TUGAS AKHIR
ANALISIS RUGI - RUGI DAYA PADA SALURAN UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI 275 kV PLTU 2 SUMUT
PANGKALAN SUSU – GARDU INDUK BINJAI SISTEM SUMATERA BAGIAN UTARA
Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana EkstensiTeknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh :
GVERIAN SIMAREMARE NIM : 130422030
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Pada Tugas Akhir ini, dianalisisbesar rugi-rugi daya yang terjadi pada saluran transmisi. Dalam pendistribusian daya listrik selalu mengalami rugi-rugi daya disepanjang penghantarnya. Hal ini dikarenakan sifat dari bahan penghantarnya dan jarak penghantar tesebut dipasang untuk dialiri arus listrik.Jatuh tegangan dari spesifikasi transmisi sebesar 1,472 % dan jatuh tegangan dari hasil penelitian sebesar 1,369 %.
Dalam hal ini membuktikan bahwa hasil perhitungan dan hasil penelitian hampir sama atau sangat kecil perbedaannya dan juga jatuh tegangan pada sisi penerimaan sangatlah kecil dan masih wajar karena masih dibawah 5 %. Kerugian korona total yang terjadi adalah 969.361,387 Watt atau 0,81 %.
Sedangkan kerugian daya secara keseluruhan yang terjadi adalah sebesar 1.706.494,457 Watt atau 1,43 % sehingga kerugian daya pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) PLTU Pangkalan Susu – GITET Binjai masih dibawah batas kewajaran 5 %. Sehingga untuk saat ini tidak perlu adanya penggantian atau perbaikan alat dan bahan pada saluran tersebut.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena Kasih Karunia yang telah diberikan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :
“ANALISIS RUGI - RUGI DAYA PADA SALURAN UDARA TEGANGAN
EKSTRA TINGGI 275 kV PLTU 2 SUMUT PANGKALAN SUSU – GARDU
INDUK BINJAI SISTEM SUMATERA BAGIAN UTARA”
Adapun laporan ini disusun dan diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mata kuliah Tugas Akhir pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orangtua yang telah membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak terhingga yaitu Ayahanda (Luhut Simaremare) dan Ibunda (Siti N. Ompusunggu) serta saudara kandung tercinta (Abang Canris G. Simaremare, Abang Engli Simaremare, Abang Eska Simaremare, Abang Penris Simaremare, Kakak Nenggi D. Simaremare, Adik Perempuan Anjelin Simaremare, Adik Perempuan Hertati Simaremare, Adik Perempuan Noven Simaremare, Adik Perempuan Mei Y. Simaremare, Adik Laki-laki Alsorak Simaremare) yang memberi dukungan, semangat dan doanya.
Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis mendapat dukungan, bimbingan, dan pertolongan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
yang telah bersedia meluangkan waktu disela-sela kesibukan beliau untuk membimbing penulis mulai dari awal sampai selesainya Tugas Akhir ini.
2. BapakIr. Kasmir Tanjung, M.T selaku dosen wali penulisyang banyak memberikan masukan dan pengarahan.
3. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Keluarga besar Laboratorium Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, yang telah banyak membantu penulis dan tidak lupa kepada para asisten atas masukan-masukannya. 5. Rekan-rekan mahasiswa seperjuanganTeknik Elektro Ekstensi USU
angkatan 2010 s/d 2013 yang tidak dapat disebutkan satu per satu terkhususnya teman spesial penulis Metrolitania Simbolon, yang membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
6. Orang-orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan kontribusinya kepada penulis, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Akhirnya penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca, khususnya mahasiswa yang ingin mendalami Rugi-rugi Daya pada Transmisi.
Medan, Agustus 2016
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
ABSTRAK ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
BAB IPENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 3
1.4 Manfaat ... 3
1.5 Batasan Masalah ... 5
1.6 Metodologi Penelitian ... 6
1.7 Sistematika Penulisan ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 9
2.1 Umum ... 9
2.2 Kebijaksanaan Pengembangan Transmisi ... 11
2.3 Struktur Sistem Tenaga ... 13
2.4 Tegangan Ttransmisi Tenaga Listrik ... 14
2.6 Saluran Transmisi ... 17
2.7 Penghantar Berkas ... 18
2.8 Klasifikasi Saluran Transmisi ... 19
2.8.1 Saluran Transmisi Jarak Pendek ... 22
2.8.2 Saluran Transmisi Jarak Menengah ... 23
2.8.3 Saluran Transmisi Jarak Jauh ... 24
2.9 Parameter Saluran Transmisi ... 25
2.9.1 Resistansi ... 27
2.9.2 Induktansi ... 27
2.9.2 Kapasitansi ... 30
2.10 Faktor Daya ... 31
2.11 Jatuh Tegangan ... 33
2.12 Korona ... 33
2.12.1 Tegangan Kritis untuk Gejala Korona ... 36
2.12.2 Rugi-rugi Daya Akibat Korona ... 37
2.13 Daya Guna Transmisi ... 37
2.14 Pembumian Titik Netral ... 38
BABIII METODE PENELITIAN ... 39
3.1 Lokasi Penelitian ... 39
3.2 Waktu Penelitian ... 39
3.3 Jenis Penelitian ... 39
3.4 Sumber Data ... 40
2.5.1 Data ... 40
2.5.2 Peralatan ... 41
3.6 Teknik Penelitian ... 42
3.7 Pelaksanaan Penelitian ... 43
3.8 Populasi ... 43
BAB IVHASIL DAN ANALISIS ... 44
4.1 Kondisi Sistem Transmisi ... 44
4.1.1 Wilayah Operasi Indonesia Barat dan Timur ... 44
4.1.2 Perkembangan Sistem Penyaluran Wilayah Operasi Indonesia Barat ... 45
4.1.3 Perkembangan Sistem Penyaluran Wilayah Operasi Sumatera ... 47
4.2 Rencana Pembangunan Transmisi di Sumatera Utara ... 49
4.3 Laporan Beban Harian Transmisi/Line GITET 275 kV Pangkalan Susu dan GITET 275 kV Binjai ... 52
4.4 Data Saluran Transmisi Pangkalan Susu - Binjai ... 64
4.5 Analisis Rugi-rugi Daya ... 67
BABVKESIMPULAN DAN SARAN ... 76
5.1. Kesimpulan ... 76
5.2. Saran ... 77
DAFTAR PUSTAKA ... 78
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1Aspek dalam operasi sistem tenaga listrik ... 14
Gambar 2.2 Diagram satu garis sistem tenaga listrik ... 15
Gambar 2.3 (a) Saluran Transmisi Tunggal, (b) Saluran Tranmsisi Ganda
.
