Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 1
STUDI PERANCANGAN INSTALASI LISTRIK
PADA GEDUNG BERTINGKAT ONIH BOGOR
Oleh
Nurfitri
1), Didik Notosudjono
2), Agustini Rodiah Machdi
3)e-mail : [email protected]
ABSTRAK
Gedung Bertingkat Onih Bogor adalah salah satu bangunan komersial yang bergerak bidang jasa penginapan di Bogor yang terdiri dari 145 room serta beberapa ruang meeeting. Gedung Bertingkat Onih Bogor terdiri dari 8 lantai, termaksuk lantai basement, tujuh lantai utama dan satu lantai parkir. Daya listrik yang terpasang diGedung Bertingkat Onih Bogor sebesar 714,694 kW yang disuplai dari PLN dengan 1 buah transformator berkapasitas 1250 kVA dan 1 buah generator-set 850 kVA. Dimana sistem back up suplai daya listriknya di suplai sepenuh oleh generator-set karena mengingat Gedung Bertingkat Onih Bogor bergerak di bidang jasa penginapan agar para tamu atau pengunjung yang menginap dapat merasakan kenyamanan fasilitas yang ada di Gedung Bertingkat Onih Bogor. Besarnya daya terpasang tersebut masih perlu dievaluasi kembali demi tercapainya sistem instalasi listrik yang handal, aman dan seefisien mungkin serta turun menjadikan Gedung Bertingkat Onih Bogor sebagai bangunan komersial yang peduli terhadap krisis energi saat ini. Dari hasil analisa dan perhitungan diperoleh, Gedung Bertingkiat Onih Bogor, dengan beban terpasang 893,37 kVA beban maksimum 730,938 kVA dan beban rata-rata 218,156 kVA. Maka faktor kapasitas 0,81 = 81% dalam memenuhi standart karakterlistik beban domestik dapat diperbaikin dengan faktor daya dengan karakterlistrik beban komersial antara 90-100%.
Kata Kunci : Teknik Distribusi Tenaga Listrik, Teknik Pemanfaatan Listrik, single line diagram distribusi listrik
1.1. Latar Belakang
Tenaga listrik memiliki peran yang sangat penting dalam suatu industri. Semakin berkembangnya suatu industri semakin besar pula tenaga listrik yang di perlukan untuk memenuhi kebutuhan industri tersebut. Hal ini bisa kita lihat dalam kehidupan sehari–hari, hampir setiap bangunan membutuhkan energi listrik seperti sekolah atau kampus, perkantoran, rumah sakit, hotel, dan sebagainya. Dalam operasionalnya, gedung-gedung bertingkat tersebut pasti memerlukan sistem perancangan distribusi daya listrik yang baik dan berkualitas.
Gedung Bertingkat Onih Bogor merupakan salah satu gedung bertingkat yang ada di kota bogor yang bersifat komersial. Salah satu nya adalah untuk menujukan kenyamanan pada konsumen, gedung tersebut memerlukan sistem perancangan distribusi daya listrik yang handal dan modern, baik instalasi listrik,
suplai daya listriknya maupun back-up daya dan sistem kelistrikannya. Dengan suplai daya listrik 1250 kVA dengan back-up generator-set 875 kVA, energi listrik merupakan kebutuhan primer.
Oleh karena itu pemakaian atau konsumen listrik dapat memanfaatkan energi listrik dengan aman, nyaman dan kontinyu, maka diperlukan jaringan instalasi listrik yang perencanaan maupun pelaksanaannya memenuhi standar berdasarkan peraturan yang berlaku sesuai dengan PUIL 2000.
Pada setiap pembangunan gedung bertingkat pastinya memerlukan pendistribusian daya dan instalasi yang sesuai dengan kebutuhan dan standar yang ada. Namun tidak jarang dalam pengerjaan proyek tersebut terdapat beberapa kekurangan.
Dalam hal ini penulis menganalisa pendistribusian daya dan instalasi yang
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 2 terdapat pada Gedung Bertingkat Onih
Bogor.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk menghasilkan perancangan pembagian daya yang sesuai standar PUIL 2000.
1.3 Batasan Masalah
Agar permasalahan tidak terlalu meluas dan tidak menyimpang dari tujuan, maka perlu dilakukan suatu pembatasan meliputi : 1. Tinjauan dalam pemasangan instalasi listrik yang dibutuhkan sesuai dalam peraturan umum instalasi listrik PUIL 2000
2. Perancangan daya pada beban yang dipakai di Gedung Bertingkat Onih Bogor.
2. Teori Dasar
2.1 Pengertian Umum Trafo Distribusi
Gardu trafo distribusi berlokasi dekat dengan konsumen. Trafo dipasang pada tiang listrik dan menyatu dengan jaringan listrik. Maka digunakan trafo penurun tegangan (step down) yang berfungsi untuk menurunkan tegangan menengah 20 kV ke tegangan rendah 400/230 Volt. Gardu trafo distribusi ini terdiri dari dua sisi, yaitu: sisi primer dan sisi sekunder.
