ANALISA PENGARUH PEMASANGAN TRANSFORMATOR SISIPAN DI GARDU I.1913 DAN I.762 PADA PENYULANG KRESNA PT PLN (PERSERO) RAYON SUKARAMI

ANALISA PENGARUH PEMASANGAN TRANSFORMATOR

SISIPAN DI GARDU I.1913 DAN I.762 PADA PENYULANG

KRESNA PT PLN (PERSERO) RAYON SUKARAMI

LAPORAN AKHIR

Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik

Oleh:

TRIANI NURJANAH 0612 3031 1564

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

ii

ANALISA PENGARUH PEMASANGAN TRANSFORMATOR SISIPAN DI GARDU I.1913 DAN I.762 PADA PENYULANG KRESNA

PT PLN (PERSERO) RAYON SUKARAMI

Oleh: Triani Nurjanah

0612 3031 1564

Menyetujui,

Palembang, Juli 2015

Pembimbing I, Pembimbing II,

Herman Yani, S.T., M.Eng. Ir. Muhammad Yunus, M.T. NIP. 19651001 199003 1 006 NIP. 19570228 198811 1 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro, Ketua Program Studi Teknik Listrik,

iii MOTTO

Bismillahirrahmanirrahiim

 Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. (QS. Al-Insyirah, 5-6)

 Take responsibility for yourself… because no one’s going to take

responsibility for you. (Tyra Banks)

 If I have seen further it is only by standing on the shoulders of giants. (Isaac Newton)

 Fa bi ayyi ala’i Rabbikuma tukazziban.

La bisyay-in min alaika Rabba akzibu (Tidak ada satupun nikmat-Mu,

duhai Tuhanku yang aku dustakan)

Dengan rasa syukur kepada Allah SWT, Laporan Akhir ini

aku persembahkan kepada:

 Orang Tua-ku tersayang, yang selalu membuatku bahagia.

 My sisters (Sari, Risa, dan Mimi), keponakan kecilku (Aisy) dan kakak

iparku (Kak Aan), yang selalu memberikan masukan kreatif dan

menghiburku untuk tetap ceria 

 My Bae (Agung), who always be the one and only and be there whenever

and wherever I need.

 Sahabat-sahabat terdekatku, “Genks”. Thanks for the happiness all this

time.

iv

ANALISA PENGARUH PEMASANGAN TRANSFORMATOR SISIPAN DI GARDU I.1913 DAN I.762 PADA PENYULANG KRESNA

PT PLN (PERSERO) RAYON SUKARAMI

Triani Nurjanah

Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya

E-mail: triani_n@live.co.uk

Herman Yani, S.T., M.Eng., Ir. Muhammad Yunus, M.T.

ABSTRAK

Pembebanan transformator yang melebihi 80% dari kapasitas ratingnya dapat berbahaya bagi transformator itu sendiri. Terlebih lagi, banyaknya pelanggan yang dilayani oleh suatu transformator, dengan jarak yang cukup panjang dapat menyebabkan drop tegangan dan rugi daya sepanjang saluran tegangan rendah. Untuk memperbaiki hal ini, PT PLN (Persero) Rayon Sukarami memilih memasang transformator sisipan. Transformator sisipan akan melayani beban yang terdapat pada transformator yang mengalami pembebanan berlebih ataupun beban yang lain sehingga akan bedampak baik pada perbaikan drop tegangan ujung dan penekanan losses. Tujuan dari penulisan laporan akhir ini adalah untuk mengetahui kondisi pembebanan transformator, drop tegangan dan rugi daya sebelum dan sesudah dipasangnya transformator sisipan. Hasil dari pembahasan didapatkan, transformator pada gardu I.1913 yang mengalami beban lebih sebesar 102,6%, pembebanannya menjadi 29% setelah dipasang transformator sisipan. Selanjutnya drop tegangan tertinggi sebelum pemasangan transformator sisipan didapatkan sebesar 18,29%, melebihi standar drop tegangan yang diizinkan oleh PT PLN yakni sebesar 4%. Setelah dipasangnya transformator sisipan drop tegangan menjadi 2,95%. Kemudian, untuk rugi daya menjadi berkurang dari 19,29 kW menjadi 11,014 kW.

v

ANALYSIS OF THE EFFECT OF ADDITIONAL TRANSFORMER INSTALLATION ON DISTRIBUTION TRANSFORMER I.1913 AND I.762

AT KRISNA FEEDER PT PLN (PERSERO) BRANCH OF SUKARAMI

Triani Nurjanah

Electrical Engineering Department, Electricity Engineering Study Program State Polytechnic of Sriwijaya

E-mail: triani_n@live.co.uk

Herman Yani, S.T., M.Eng., Ir. Muhammad Yunus, M.T.

