasiun, Jl. Tanjung Gusta, Desa Blok Gading,
Sialang Muda, Klambir Lima.
6 PARI PG 6 Masuk ke Gardu Hubung dan keluarannya SM.01 s.d SM.04
6,140 7 P.BESAR SM.01 Jl. Pasar Besar, Jl. Pasar Besar Ujung, Jl. Serasi, Jl. Kelingan, Jl. Garuda 2,
Gang Tepas, Simpang Telaga Dingin, Dsn Sempat Arih, Telaga Dingin.
17,696 8 JL. BINJAI SM.02 Jl. Medan Binjai Km 13,8, Jl. Kenduri, Jl. Gembira, Jl. Pondok Jamur, Jl. Medan Binjai KM 14, 3 ,
Komplek Padang Hijau, Diski ,Jl. Mencirim Diski, Jl. Medan Binjai Km 14,2, Jl. Medan Binjai Km
14,3 , Jl. Medan Binjai Km 14,4, Jl. Medan Binjai Km 14,5, ,Jl. Medan Binjai Km 14,6, Jl. Medan
Binjai Km 14,7, Simp. Serba Jadi, Komplek Bukit Mas, Jl. Serba Jadi, Komplek PM Serba Jadi, Jl.
Medan Binjai Km 16, Dusun I Aman Damai, Jl. Medan Binjai Km 16,2 , Jl. Medan Binjai Km 16,3,
Jl. Medan Binjai Km 16,4, Kampung Banten, Jl. Paya Bakung, Komplek Depag Paya Bakung,
Penampungan, Paya Bakung, Pringgan, Bulu Cina, Paya Bakung Dusun 1 B, Paya Bakung Dusun 1
D, Jl. Inpres P. Bakung, Komlek Pgss.
11,584 9 BT. TERANG SM.03 Jl. Bintang Terang, Jl. Setia Ujung, Jl.Bintang Terang Ujung.
4,822
10 JL. MEDAN SM.04 Jl. Medan.
11 RAJUNGAN PG 7 J. Sei Mencirim Medan Krio, J. Citarum, Jl. Serayu Medan Krio, Komp. PT. Ira, Komp. Kodam M. Krio, Jl. Jati Sei Mencirim, Simp. Jl. Suka Maju, Komp. Kodam Suka Maju, Jl.
Johar Sei Mencirim, Jl. Telaga Sari, Jl. Psr VI Glugur, Jl. Sawit Rejo, Ds. Tj. Pama, Desa
Manggusta, Dusun Kumbar, Jl. Sei Glugur, Jl. Kuta Jurung, Jl. Kuta Jurung Pekan, Jl.
Rampah dua, Desa Bandar Meriah, Jl. Sei Glugur Psr III, Jl. Sekip, Jl. Turi, Jl. Pacet, Jl.
Stal, Jl. Adias, Jl. Desa Asem, Jl. Tepas, Desa Tengah, Kampung Toba, Kampung
Tanjung, Namo Jahe, Namo Julu, Salang Paku, T. Wargo, Pasar 2, Jl. Dsn Sibirik Birik, Jl.
Gunung Tinggi, Jl. Dusun Lau Timah, Jl. Silebo – lebo, Jl. Dsn Silebo –lebo, Jl. Dsn
Namo Kamuna, Pesantren Daarul, Jl. Lau Bekeri, Perum Bumi Tuntungan, Psr III Simp.
Lonceng, Jl. Desa Nari gunung, Jl. Sampe Cita.
70,685 12 SOTONG PG 8 GI Paya Geli, Jl. Sei Mencirim Sunggal.
2,467 13 SIPUT PA 4 Jl. Murni, Jl. Suka Bumi Lama, Jl. Utama, Jl. Suka Bumi Lama Ujung, Jl.
Kompos, Jl. Harapan, Jl. Selamat, Jl. Kompos Ujung.
Tabel 4.3. Data Hasil Pengukuran Transformator Distribusi pada P. PLN (Persero) Rayon Binjai Timur dari Penyulang
Paya Geli
NO Kode
Gardu
Alamat Lokasi KVA
Traformator
LB13-1 P. BUMI TUNTUNGAN BLOK.J 100
10
PRUM BUMI TUNTUNGAN BLOK.
N 100
PRUM BUMI TUNTUNGAN BLOK.