Gardu trafo
distribusi ditunjukan pada gambar 2.1
Sumber :
https://www.google.co.id/search?q=trafo+ distribusi&newwindow html
Gambar 2.1 Trafo Distribusi 2.2 Kubikel
Kubikel 20 kV adalah seperangkat peralatan listrik yang dipasang pada gardu distribusi yang mempunyai fungsi sebagai pembagi,pemutus, penghubung, pengontrol, dan proteksi sistem penyaluran tenaga listrik tegangan 20 kV.
2.3 Panel Distribusi Listri
Panel distribusi atau dapat juga disebut dengan PHB (Peralatan Hubung Bagi) pada dasarnya berperan untuk mendistribusikan beban kepanel-panel yang lebih kecil kapasitasnya. Panel Distribusi adalah panel berbentuk almari (cubicle), yang dapat dibedan sebagai : (Prih Sumardjati, 2008, 43)
Panel Utama / MDP : Main Distribution Panel
Panel Cabang / SDP : Sub Distribution Panel
Panel Beban / SSDP : Sub-sub Distribution Panel
Circuit Breaker (CB) atau Sakelar Pemutus Tegangan (PMT) : Adalah suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu sistem tegangan listrik. Termaksuk arus hubung singkat, sesuai dengan ratingnya. Juga pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal.
a. MCB (Miniatur Circuit Breaker) b. ACB (Air Circuit Breaker)
c. MCCB (Mold Case Circuit Breaker) d. OCB (Oil Circuit Breaker)
e. VCB (Vacuum Circuit Breaker) f. SF6CB (Sulfur Circuit Breaker)
2.4 Penghantar
Penghantar ialah suatu benda yang berbentuk logam ataupun non logam yang bersifat konduktor atau dapat mengalirkan arus listrik dari satu titik ke titik yang lain. Ada dua macam penghantar listrik yaitu : (Prih Sumardjati, 2008, 49)
1. Kawat
Kawat ialah penghantar tanpa isolasi (telanjang) yang dibuat dari Cu, AL, sebagai contoh BC, BCC, A2C, A3C, ACSR.
a. Kawat BC
b. Kawat AAAC (All Aluminium Alloy Conductor)
c. Kawat ACSR (Aluminium Conduct Steel Reinforeed)
d. Kawat ACAR 2. Kabel
Penghantar yang terbungkus isolasi, ada yang berinti tunggal atau banyak, ada yang kaku atau berserabut, ada yang dipasang di udara atau di dalam tanah, dan
masing-Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 3 masing digunakan sesuai dengan kondisi
pemasangannya. Ialah NYA dan NYM pada penggunaan kabel NYA menggunakan pipa untuk melindungi secara mekanis ataupun melindungi dari air dan kelembaban yang dapat merusak kabel tersebut. (Prih Sumardjati, 2008, 49) a. Kabel NYA b. Kabel NYY c. Kabel NYM d. Kabel N2XSY e. Kabel NYFGbY
2.4.1 Nomenklatur Kode-Kode Kabel Di Indonesia
N: Kabel standard dengan penghantar atau inti tembaga.
NA: Kabel dengan aluminium sebagai penghantar.
Y: Isolasi PVC G: Isolasi Karet A: Kawat Berisolasi
Y: Selubung PVC (polyvinyl chloride) untuk kabel luar
rm: penghantar bulat berkawat banyak -1: kabel dengan sistem pengenal warna
urut dengan hijau – kuning
-0: kabel dengan sistem pengenal warna urut tanpa hijau – kuning
Kabel Listrik berpenghantar tembaga dan berisolasi PVC yang terpasang secara permanen di dalam rumah harus dengan ukuran minimal 2,5 mm2, berapapun jumlah daya listrik yang terpasang dan hanya boleh dialiri listrik maksimal 10 A.
2.4.2 Kemampuan Hantar Arus (KHA) Kemampuan hantar arus (KHA) adalah arus maksimum yang dapat dialirkan dengan kontinyu oleh penghantar pada keadaan tertentu tanpa menimbulkan kenaikan suhu yang melampaui nilai tertentu (PUIL 2000, 10)
Untuk Arus Searah (Van Harten, 1992: 144)
𝐼𝑛 =𝑃(𝑊𝑎𝑡𝑡)
𝑉 (𝑉𝑜𝑙𝑡)[𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒]...(3.11)
Untuk Arus Bolak balik Satu Fasa
𝐼𝑛 =𝑉 (𝑉𝑜𝑙𝑡).𝐶𝑜𝑠𝜑𝑃(𝑊𝑎𝑡𝑡) [𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒]...(3.12)
Untuk Arus Bolak Balik Tiga Fasa
𝐼𝑛 = 𝑃(𝑊𝑎𝑡𝑡)
3𝑉𝐿−𝐿 (𝑉𝑜𝑙𝑡).𝐶𝑜𝑠𝜑[𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒]...(3.13)
Menurut PUIL 2000 Bab 5 pasal 5.5.3.1 bahwa “Penghantar sirkit akhir yang menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125% arus pengenal beban penuh”.