18 Gambar 2.4 Susunan penghantar berkas 2 subkonduktor... 19Gambar 2.5 Bentuk fisik kawat penghantar pada Aluminium . ... 20
Gambar 2.6Penampang penghantar ACSR dengan penguatan baja, 7 serat baja, dan 55 serat aluminium ... ... 21
Gambar 2.7 Rangkaian Ekivalen Saluran Transmisi Jarak Pendek... 22
Gambar 2.8Rangkaian Ekivalen Saluran Transmisi Jarak Menengah ... 24
Gambar 2.9 Susunan konduktor dari suatu saluran ganda tiga phasa ... 29
Gambar 3.1 Flowchart Perhitungan Rugi-rugi Daya pada Transmisi Pangkalan Susu− Binjai ... 42
Gambar 4.1 Peta Pengembangan Penyaluran Sistem Kelistrikan Sumatera .. 47
Gambar 4.2 (a) Peta Pengembangan Sistem Kelistrikan Sumatera Utara, (b) Peta Saluran Transmisi 275 kV Pangkalan Susu − Binjai ... 48
Gambar 4.3 Grafik perbandingan Daya Nyata Pengirim dengan Daya Nyata Penerima pada Transmisi/Line 1 ... 52
Gambar 4.4 Grafik perbandingan Daya Nyata Pengirim dengan Daya Nyata Penerima pada Transmisi/Line 2 ... 53
Reaktif Penerima pada Transmisi/Line 2 ... 55 Gambar 4.7 Grafik perbandingan Tegangan Pengirim dengan Tegangan
Penerima pada Transmisi/Line 1 ... 56 Gambar 4.8 Grafik perbandingan Tegangan Pengirim dengan Tegangan
Penerima pada Transmisi/Line 2 ... 57 Gambar 4.9 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus
Penerima untuk Phasa A pada Transmisi/Line 1 ... 58 Gambar 4.10 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus
Penerima untuk Phasa A pada Transmisi/Line 2 ... 59 Gambar 4.11 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa B pada Transmisi/Line 1 ... 60 Gambar 4.12 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa B pada Transmisi/Line 2 ... 61 Gambar 4.13 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa C pada Transmisi/Line 1 ... 62 Gambar 4.14 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa C pada Transmisi/Line 2 ... 63 Gambar 4.16 Susunan penghantar berkas 2 subkonduktor pada
transmisi 275 kV Pangkalan Susu – Binjai ... .. 65 Gambar 4.17 Susunan konduktor dari suatu saluran ganda tiga phasa
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Hubungan Kondisi Permukaan Kawat dengan Nilai m0 ... 36
Tabel 4.1 Perkembangan Saluran Transmisi Wilayah Operasi Indonesia Barat dan Indonesia Timur (kms) ... 44
Tabel 4.2 Kebutuhan Transmisi Indonesia Barat 2010 − 2019 ... 46
Tabel 4.3 Kebutuhan Trafo dan Gardu Induk Indonesia Barat 2010 − 2019 .. 47
Tabel 4.4 Rencana pembangunan transmisi di Sumatera Utara ... 51
Tabel 4.5 Nilai rata-rata Daya Nyata (MW) pada Transmisi/Line 1 ... 52
Tabel 4.6 Nilai rata-rata Daya Nyata (MW) pada Transmisi/Line 2 ... 53
Tabel 4.7 Nilai rata-rata Daya Reaktif (Mvar) pada Transmisi/Line 1 ... 54
Tabel 4.8 Nilai rata-rata Daya Reaktif (Mvar) pada Transmisi/Line 2 ... 55
Tabel 4.9 Nilai rata-rata Tegangan (kV) pada Transmisi/Line 1 ... 56
Tabel 4.10 Nilai rata-rata Tegangan (kV) pada Transmisi/Line 2 ... 57
Tabel 4.11 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa A pada Transmisi/Line 1 .... 58
Tabel 4.12 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa A pada Transmisi/Line 2 .... 59
Tabel 4.13 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa B pada Transmisi/Line 1 .... 60
Tabel 4.14 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa B pada Transmisi/Line 2 .... 61
Tabel 4.15 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa C pada Transmisi/Line 1 .... 62