ABSTRACT

Transformer loading which exceeds 80% of its capacity rating can be harmful to the transformer itself. Moreover, the capacity of the load served by a transformer, with long distance can cause voltage drop and power loss along the line of low voltage. To fix this, PT PLN (Persero) Branch of Sukarami choose to install the additional transformer. Additional transformer will overcome the load on the transformer with excess load, so that it will impact on the improvement of voltage drop and reduced power losses. The purpose of this final report is to determine the transformer loading conditions, the voltage drop and power losses before and after the installation of the additional transformer. The results of calculation obtained, the transformer at the substation I.1913 loading in excess of 102.6%, after the installation of additional transformer, loading is reduced to 29%. Furthermore, the highest voltage drop before the installation of additional transformer obtained by 18.29%, exceeding the permitted standard voltage drop by PT PLN is 4%. After the installation, the voltage drop is reduced to 2.95%. Then, for the power loss is reduced from 19.29 kW to 11.014 kW.

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT atas berbagai nikmat serta karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir dengan judul “Analisa

Pengaruh Pemasangan Transformator Sisipan di Gardu I.1913 dan I.762 pada

Penyulang Kresna PT PLN (Persero) Rayon Sukarami” tepat pada waktunya. Tak

lupa penulis hanturkan shalawat dan salam kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW.

Penulisan laporan akhir ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan Diploma III, Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik, Politeknik Negeri Sriwijaya.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing I penulisan laporan akhir.

2. Bapak Ir. Muhammad Yunus, M.T., selaku Dosen Pembimbing II penulisan laporan akhir.

yang telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya dalam membimbing, memberikan pengarahan dan masukan yang baik selama penulisan laporan akhir ini, serta kesabaran beliau dalam menghadapi keterbatasan-keterbatasan penulis.

Penulis menyadari bahwa laporan akhir ini tidak dapat terwujud tanpa arahan, bimbingan, dorongan, dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu baik moril maupun materil dalam proses penyusunan laporan akhir ini terutama kepada kedua orang tua penulis. Selanjutnya, dengan setulus hati penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak RD. Kusumanto, S.T, M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

vii

3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.

4. Bapak Herman Yani, S.T, M.Eng., selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik di Politeknik Negeri Sriwijaya.

5. Bapak Iwan Arissetyadhi, selaku Manager di PT PLN (Persero) Rayon Sukarami Palembang.

6. Bapak Ricky Nugroho, selaku pembimbing di PT PLN (Persero) Rayon Sukarami Palembang.

7. Staf dan kepegawaian di Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

8. Staf dan kepegawaian di PT PLN (Persero) Rayon Sukarami Palembang.

9. Teman-teman seperjuangan kelas kerjasama PT PLN dan POLSRI. 10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu dalam

membantu saya untuk menyelesaikan laporan akhir ini.

Penulis juga sangat menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak ditemui kesalahan, baik berupa kata maupun cara penulisan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan guna penyempurnaannya di waktu mendatang. Akhirnya, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan siapa saja yang membacanya khususnya bagi mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik, Politeknik Negeri Sriwijaya.

Palembang, Juli 2015

viii

2.2.2 Jaringan distribusi primer menurut susunan rangkaiannya ... 8

2.2.3 Jaringan distribusi skunder rangkaiannya ... 12

2.3 Gardu Distribusi ... 13

ix

2.4.1 Transformator sisipan ... 17

2.4.2 Pembebanan transformator ... 17

2.5 Daya Listrik ... 18

2.5.1 Daya semu ... 19

2.5.2 Daya aktif ... 20

2.5.3 Daya reaktif ... 20

2.5.4 Faktor daya ... 21

2.6 Resistansi Penghantar ... 23

2.7 Jatuh Tegangan (Drop Tegangan) ... 24

2.8 Rugi Daya (Power Losses) ... 27

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Penyulang Kresna pada PT PLN (Persero) Rayon Sukarami ... 28

