1
Analisis Perhitungan Losses Jaringan
Tegangan Rendah Pada Gardu Distribusi
Menggunakan Aplikasi Mapinfo PT.PLN
Rayon Hasanuddin Area Watampone
Sugianto
1,Staf Pengajar, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muslim Indonesia, Jln. Urip Sumoharjo 90231 INDONESIA
(telp: 0411-443685; fax: 0411-443685) ; e-mail: puangsugianto@gmail.com
ABSTRACT
At present electricity has become a major need for people both in urban and rural areas. Along with the rapid increase in public demand for electricity and limited energy resources, PT PLN (Persero) is required to make efficiency, as well as maintain the quality or quality of the products produced to improve the company's image in the eyes of customers in this case is to reduce losses and maintain the quality of the voltage channeled to consumers. On the distribution side, PT. PLN (Persero) Low Voltage Network is one of the biggest contributors to Losses. Many factors cause the Low Voltage Network (JTR) side to become extremely vulnerable to losses, such as overloading, loads that are very far away so that it uses a long conductor, and the conductor size is not appropriate. The MapInfo application used at PT PLN (Persero) Rayon Hasanuddin Watampone Area is an application that can calculate the energy shrinkage value in the Low Voltage Network of the distribution substation by comparing the data kwh meter appeal in the Distribution Substation with data on the kWh meter usage of the customer. By using the results of these calculations can be compared with the calculation data using the shrinkage calculation formula in accordance with the characteristics and configurations and characteristics of the Low Voltage Network (JTR) installed on the Distribution Station. This case study produces data on the comparison of energy shrinkage values obtained based on data from MapInfo and energy shrinkage values with a formula approach based on characteristics and network configuration.
Keyword : Shrinkage of Power in Low Voltage Networks
ABSTRAK
Saat ini listrik telah menjadi kebutuhan utama bagi masyarakat baik di perkotaan maupun di pedesaan. Seiring dengan pesatnya peningkatan kebutuhan masyarakat akan listrik dan keterbatasan sumber daya energi, maka PT PLN (Persero) dituntut untuk melakukan efisiensi, serta menjaga kualitas atau mutu produk yang dihasilkan untuk meningkatkan citra perusahaan dimata pelanggan dalam hal ini adalah penekanan susut serta menjaga mutu tegangan yang disalurkan ke konsumen. Disisi distribusi PT. PLN ( Persero ) Jaringan Tegangan Rendah menjadi salah satu penyumbang Losses terbesar. Banyak faktor yang menyebabkan sisi Jaringan Tegangan Rendah ( JTR ) menjadi sangan rentan terhadap losses, seperti pembebanan yang lebih, beban yang sangat jauh sehingga menggunakan penghantar yang panjang, dan ukuran penghantar yang tidak sesuai. Aplikasi MapInfo yang dipakai di PT PLN (Persero) Rayon Hasanuddin Area Watampone adalah aplikasi ayng dapat menghitung nilai susut energi di Jaringan Tegangan Rendah asuhan gardu distribusi dengan cara membandingkan data kwh meter banding di Gardu Distribusi dengan data pemakaian kWh meter pelanggan. Dengan menggunakan hasil perhitungan tersebut dapat dibandingkan dengan data perhitungan menggunakan formula perhitungan susut sesuai dengan karasteristik dan konfigurasi dan karasteristik Jaringan Tegangan Rendah (JTR) yang terpasang pada Gardu Distribusi tersebut.Studi kasus ini menghasilkan data perbandingan nilai susut energi yang didapatkan berdasarkan data dari MapInfo dan nilai susut energi dengan pendekatan formula sesuai karasteristik dan konfigurasi jaringan.
Kata Kunci : Susut Daya Pada Jaringan Tegangan Rendah
I. PENDAHULUAN
Kebutuhan masyarakat akan energi listrik terutama di pedesaan pada awalnya hanya dipakai untuk penerangan saja, namun seiring dengan perkembangan teknologi dan tingkat ekonomi, kebutuhan akan energi listrik sudah bergeser menjadi kebutuhan yang sangat penting. Bahkan untuk kalangan masyarakat produktif sudah menjadi kebutuhan pokok karena listrik menjadi salah satu penggerak roda ekonomi masyarakat.
Seiring dengan tingkat kebutuhan akan penyediaan energi listrik saat ini PT PLN (Persero) sebagai salah
satu penyedia jasa ketenagalistrikan dituntut untuk menyediakan energi listrik yang lebih berkualitas dan lebih efisien.