Arus Beban = 125% x In...( 2.14 ) Keterangan :
In = Arus Nominal Beban Penuh (A) P = Daya Aktif (W)
cos 𝜑 = Faktor Daya
Berdasarkan Tabel KHA (Kemampuan Hantar Arus) di PUIL 2000, untuk kabel jenis NYM KHA terus menerus adalah sebagai berikut :
Luas penampang kabel 2,5 mm2 = 26 A Luas penampang kabel 4 mm2 = 34 A Luas penampang kabel 6 mm2 = 44 A Luas penampang kabel 10 mm2 = 61 A Luas penampang kabel 16 mm2 = 82 A Sedangkan untuk kabel jenis NYY KHA terus menerus adalah sebagai berikut dapat dilihat ditabel 2.2
Tabel 2.2 Kuat Hantar Arus
Sumber : PUIL, 2000, hal 304 Rumus yang harus dipergunakan untuk dapat menentukan luas penampang penghantar yang diperlukan berdasarkan rugi tegangan ialah
Untuk Penampang Searah :
U
I
A
2
mm2...(2.15) Untuk Penampang Satu Fasa :U
I
A
cos
2
mm2...(2.16) Untuk Penampang Tiga Fasa :U
I
A
cos
3
mm2...(2.17) LU AS P EN AM PA NG ( m m 2 ) di t an ah di u dara di t an ah di u dara di t an ah di u dara ( A ) ( A ) ( A ) ( A ) ( A ) ( A ) 1,5 40 26 31 20 26 18, 5 2,5 54 35 41 27 36 25 4 70 46 54 37 44 34 NYY 6 90 58 68 48 56 43 NY BY 10 122 79 92 66 75 60 NY FG bY 16 160 105 121 89 98 80 NY RGbY 25 206 140 153 118 128 106 NY CY 35 249 174 187 145 157 131 NY CWY 50 296 212 222 176 185 159 NY SY 70 365 269 272 224 228 202 NY CEY 95 438 331 328 271 275 244 NY SE Y 120 499 386 375 314 313 282 NY HS Y 150 561 442 419 361 353 324 NYKY 185 637 511 475 412 399 371 NY KBY 240 743 612 550 484 464 436 NY KF GBY 300 843 707 525 590 524 481 NY KRG bY 400 986 859 605 710 600 560 500 1125 1000 -JE NIS K ABE L Beri nti Tu ngg al Beri nti Du a Beri nti Tig a KH A T ERU S M EN ERU SProgram Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 4 Dimana :
A = Luas penampang penghantar dalam mm2
= Daya hantar jenis penghantar
m4 U = Rugi tegangan penghantar dalam volt
= Panjang penghantar dalam meter I = Kuat arus dalam penghantar dalamamper
Cos
= Faktor daya2.5 Rugi-Rugi Penghantar
Semakin tinggi resistansi konduktor rangkaian, Drop voltage atau disebut dengan susut tegangan merupakan perbedaan antara tegangan sumber dengan tegangan di beban. Tegangan dapat dicari dengan perhitungan jatuh tegangan (∆V) seperti berikut :
∆V=│Vk│-│Vt │...(2.18) Dimana :
∆V = Jatuh tegangan (Volt)
Vk = Nilai mutlak tegangan ujung kirim (volt)
Vt = Nilai mutlak tegangan ujung terima (Volt)
Dengan jaringan pelayanan dapat dipakai sebesar besaran listrik untuk mencari luas penampang penghantar dengan persamaan : (Hasan Basri 1997 : 71)
(∆V) = I x R ...(2.19) Persamaan :
∆ V = Jatuh tegangan di ujung penghantar (Volt)
I = Arus beban total (Amper) R = Tahanan penghantar (Ohm)
Dengan berubahnya kualitas daya yang dihantarkan, maka akan timbul rugi daya sebesar :
(ΔP)= I 2x R (W) ...(2.20) Persamaan
∆P = Rugi daya pada penghantar (Watt) I = Arus beban total (Ampere)
R = Tahanan penghantar (Ohm)
2.6. Klasifikasi Beban
Seiring meningkatnya pembangunan di bidang dan bertambahnya jumlah penduduk maka kebutuhan terhadap daya listrik juga meningkat tergantung dari
daerah yang bersangkutan kepadatan penduduk dan standar kehidupan. Pada umumnya tipe-tipe beban terbagi menjadi beberapa bagian : Sumber : (AS. Pabla. Ir. Abdul Hadi; 1994, 6-7)
Faktor-Faktor Karakteristik Beban
Jenis Beban Day a (k W) Faktor-faktor Beban Faktor Kebutu han Fak tor Be ban Faktor Diversit as Domes tik 0,4 s/d 1,5 70-100% 10-15 % 1,2-1,3 Komer sial 0,5 s/d 2 90-100% 25-30 % 1,1-1,2 Industr ial Besar 100 -500 70-80% 60-65 % - Industr ial berat >50 0 85-90% 70-80 % -
Sumber : AS. Pabla. Ir. Abdul Hadi; 1994, 6-7
2.7 Daya Listrik
Daya merupakan banyaknya perubahan tenaga terhadap waktu dalam besaran tegangan dan arus. Satuan daya adalah watt. (Hasan Basri, Ir, Sistem Distribusi Daya Listrik 1994 Hal:7)
2.8 Garis Besar Isi PUIL-2000
Jika dalam penerbitan PUIL 1964, 1977 dan 1987 nama buku ini adalah Peraturan Umum Instalasi Listrik, maka pada penerbitan sekarang tahun 2000, namanya menjadi Persyaratan Umum Instalasi Listrik dengan tetap mempertahankan singkatannya yang sama yaituPUIL.http://dunialistrik.blogspot.co.id/ 2008/12/puil-persyaratan-umum-instalasi-listrik.html
3. SISTEM KELISTRIKAN GEDUNG
BERTINGKAT ONIH-BOGOR
Gedung Bertikat Onih Bogor merupakan gedung pusat pelayanan di bidang jasa penginapa, restaurant, gedung pertemuan yang salah satunya berada di
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 5 kota Bogor yang terletak di jl. Paledang
Bogor. Gedung Hotel Onih yang terdiri dari 8 lantai, tujuh lantai utama termaksuk lantai dasar, lantai basement, dan dua lantai parkir. Sebagai pusat pelayanan penginapan, gedung pertemuan dan restaurant untuk seluruh pengguna layanan di gedung bertingkiat Onih Bogor.