3.2 Gardu Distribusi Sisipan ... 28

3.3 Pengumpulan Data ... 29

3.4 Tempat dan Waktu Pengambilan Data ... 30

3.5 Prosedur Perhitungan... 30

3.6 Flowchart Pembuatan Laporan Akhir dan Prosedur Perhitungan ... 32

3.7 Gardu Distibusi I.1913 dan I.762 ... 34

3.8 Data Beban Gardu I.1913, I.762 dan PC0777 ... 37

3.8.1 Data beban gardu distribusi I.1913 ... 37

3.8.1.1 Daya terpasang gardu distribusi I.1913 ... 38

3.8.2 Data beban gardu distribusi I.762 ... 41

3.8.2.1 Daya terpasang gardu distribusi I.762 ... 44

3.8.3 Data beban gardu distribusi sisipan PC0777 ... 45

3.9 Jaringan Tegangan Rendah Gardu Distribusi ... 47

x BAB IV PEMBAHASAN

4.1 Keadaan Gardu distribusi I.1913 dan I.762 dan Gardu Distribusi Sisipan PC0777 ... 50 4.1.1 Perhitungan pembebanan transformator distribusi

I.1913 sebelum pemasangan transformator sisipan ... 52 4.1.2 Perhitungan pembebanan transformator distribusi

I.762 sebelum pemasangan transformator sisipan ... 53 4.2 Drop Tegangan dan Rugi Daya pada Gardu distribusi I.1913

dan I.762 Sebelum Pemasangan Transformator Sisipan ... 54 4.2.1 Perhitungan drop tegangan dan rugi daya pada

gardu distribusi I.1913 sebelum pemasangan

transformator sisipan ... 55 4.2.2 Perhitungan drop tegangan dan rugi daya pada

gardu distribusi I.1913 sebelum pemasangan

transformator sisipan ... 64 4.3 Pengaruh Pemasangan Transformator Distribusi Sisipan

PC0777 ... 70 4.3.1 Pembebanan pada transformator sisipan PC0777 ... 71 4.3.2 Perhitungan pembebanan di gardu I.1913 dan I.762

setelah pemasangan transformator sisipan ... 72 4.3.3 Drop tegangan dan rugi daya pada gardu distribusi

sisipan PC0777 ... 74 4.3.4 Perubahan drop tegangan dan rugi daya pada gardu I.1913

dan I.762 ... 81 4.4 Analisa ... 86

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 91 5.2 Saran ... 91 DAFTAR PUSTAKA

xi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 3.1 Hasil pengukuran arus beban induk Gardu I.1913

sebelum dipasang gardu sisipan ... 37 Tabel 3.2 Hasil pengukuran tegangan induk Gardu I.1913

sebelum dipasang gardu sisipan ... 37 Tabel 3.3 Hasil pengukuran arus beban induk Gardu I.1913

setelah dipasang gardu sisipan ... 38 Tabel 3.4 Hasil pengukuran tegangan induk Gardu I.1913

setelah dipasang gardu sisipan ... 38 Tabel 3.5 Daya terpasang pada Gardu I.1913 ... 39 Tabel 3.6 Hasil pengukuran arus beban induk Gardu I.762

sebelum dipasang gardu sisipan ... 41 Tabel 3.7 Hasil pengukuran tegangan induk Gardu I.762

sebelum dipasang gardu sisipan ... 42 Tabel 3.8 Hasil pengukuran arus beban induk Gardu I.762

setelah dipasang gardu sisipan ... 42 Tabel 3.9 Hasil pengukuran tegangan induk Gardu I.762

setelah dipasang gardu sisipan ... 43 Tabel 3.10 Daya terpasang pada Gardu I.762 ... 44 Tabel 3.11 Hasil pengukuran arus saat beban puncak pada

gardu sisipan PC 0777 ... 47 Tabel 3.12 Hasil pengukuran tegangan saat beban puncak pada

gardu sisipan PC 0777 ... 47 Tabel 3.13 Panjang Penghantar Gardu I.1913 sebelum dan sesudah

pemasangan transformator sisipan ... 48 Tabel 3.14 Panjang Penghantar Gardu I.762 sebelum dan sesudah

xii

Tabel 3.17 KHA kabel pilin udara pada suhu keliling maksimum ... 49 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan B I.1913 Sebelum Trafo Sisipan ... 59 Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan D I.1913 Sebelum Trafo Sisipan ... 61 Tabel 4.3 Total Drop Tegangan dan Rugi Daya I.1913 Sebelum Trafo

Sisipan ... 63 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan A I.762 Sebelum Trafo Sisipan ... 66 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan B I.762 Sebelum Trafo Sisipan ... 68 Tabel 4.6 Total Drop Tegangan dan Rugi Daya I.762 Sebelum

Trafo Sisipan ... 69 Tabel 4.7 Perubahan Presentase Pembebanan Transformator (%) pada