P 100
20,59 34 0.91
34
14
LB28-1 PABRIK MINUMAN KEMASAN 3180
19,95 3008
LB25-1 BERDIKARI 25
24
TS16-1 JL.DESA KUBURAN 100
52
PESANTREN D.ARAFAH 3180
26,65 2070
JL. LANGSA KM.12 (SEBELUM
ANDREAS) 315
TU47-1 JL. LADANG BARU GG.GARDU 200
66
TU49-1 KOMP MULIA MAS PARDEDE 160
2,45 118,4
TU50-1 JL. MESJID PURWODADI 160
3,00 124,8 0.9
78
69
TU51-1 KOMP. PRUM PARDEDETEXT 160
3,15 99,2
PERUM KODAM SUKAMAJU 250
6,86 167,5
MK29-1 JL.JOHAR 100
5,56 45 0.9
45
78
MK32-1 PERUM KODAM SUKAMAJU 160
6,81 116,8 0,89
73
4.5.ANALISIS DATA
4.5.1. ANALISIS DATA JATUH TEGANGAN PADA SISI PRIMER
TRANSFORMATOR PADA WAKTU BEBAN PUNCAK (WBP)
1. Untuk transformator distribusi pada no. 1
a. Besar arus fasa pada sisi primer transformator distribusi :
Ifasa =
Ifasa =
= 1,97 A
b. Tahanan total saluran distribusi primer dari GI Paya Geli sampai ke sisi primer transformator distribusi ialah :
Rtotal = Rutama . Lutama + Rsub utama . L sub utama + RLateral . Llateral
Rtotal = ((0,2162 Ω/kms x 7,31 kms) + (0,4608 Ω/kms x 4,78 kms) + 0
Rtotal = 3,78 Ω
c. Induktansi total saluran distribusi primer dari GI Paya Geli sampai ke sisi primer transformator distribusi ialah :
Xtotal = Xutama . Lutama + Xsub utama . L sub utama + XLateral . Llateral
Xtotal = ((0,3305 Ω/kms x 7,31 kms) + (0,3572 Ω/kms x 4,78 kms) + 0
Xtotal = 4,12 Ω
d. Jatuh Tegangan pada saluran distribusi primer dari GI Paya Geli sampai ke sisi primer transformator distribusi ialah :
ΔVtotal = ΔVutama + ΔVsub utama + ΔVlateral
= 17,79 V
e. Besar rugi-rugi daya aktif dan reaktif
Rugi – Rugi Daya Aktif
ΔP = 3 Ifasa R2total
ΔP = 3 x 1,97 A x( 3,78 Ω)2 = 84,44 W
Rugi – Rugi Daya Reaktif
ΔQ = 3 Ifasa X2total
ΔQ = 3 x 1,97 A x (4,12 Ω)2 = 100,319 VAR
f. Persentase Jatuh Tegangan pada saluran distribusi dari gardu induk Paya Geli sampai pada sisi primer transformator distribusi pada PT.PLN (Persero) Rayon Binjai Timur
%ΔV = ∆ x 100 %
%ΔV = ,
x
100%= 0,089 %
Demikian seterusnya, data berikut di analisis dengan cara yang sama,
sehingga dapat kita lihat dalam
Tabel 4.4. . Analisa Data Tegangan Jatuh pada Saluran Distribusi Primer Dari
Gardu Induk Paya Geli sampai pada transformator Distribusi (Rayon Binjai
25. TS 11- 1 8,81 0,72 2,21 3 0,9 0,44 10,55 19,44 4,13 0,02
26. TS 12 – 1 9,68 1,27 2,48 3,24 0,89 0,46 23,43 40 8,13 0,04
27. TS 13 – 1 9,78 1,31 2,52 3,28 0,88 0,47 24,96 42,28 8,53 0,04 28. TS 13A – 1 11,43 0,45 3,28 3,87 0,89 0,46 42,28 58,56 3,66 0,02 29. TS 14 – 1 12,08 1,3 3,68 4,11 0,88 0,47 52,82 65,88 11,64 0,06 30. TS 15 – 1 12,98 0,51 4,1 4,43 0,88 0,47 25,72 30,03 5,03 0,025 31. TS 16 – 1 11,98 0,28 3,91 4,1 0,89 0,46 12,84 14,12 2,6 0,013 32. TS 17 – 1 13,53 0,27 4,35 4,63 0,89 0,46 15,33 17,36 2,81 0,01 33. TS 18 – 1 13,655 0,63 4,41 4,67 0,88 0,47 36,76 41,22 6,63 0,03 34. TS 19 – 1 14,13 0,36 4,625 4,84 0,89 0,46 23,10 25,30 3,95 0,02