3.2 Alat dan Bahan Perancangan
Adapun peralatan dan bahan perancangan yang ada di gedung bertingkat Onih Bogor, Untuk memenuhi kebutuhan daya listrik di gedung bertingkat Onih Bogor. Ada beberapa jenis sistem sumber daya listrik yaitu:
Sumber daya listrik dari gardu distribusi PLN
Sumber daya listrik dari pembangkit sendiri berupa generator-set
3.2.1 Sumber Daya Listrik PLN
Sumber daya listrik dari PLN yang ada di gedung bertingkat Onih Bogor mengunakan satu buah trafo distribusi yang berkapasitas daya terpasang trafo adalah 1250 kVA. Sumber daya listrik PLN ini diperoleh dari jaringan tegangan menengah 20 kV yang diturunkan menjadi tegangan rendah 380/220 V tiga phasa dengan mengunakan trafo step down tiga phasa pada hubungan segi tiga-bintang (∆-Y). Untuk lebih jelas blok diagram berikut pada gambar 3.1 di bawah ini dan dapat di lampiran 1.
Sumber : Gedung Bertingkat Onih Bogor Gambar 3.1 Diagram Sistem Satu Garis
Daya Listrik
Data-data fisik dari transformator tersebut dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut.
Tabel 3.1
Data Transformator di Gedung Hotel Onih Bogor MERK : TRAFINDO Media Pendinginan : Minyak Pendingin : ONAH Daya : 630 KVA Phasa : 3 Phasa Frekuensi : 50 Hz Tegangan : HV 20000 Volt : LV 400 Volt Arus : HV 18,18 Amper : LV 909,32 Amper Taping Voltage : 2 x 2,5%
Vektor grop ; Dyn5
Isolasi : Klas A
Serial No : 143305845
Berat : 2150 Kg
Impendasi (Z) : 4%
Sumber : Name plate Transformator Distribusi, Gedung Bertingkat Hotel Onih
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 6
3.2.2 Sumber Daya Listrik Generator-Set
Generator-set merupakan komponen terpenting dalam supply daya di suatu industri. Generator-set adalah suatu alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Secara umum ada dua macam generator, yaitu generator sinkron dan generator asinkron. Adapun spesifikasi dari genset berdasarkan nama plat Generator-Set di Hotel Onih seperti pada tabel 3.2 di bawah ini:
Tabel 3.2
Data Generator-Set Di Gedung Bertingkat Onih Bogor
Merk : PERKINS
Tipe : HLPER550
Tipe Engine : 2506C-E15TAG2 Kapasitas Daya : 550 KVA, 440
KW
Arus : 794 Amper
Phasa : 3 Phasa
Frekunsi : 50 Hz
Tegangan : 400 Volt/230 Volt
Faktor Daya : 0,8 Kecepatan : 1500 rpm Konsumsi bahan bakar : 105g/KWh Tegangan Penguatan, Arus Penguatan : 43Volt, 2.5 Amper Klas isolasi : H
Hubungan standar : Bintang (Y) Sumber : Name plate Generator-Set
PERKINS, Hotel Onih Bogor
3.3 Metode Perancangan Sistem Kelistrikan
Sistem kelistrikan di hotel hotel onih mengunakan beck-up daya sendiri yaitu listrik dari PLN dan generator-set.
3.3.1 Sistem Daya Listrik (PLN)
Sistem daya dari PLN sebagai sumber daya listrik utama dengan kapasitas daya 1250 kVA. Penyaluran daya listrik dari PLN ini dilakukan melalui panel distribusi tegangan menengah 20 kV (EXISTING). Kemudian dari panel distribusi tegangan menengah (EXISTING) disambungkan ke panel distribusi tegangan menengah (NEW) teganga 20 kV selanjutnya diturunkan
menjadi 380/220 V dengan mengunakan satu (1) buah transformator yang memiliki kapasitas 1250 kVA setelah disalurkan kembali melaui panel distribusi teganggan rendah (PDTR) yang diparelelkan dengan panel control genset dengan kapasitas 1250 kVA lalu disalurkan ke panel-panel distribusi.