I.1913 dan I.762 ... 74 Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan B Gardu Sisipan PC0777 ... 75 Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan C1 Gardu Sisipan PC0777 ... 77 Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan C2 Gardu Sisipan PC0777 ... 77 Tabel 4.11 Total Drop Tegangan dan Rugi Daya Jurusan pada

Gardu Sisipan PC0777 ... 79 Tabel 4.12 Drop Tegangan dan Rugi Daya I.1913 Setelah Pemasangan

Transformator Sisipan ... 81 Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Drop Tegangan dan Rugi Daya pada

Jurusan A (Baru) Gardu I.762 Setelah Trafo Sisipan ... 82 Tabel 4.14 Drop Tegangan dan Rugi Daya I.762 Setelah Pemasangan

Transformator Sisipan ... 83 Tabel 4.15 Perubahan Drop Tegangan pada Keadaan Sebelum dan Sesudah

xiii

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Pengelompokan Sistem Distribusi Tenaga Listrik ... 6

Gambar 2.2 Diagram Sistem Jaringan Distribusi Tenaga Listrik ... 7

Gambar 2.3 Bagian-bagian Sistem Distribusi Primer ... 8

Gambar 2.4 Skema Saluran Sistem Radial ... 9

Gambar 2.5 Skema Saluran Tie Line ... 10

Gambar 2.6 Skema Saluran Sistem Loop ... 10

Gambar 2.7 Skema Saluran Sistem Spindel ... 11

Gambar 2.8 Skema Saluran Sistem Cluster ... 12

Gambar 2.9 Hubungan tegangan menengah ke tegangan rendah dan konsumen ... 12

Gambar 2.10 Gambar fluks magnet transformator ... 15

Gambar 2.11 (a) Transformator tipe inti dan (b) Tipe cangkang ... 16

Gambar 2.12 Tegangan AC yang diterapkan pada beban dan diagram fasor. (a) Rangkaian R dan X, (b) Diagram Vektor I dan V ... 18

Gambar 2.13 Segitiga daya kompleks ... 19

Gambar 2.14 Arus Sefasa dengan Tegangan ... 21

Gambar 2.15 Arus tertinggal dari tegangan sebesar sudut φ ... 22

Gambar 2.16 Arus mendahului dari tegangan sebesar sudut φ ... 23

Gambar 2.17 Diagram fasor saluran distribusi ... 25

Gambar 2.18 Jala Terbuka dengan Beban Terbagi Rata ... 26

Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Laporan Akhir ... 32

Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Perhitungan ... 33

Gambar 3.3 Single Line Diagram Penyulang Kresna PT PLN (Persero) Rayon Sukarami ... 35

Gambar 3.4 Gardu Distribusi I.1913 ... 36

Gambar 3.5 Gardu Distribusi I.762 ... 36

Gambar 3.6 Saluran tegangan rendah gardu distribusi I.1913 ... 39

xv

Gambar 3.8 Gardu Distribusi Sisipan PC 0777 ... 46

Gambar 3.9 LV Panel Gardu Distribusi Sisipan PC 0777 ... 46

Gambar 4.1 Keadaan Sebelum Pemasangan Transformator Sisipan ... 50

Gambar 4.2 Keadaan Setelah Pemasangan Transformator Sisipan ... 52

Gambar 4.3 Grafik Presentasi Pembebanan Transformator Sebelum dan Sesudah Pemasangan Transformator Sisipan ... 86

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Drop Tegangan Sebelum dan Sesudah Pemasangan Transformator Sisipan pada Jurusan B I.1913... 87

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Drop Tegangan Sebelum dan Sesudah Pemasangan Transformator Sisipan pada Jurusan A I.762 ... 88

xvi LAMPIRAN

Lampiran 1 Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir Lampiran 2 Lembar Bimbingan Laporan Akhir

Lampiran 3 Surat Kesepakatan Bimbingan Lampiran 4 Surat Permohonan Magang Lampiran 5 Absensi Magang

Lampiran 6 Catatan Kegiatan Harian Magang Laporan Akhir Lampiran 7 Nota Dinas Pengukuran Beban Gardu

Lampiran 8 Surat Pengajuan untuk Pengambilan Data ke PT PLN Lampiran 9 Single Line Diagram Gardu Induk Talang Kelapa Lampiran 10 Single Line Diagram Penyulang Kresna

Lampiran 11 Foto Gardu I.1913, I.762, dan PC0777 Lampiran 12 Data Meeting Gardu 2014

Lampiran 13 Hasil Pengukuran Meeting Gardu 2015

Lampiran 14 Mapping JTR Gardu I.1913, I.762 dan PC0777 Lampiran 15 Data Pelanggan Gardu I.1913 dan I.762