35. TS 2-1 7,79 0,72 1,8 2,59 0,9 0,44 7 14,49 3,44 0,02
36. TS 20 – 1 14,605 0,22 5 5,1 0,91 0,41 16,5 17,17 2,531 0,01
37. TS 21 – 1 15,28 0,24 5 5,11 0,93 0,37 18 11,38 2,72 0,01
38. TS 22 – 1 15,48 0,13 5,1 5,2 0,89 0,46 10,14 10,55 1,6 0,01
39. TS 23 – 1 11,23 0,1 3,32 3,82 0,91 0,41 3,31 4,38 1 0,01
40. TS 5 – 1 10,635 2,13 3,32 3,81 0,89 0,46 76,43 92,76 18,45 0,09
41. TS 6 – 1 11,01 0,6 3,52 3,72 0,88 0,47 22,3 25 5,335 0,03
42. TS 7 – 1 11,01 0,16 3,6 3,76 0,87 0,49 6,22 6,8 1,4 0,01
43. TS 8 – 1 12,01 0,22 4,44 4,14 0,89 0,46 13,01 11,31 2,3 0,012 44. TS 9 – 1 7,51 1,84 1,623 2,482 0,89 0,46 14,54 34 8,32 0,042
45. TU 1 – 1 8,19 0,53 1,73 2,7 0,88 0,47 4,76 11,6 2,6 0,013
46. TU 10 – 1 9,14 1,37 1,82 3,02 0,89 0,46 13,614 37,485 7,14 0,04 47. TU 10A – 1 9,09 0,68 1,81 3 0,87 0,49 6,683 18,36 3,62 0,02
48. TU 11 – 1 9,84 0,57 2 3,35 0,89 0,46 6,84 15,39 3,341 0,02
49,. TU 12 – 1 9,24 0,53 1,83 3,12 0,89 0,46 5,32 15,48 3,0639 0,015
50. TU 13 – 1 8,84 1,87 1,8 2,9 0,89 0,46 18,18 47,2 9,5 0,046
52. TU 15 – 1 9,49 2,48 1,72 2,62 0,9 0,44 22,01 51,07 11,613 0,06
53. TU 16 – 1 9,19 0,33 1,7 2,715 0,88 0,47 2,86 7,4 1,6 0,01
54. TU 17 – 1 9,59 0,25 1,75 2,842 0,9 0,44 2,3 6,1 1,2255 0,006
55. LB 30 – 1 26,65 34,5 15,03 11,62 0,91 0,41 23380,7 13975,02 1105,56 5,53
56. TU 19 – 1 7,34 2,47 1,8 2,47 0,88 0,47 24 45,21 11,82 0,06
57. TU 20 – 1 6,89 2 1,6 2,26 0,88 0,47 15,36 30,65 8,79 0,04
58. TU 4 – 1 7,64 1,94 1,7 2,5 0,89 0,46 16,47 35,63 9,17 0,05
59. TU 41 – 1 8,47 3,7 1,3 3,03 0,9 0,44 18,76 101,91 16,22 0,08
60. TU 42 – 1 8,42 4,04 1,27 2,65 0,91 0,41 19,55 85,11 15,75 0,08
61. TU 43 – 1 8,54 2 1,3 2,7 0,9 0,44 10,14 43,74 5 0,03
62. TU 44 – 1 8,565 1,4 1,311 2,71 0,88 0,47 7,22 30,845 2,43 0,012
63. TU 46 – 1 15,22 2,23 5,5 4,5 0,91 0,41 202,37 135,473 26,715 0,13
64. TU 47 – 1 16,27 2 6,5 5 0,92 0,39 253,5 150 27,721 0,14
65. TU 48 – 1 17,32 0,7 6,5 5 0,87 0,49 88,73 52,5 9,73 0,05
66. TU 49 – 1 2,45 2 0,63 0,8 0,89 0,46 2,38 3,84 3,22 0,02
68. TU 50 – 1 3 2,08 0,66 1,0133 0,9 0,44 2,72 6,41 3,8 0,02
69. TU 51 – 1 3,15 1,7 0,7 1,0213 0,89 0,46 2,5 5,32 3,4 0,02
70. TU 52 – 1 2,375 0,7 0,59 0,79 0,92 0,40 0,73 1,311 1,055 0,005
71. TS 3 – 1 8,61 1,55 2,143 2,9 0,89 0,46 21,355 39,11 9 0,05
72. MK 31 – 1 6,86 2,8 2,02 2,2 0,91 0,41 34,28 40,66 13,3 0,07
73. MK 22 – 1 3,56 3 0,76 1,16 0,87 0,49 5,2 12,11 6,67 0,03
74. MK 28 – 1 4,91 0,83 1,05 1,6133 0,87 0,49 2,745 6,481 2,45 0,01