3.3.2 Sistem Daya Listrik Generator-Set
Disamping mendapatkan suplai daya listrik dari PLN, gedung Gedung Bertingkat Onih Bogor juga dapat mendapatkan sumber daya listrik dari generator-set degan kapasitas 875 kVA tipe PERKINS HLPER 550, yang berfungsi sebagai sistem suplai back-up daya listrik dari PLN padam. Dengan demikian dalam pengoperasian generator-set tersebut dipasang pararel dengan tegangan kerja 380 V line to line fasa frekunsi 50 Hz.
3.4 Data Daya Listrik Gedung Bertingkat Onih Bogor
Gedung Bertingkat Onih Bogor merupakan gedung pusat pelayanan dibidang jasa penginapa, restaurant, gedung pertemuan, yang terdiri dari beberapa jenis beban. Data di bawah ini terdapat berbagai macam jenis beban pada gedung bertingkat Onih Bogor dengan data listrik dan ruangannya, dari beban penerangan, stop kontak, AC, pompa air, lift dan beban lainnya.
Di bawah ini adalah macam-macam jenis beban yang didistribusikan ke 8 lantai termaksud lantai basement gedung bertingkat Onih Bogor, dengan data daya listrik dan ruangannnya dari beban stop kontak, AC, pompa air, lift, penerangan di dalam dan di luar ruangan serta beban tenaga dan beban lainnya.
4. STUDI PERANCANGAN INSTALASI LISTRIK DI GEDUNG BERTINGKAT ONIH BOGOR
4.1 Analisa Kebutuhan Daya Listrik
Untuk menghitung dan menganalisa kapasitas dari suatu peralatan listrik, terlebih dahulu harus mengetahui perkiraan keadaan beban yang ada di gedung
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 7 bertingkat Onih Bogor. Keadaan beban
listrik di gedung bertingkat Onih Bogor antara lain:
Beban terpasang
Beban maksimum
Beban rata-rata
4.1.1 Beban terpasang
Beban terpasang disini adalah kapasitas daya terpasang yang terdapat di gedung bertingkat Onih Bogor. Beban ini disuplai dari panel PDTR (panel distribusi tegangan rendah).
4.1.2 Beban Maksimum
Untuk menentukan seberapa besar daya listrik yang dibutuhkan pada masing-masing panel, perlu diketahui beban maksimum yang terjadi pada masing-masing panel, dibutuhkan faktor kebutuhan (Fk), faktor difersitas dan faktor
kebersamaan. Untuk komersial faktor kebutuhan yaitu berkisar dari 90-100%, dan faktor difersitas 1,1-1,2 sesuai dengan acuan tabel 2.3
Dalam perhitungan kebutuhan beban maksimum disini diasumsikan panel-panel listrik penerangan dan panel-panel distribusi sebesar 90% atau 0,9 karena pada umumnya pengoperasian beban-beban tersebut hanya pada waktu tertentu saja dan untuk panel-panel tenaga faktor kebutuhannya sebesar 100% atau 1,0 karena pada umumnya pengoperasian dari jenis beban ini sangat dibutuhkan dan faktor diversitas diasumsikan 1,1 untuk seluruh panel.
Untuk dapat menghitung besaran kebutuhan daya maksimum harus disesuaikan dengan tabel-tabel daya terpasang pada setiap panel yang di gedung bertingkat Onih Bogor, Sebagai salah satu contoh analisis.
Beban Penerangan dan Stop Kontak Diketahui :
∑𝐧 𝐓𝐃𝐓𝐢
𝐢=𝟏 = 9.464Watt
Faktor Kebutuhan Fddi = 90 % = 0,9 Faktor diversitas Fd = 1,1 Faktor Kebersamaan Fc =𝐅𝐝𝟏= 𝟏,𝟏𝟏 = 0,9 Dk = ∑ 𝐓𝐃𝐓𝐢𝐱𝐅𝐝𝐝𝐢 𝐧 𝐢=𝟏 𝟏 𝐅𝐜 = 𝟗.𝟒𝟔𝟒𝐱 𝟎,𝟗𝟏 𝟎,𝟗 = 7.743,8Watt Maka beban maksimum yang terpasang pada panel basement dengan beban penerangan dan stop kontak7.743,8 Watt, untuk perhitungan beban maksimum lantai 1 sampai 7 dapat dilihat pada tabel 4.2
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 8 Dari hasil perhitungan berdasarkan
persamaan 2.29, maka didapat hasil total kebutuhan daya maksimum untuk gedung bertingkat Onih sebesar 584.751Watt.
4.1.3 Beban Rata-Rata
Beban rata-rata yang akan dihitung ini berdasarkan standarisasi dari faktor karakteristik beban yang dapat dilihat pada tabel 2.3 halaman 105, pada faktor beban komersial diasumsikan sebesar 30 % = 0,3 Maka dapat dihitung beban rata-rata dari beban kebutuhan daya maksimum dari panel PDTR (panel Distribusi tegangan Rendah), yaitu :
Faktor Beban (FB) =
𝑩𝒆𝒃𝒂𝒏 𝑹𝒂𝒕𝒂−𝑹𝒂𝒕𝒂 𝑩𝒆𝒃𝒂𝒏 𝑴𝒂𝒌𝒔𝒊𝒎𝒖𝒎 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍
Pada panel PDTR didapat beban maksimum sebesar
584.751Wattberdasarkan persamaan 2.2 untuk mengetahui besaran daya rata-rata maka harus disesuaikan dengan hasil akhir dari perhitungan daya maksimum tiap perlantainya. Pada tabel 4.2 Hasil analisis
perhitungan total kebutuhan daya
maksimum (Dk) yang terpasang di gedung bertingkat Onih Bogor.
Beban Rata-Rata = Faktor Beban x Total Daya Maksimum
= 0,3 x 581.751Watt
= 174,696 Watt
4.2 Analisa Beban terpasang
Untuk mengetahui seberapa besar kapasitas peralatan suplai tenaga listrik yang akan dipakai dalam hal ini adalah trafo dan generator pada panel utama (panel PDTR). Dalam perhitungan dan analisa ini -rata sebesar 0,8 lagging. Pemakaian faktor daya ini dimaksudkan untuk memperkirakan kebutuhan daya semu cukup besar, maka cos φ = 0,8 lagging.
Kapasitas daya terpasang dari transformator dan generator masing-masing sebesar 1250 kVA. Untuk mengetahui seberapa besar beban terpasang dapat menggunakan persamaan 2.27, yaitu : Daya Semu = Dayaaktif/cos𝜑
Daya aktif beban terpasang yang ada di gedung bertingkat Onih Bogor diperoleh dari hasil jumlah total yang ada pada table 4.2 sebesar 714,694kW. Beban Terpasang = ( 714,696 kW)/(0,8) = 893,37kVA Beban Maksimum = (584,751kW )/(0,8) = 730,938 kVA Beban Rata-Rata =(174,5253kW)/(0,8) =218,156 kVA
Dari hasil perhitungan diatas maka dapat dicari faktor kapasitas dari transformator dan generator serta faktor kebutuhan untuk panel utama pada gedung bertingkat Onih Bogor, dengan menggunakan persamaan 2.15 sebagai berikut:
Faktor kebutuhan/demand
=(kebutuhan maksimum)/(Jumlah beban terpasang)
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 9 (730,938kVA) / (893,37 kVA) = 0,81
Maka harus ada perbaikan faktor daya supaya untuk mencapai standart karakteristik beban untuk gedung komersial, karena seperti yang telah dijelaskan pada tabel 2.3 bahwa faktor kebutuhan untuk beban industri komersial anatara 90-100%
Faktor kapasitas = (beban rata-rata )/(Jumlah daya terpasang)
Faktor Kapasitas = (218,156 kVA)/(1250 kVA)
= 0,17 = 17 %
4.3 Analisa Beban Terpasang Pada Lantai Basement
Beban yang terpasang di panel lantai Basement gedung bertingkat Onih Bogor terdiri dari beberapa panel yang berbagi lagi menjadi beberapa jalur instalasi listrik untuk mensuplai beban beban keseluruan di kesetiap ruangan basement.Adapun beban keseluruan dapat dilihat pada tabel 4.1 = (Beban Terpasang di Panel
(LP-BS))/(Beban terpasang di Panel PDTR) x 100%
= (148,65 KW)/(873,50 KW) x100% = 17,01 % (Dari Total Daya Terpasang) 1 .Perhitungan Kapasitas Pengaman
(MCB/MCCB)
Panel Pengaman Penerangan dan Stop Kontak Area Parkir
Daya yang terpasang pada panel pembagi lantai basement adalah 9464 watt, jadi besar nilai MCB pada panel pembagi LP/BS-Area Parkir. adalah :
In = (P (watt))/(√3 x Vx Cos φ ) [Ampere] = (9464 watt)/(√3 x 380 x 0,8)
= 18,00 Ampere, maka MCB yang digunakan adalah 20 A.
Rating pengaman area parkir penerangan dan stop kontak arus beban lebih MCCB In = (P (watt))/(√3 x V x Cos φ )
[Ampere]
= (9464 watt)/(√3 x 380 x 0,8)
= 18 Amper
Rating MCCB yang terpasang maximum : 1 rating = 250 % x In
= 2,5 x 18 A = 45 Ampere
Rating MCCB yang digunakan adalah 20 A Hasil Perhitungan Ukuran Jenis Penampang
Lantai Basement Area Parkir
1. Perhitungan Jenis Penghantar (Kabel) Pemakaian penghantar dalam suatu instalasi listrik sangat diperlukan. Untuk menentukan besarnya nilai penghantar dapat dilihat besarnya arus yang mengalir pada penghantar dan jenis pengaman yang digunakan untuk sebagai
berikut :
Penghantar (kabel) pada P/BS-Area Parkir Penerangan dan Stop Kontak Dengan melihat data pada tabel 3.1 diketahui kuat arus pada panel P/BS- Area Pakir (panel lantai basement) yang terpasang sebesar 66 A dapat dilihat pada tabel 2.2 untuk MCB
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 10 Pompa Air Bersih dapat dilihat penampang
(kabel) NYY 4 x 10 mm2 dari tabel 4.3
4.4 Perhitungan Kapasitas Pengaman (MCB/MCCB)
Pengguunaan pengaman (MCB/MCCB) pada suatu instalasi listrik sangat diperlukan, mengingat keselamatan juga keamanan penguna listrik. Besarnya nilai pengaman yang digunakan tergantung pada besar arus yang mengalir.