75. MK 26 – 1 6,61 1,9 2,08 2,234 0,88 0,47 24,66 28,45 9,51 0,05
76. MK 30 – 1 6,21 2 1,3308 2,0333 0,89 0,46 10,63 24,81 7,42 0,04
77. MK 29 – 1 5,56 0,75 1,2098 1,82 0,9 0,44 3,3 7,453 2,5 0,013
78. MK 32 – 1 6,81 1,95 1,8 2,15 0,89 0,46 18,95 27,04 8,8468 0,044
Analisa Data Voltage Drop pada Sisi Primer yang melebihi 5 %
Tabel 4.5 Data Transformator Distribusi yang Voltage Dropnya pada Sisi Primer Sebelum Mengalami Perbaikan No No. Gardu Iprimer/phasa
(A)
Lutama
(kms)
Lsub utama
(kms)
Llateral
(kms)
ΔVutama
(V)
ΔVsub utama
(V)
ΔVlateral
(V)
ΔVtotal
(V)
ΔP (Watt)
Analisa Data Voltage Drop pada Sisi Primer Transformator Setelah Mengalami Perbaikan
Dari Tabel 4.5, dapat kita lakukan suatu tindakan untuk memperbaiki
Voltage Drop pada sisi primer transformator dengan relokasi transformator yang
melebihi standar PT.PLN (Persero), yakni :
1. Gardu LB 30 -1
ΔVyang di ijinkan = 5 % x 20.000
= 1000 volt ΔVtotal = 1105,56 volt
Selisisih Voltage Drop yang harus di kurangi adalah :
= 1105,56 V – 1000 V = 105,56 V
Oleh karena itu, besar perubahan jarak transformator yang diinginkan
adalah :
ΔL =
√
ΔL = ,
√ , , , , , ΔL = 0,096 kms
Maka jarak transformator setelah mengalami perbaikan jarak adalah : L2 = L1 – ΔL
= 26,65 kms – 0,096 kms = 26,554 kms
2. Gardu LB 28 – 1
ΔVyang di ijinkan = 5 % x 20.000
= 1000 volt ΔVtotal = 1059,33 volt
Selisisih Voltage Drop yang harus di kurangi adalah :
Oleh karena itu, besar perubahan jarak transformator yang diinginkan
adalah :
ΔL =
√
ΔL = ,
√ , , , , , ΔL = 0,056 kms
Maka jarak transformator setelah mengalami perbaikan jarak adalah :
L2 = L1 – ΔL
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
1. Dari hasil analisa data sekunder yang dilakukan penulis, menggunakan sampel
Ditemukan transformator yang besar Voltage Dropnya pada sisi saluran
distribusi primernya lebih dari 5 %. Dimana dalam penelitian ini terdapat dua
transformator distribusi yang mengalami hal tersebut , yaitu dengan nomor
gardu LB 30 -1 dari 26,65 kms dari jarak ke gardu induk menjadi 26,554 kms,
LB 28 – 1 dari 19,95 kms dari jarak ke gardu induk menjadi 19,894 kms
2. Jatuh tegangan pada transformator distribusi di PT. PLN (Persero) Rayon
Binjai Timur masih dalam keadaan layak operasi dan tidak perlu dilakukan
perbaikan tata letak ulang posisi atau pemindahan jarak transformator
distribusi.
5.2. Saran
1. Penulis menyarankan untuk mencoba penelitian jatuh tegangan yang
diaplikasikan pada distribusi sekunder
2. Penulis menyarankan penelitian dilanjutkan dengan data primer dengan
menentukan terlebih dahulu sampelnya didaerah PT.PLN (Persero) Rayon