Perhitungan kapasitas pengaman yang terdapat di gedung bertingkat Onih Bogor, dengan asumsi tegangan 380V dan faktor daya rata-rata perhari didapat sebesar 0,9 dengan cara mengunakan persamaan 2.12 yaitu :
I = (P(Watt))/(√3 x V x Cos φ) [Ampere]
Pengaman Pada Panel Utama
Untuk kapasitas pengaman (MCB/MCCB) pada panel peralatan yang terdapat pada tabel 3.4 sebesar 7992 Watt :
I = (P(Watt))/(√3 x V x Cos φ)
= 7992/(√3 x 380 x 0,95)=15,17 Ampere Dengan menentukan kapasitas MCB dimasukan faktor penggali sebesar 1,2 x In maka MCB yang digunakan pada panel Air Bersih Lantai Basement sebesar 18,21 Ampere.
Pemakaian kapasitas pengaman Mini Circuit Breaker/Moulded Case Circuit Breaker (MCB/MCCB) yang lebih besar dimaksudkan untuk mengantisipasi jika terjadi penambahan beban listrik dari panel-panel tersebut.
Dengan cara menghitung yang sama, besar kapasitas pengaman Mini Circuit Breaker/Moulded Case Circuit Breaker (MCB/MCCB) pada Panel Utama gedung bertingkat Onih Bogor dapat diliaht pada panel 4.4 di bawah ini :
Kapasitas Pengaman (MCB dan MCCB) dan Ukuran Jenis Penghantar (Kabel) Pada
Panel Utama di Gedung Bertingkat Onih Bogor
4.5 Analisa Turun Tegangan dan Rugi-Rugi Daya Listrik Pada Saluran Distribusu
Turun tegangan dan rugi-rugi daya ditentukan berdasarkan panjang dari panjang penghantar, luas penampang penghantar dan tahanan penghantar. Besarnya turun tegangan (Drop Voltage) menurut standar perhitungan PLN berdasarkan luas penampang penghantar (mm2), panjangpenghantar (m), dan beban yang disuplai (Watt) yaitu sebesar 5%. Dalam analisa turun tegangan (Drop Voltage) dan rugi-rugi daya yang dihitung hanya sebatas penghantar-penghantar yang terjauh diatas 100 m, yaitu dari panel utama sampai dengan Panel operasiaonal dengan asumsi arus seimbang untuk setiap fasanya, maka dengan mengacu pada persamaan 2.12 dan 2.20 sebagai berikut :
Untuk arus bolak balik tiga fasa
I = (P(Watt))/(√( 3) x V x Cosφ) [Ampere] Droup tegangan ∆V= I x R(V)
R = 𝝆l/A(Ω) Rugi-rugi daya (∆P) = I2 x R (W) Keterangan: R = tahanan ( Ohm)
Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 11 𝝆 = tahanan jenis (Ω mm2/m)
= 0,0175 Ω mm2/m = 0,0175 x 10-6Ωm 𝓁 = panjang penampang (m) A = luas penampang penghantar (mm2)
Panjang penghantar dari Panel utama ke panel PP-SUM (pompa dan basement) 130 m dengan beban terpasang sebesar 1600 Watt, luas penampang penghantar NYY 4 x 4 mm2 dan 𝝆 = 0,0175 x 10-6Ωm, maka jatuh tegangannya adalah : R =𝝆l/A = 0,0175 x 10-6 x 130/(4 x 〖10〗
^(-6) ) = 0,57Ω
I = (P(Watt))/(√( 3) x V x Cosφ) = 1600/(√( 3) x 380 x 0,8) = 3,04A Turun tegangan pada penghantar ∆V= I x R
= 3,04 x 0,57 = 2Volt Persentase turun tegangan (%∆V) =∆V/Vx 100%
= (2 )/380x 100% = 0,5 %Volt Rugi-rugi daya penghantar
(∆P) = I2 x R = (3,04)2 x 0,57 = 5,3 Watt Persentase rugi daya (%∆P) = ∆P/P x 100%
=5,3/1600x 100 % = 3,3125x 100 % = 0,3%
Dengan cara perhitungan yang sama, besar turun tegangan dan rugi-rugi daya listrik dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini :
Hasil Perhitungan Besar Turunan Tegangan dan Rugi-Rugi Daya Listrik Berdasarkan Panjang Saluran Diatas 100m dan Diameter
Penampang
5. KESIMPULAN
Hasil analisa dan perhitungan kebutuhan daya serta upaya penghematan pemakaian energi listrik di Hotel Onih Bogor maka dapat di ambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil perhitungan total kebutuhan beban terpasng dari panel utama didapat sebesar 893,37 kVA, sedangkan kapasitas terpasang dari transformator sebesar 1.250 kVA, sehinga kapasitas trafo sudah mencapai beban maximal yaitu sebesar 0,81 (81%) 2. Penggunaan MCCB dan MCB tiap panel
masih baik di bawah standar PUIL Kuat Hantar Arus
3. Hasil perhitungan turun tegangan dan rugi-rugi daya dari panel utama ke panel PP-SUM (pompa dan basement). Dan turun tegangan pada penghantar 2 Volt dalam persentase sebesar 0,5% dengan
rugi-Program Studi Fakultas Teknik Elektro Universitas Pakuan | 12 rugi daya penghantar 5,3 Watt dalam
persentari 0,3%
DAFTAR PUSTAKA
[1] Badan Standarisasi Nasional SNI 04-0225-2000, Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000, Yayasan PUIL, Jakarta, 2000.
[2] Drs.Sumanto,MA, TRANSFORMATOR, Penerbit ANDI OFFSET, Yogyakarta, 1991.
[3] Hasan Basri, Sistem Distribusi Daya Listrik, ISTN, Jakarta,1997
[4] Jiteng Marsudi, Pembangkit Energi Listrik, Penerbit Erlangga, Jakarta, 2005
[5] Prih Sumardjati, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid I,II,III Jakarta, 2008. [6] P. Van Harten, Ir.E. Setiawan, Instalasi
Listrik Arus Kuat Jilid I,II, dan III, Bina, Cipta, Bandung, 1999
[7] Surhadi, Teknik Distribusi Tegangan Listrik Jilid I,II,III Jakarta, 2008.
[8]...,Googleweblight.com/?lite_url=http://du lialistrik.blogspot.com/2008/10/cicuit-breaker-sakelar-pemutus.html (Diakses pada tanggal 20 November 2015,08;42 Wib)
[9]...,http://www.erblog.net/2013/07/pengerti an-kelistrikan-dan-sistem.html (Diakses pada tanggal 25 November 2015,14;05 Wib)
[10]...,http://documents.tips/documents/peren canaa-jtm-gardu-trafo-distribusi.html (Diakses pada tanggal 27 November 2015,20;05 Wib)
[11]...,http://documents.tips/documents/transf ormator-dalam-sistek-ftransmisi-dan distribusi.html (Diakses pada tanggal 27 November 2015,20;05 Wib)
[12]...,http://documents.tips/documents/transf ormator-dalam-sistek-ftransmisi-dan-distribusi.html (Diakses pada tanggal 27 November 2015,20;05 Wib)
[13]...,https://www.academia.edu/8767001/R ezon_Arif_B_L2F008082_Lightning_Arres ter (Diakses pada tanggal 30 November 2015,14;05 Wib)
[14]...,https://www.academia.edu/8767001/R ezon_Arif_B_L2F008082_Lightning_Arres ter (Diakses pada tanggal 30 November 2015,14;05 Wib)
[[15]...,http://ceritaguehhh.blogspot.co.id/201 4/08/makalah-tentang-kubikel-20-kv.html (Diakses pada tanggal 03 Desember 2015,16;35 Wib)
[[16]...,http://ceritaguehhh.blogspot.co.id/201 4/08/makalah-tentang-kubikel-20-kv.html (Diakses pada tanggal 03 Desember 2015,16;35 Wib)
[[17]...,(www.scribd.com/search-documents?query=teknik+pemanfaatan+list rik) (Diakses pada tanggal 03 Desember 2015,16;35 Wib)
[[18]...,https://robiramandhani.wordpress.co m/2013/05/02/motor-listrik-arus-bolak-balik-1-fasa/ (Diakses pada tanggal 07 Desember 2015,11;20 Wib)
[[19]...,https://luqman96.wordpress.com/2009 /07/05/motor-asincron-3-fasa/(Diakses pada tanggal 07 Desember 2015,11;20 Wib) [[20]...,http://kamuslistrik.blogspot.co.id/201
0/02/jenis-kabel-dan-nomenklatur-kabel.html (Diakses pada tanggal 07 Desember 2015,11;20 Wib)
[[21]...,(www.scribd.com/search-documents?query=teknik+pemanfaatan+list rik) (Diakses pada tanggal 07 Desember 2015,11;20 Wib)
[[22] File PT. Onih Karya Mandiri, Hotel Onih Bogor. BIODATA PENULISAN NURFITRI (0541 11 015) Lahir di bogor, 28 maret 1993. Latar belakang pendidikan : menyelesaikan pendidikan SD, SMP, SMK di Bogor.
Menyelaikan studi S1 di Universitas Pakuan Bogor, Program Studi Teknik Elektro, konsentrasi Teknik Tenaga Listrik Tahun 2016.
PEMBIMBING
1) Prof. Dr. Ir. H. Didik Notosudjono, M.SC. Guru Besar Staf Dosen Program Studi Teknik Elektro Fakutas Teknik Universitas Pakuan Bogor.
2.) Agustini Rodiah Machdi, ST., MT.
Staf Dosen Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Pakuan Bogor.