Di dalam penyaluran energi listrik terutama di sisi tegangan rendah mengalami penyusutan yang cukup besar. Hal ini terjadi disebabkan oleh hal-hal teknis seperti peralatan maupun oleh faktor non teknis lainnya. Untuk itu dibutuhkan suatu monitoring untuk mengukur sejauh mana efektivitas suatu sistem jaringan distribusi dalam menyalurkan energi listrik sampai di konsumen.
2 Oleh karena itu kami merasa perlu melakukan
penelitian dengan mengangkat judul “PERHITUNGAN LOSSES JTR PADA GARDU
DISTRIBUSI MENGGUNAKAN APLIKASI
MAPINFO DI PT PLN RAYON HASANUDDIN AREA WATAMPONE“
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Distribusi Jaringan Tegangan Rendah
Jaringan tegangan rendah adalah jaringan dari rak tegangan rendah (TR) sampai dengan alat pengukur dan pembatas. Berdasarkan penempatan jaringan, Jaringan Tegangan Rendah dibedakan menjadi 2 yaitu: 1) Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)
Merupakan pengahantar yang ditempatkan diatas tiang, ada 2 jenis penghantar yang digunakan, yaitu penghantar tak berisolasi (kawat) dan penghantar berisolasi (kabel).
Penghantar tak berisolasi ini mempunyai berbagai kelemahan seperti rawan terjadi gangguan phase-phase maupun phase-phase-netral serta rawan akan terjadinya tindak pencurian, tetapi penghantar ini memilki harga yang relatif murah dan mudah dalam pengusutan gangguan.
2) Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR) Penghantar bawah tanah direncanakan untuk mensuplai daerah dengan kepadatan yang tinggi misalnya kota-kota besar, daerah perindustrian, daerah perkotaan dsb.
Keuntungan kabel bawah tanah adalah:
a. Kabel bawah tanah tidak terganggu oleh pengaruh cuaca seperti hujan, angin dan petir. b. Kabel bawah tanah tidak menggangu
keindahan lingkungan (estetika).
Kelemahannya, jika terjadi gangguan sulit ditemukan lokasinya dan jika terjadi pencurian dengan penyuntikan listrik dibawah tanah, petugas P2TL(Penertiban Pemakaian Tenaga Listrik) kesulitan mengungkapnya.
Penghantar TR menyalurkan daya dari rak TR sampai dengan tiang terakhir. Yang perlu diperhatikan pada penghantar TR ini adalah kemampuan penyaluran daya, rugi-rugi tegangan dan rugi energi pada penghantar tersebut
B. Pola Sistem Distribusi
Ada 3 (tiga) macam pola sistem distribusi utama yang dianut oleh PT PLN (persero) di seluruh Indonesia dan satu pola tambahan untuk sistem yang tidak lagi dikembangkan oleh PLN.
Di PT PLN untuk koordinasi, investasi, tingkat pelayanan dan keselamatan dalam rangka pengamanan sistem distribusi, suatu wilayah atau distribusi hanya diperbolehkan untuk menganut salah satu pola yang cocok untuk lingkungannya.
Jaminan keselamatan, keandalan dan kontinyuitas penyaluran sulit untuk dipertahankan pada posisi yang optimum dan dalam pelaksanaanya dilapangan dapat menimbulkan beberapa kesulitan dengan adanya
ketimpangan antara kebutuhan dan ketersediaan biaya investasi dan pemeliharaan peralatan.
C. Spesifikasi Desain Sistem
Dalam rencana pengembangan dan perluasan jaringan distribusi tenaga listrik sedikitnyaada tiga kriteria sebagai dasar rekayasa (basic engineering) yang semestinya diperhatikan dalam pengembangan distribusi ketenaga listrikan yaitu :
Desain sistem dan peralatan distribusi serta pembuatannya
Penentuan garis-garis besar standar konstruksi yang didasarkan pada peralatan yang diperoleh Memilih dan menyeleksi berbagai macam standar konstruksi yang akan digunakan pada situasi tertentu berdasarkan hal-hal tertentu yang ditetapkan perusahaan
Adanya keberagaman spesifikasi desain ketenaga listrikan akan memungkinkan dapat mengganggu kelancaran pengusahaan dan pembangunan ketenaga listrikan itu sendiri
Untuk keperluan penyederhanaan pengelolaan investasi serta kelancaran pengusahaan ketenaga listrikan di wilayah PT PLN, perusahaan ini telah menyusun spesifikasi desain untuk JTM dan JTR dalam SPLN 72 tahun 1987 yang diantaranya sebagai berikut :
Sistim distribusi Tegangan Rendah a. Saluran Udara Radial
b. Saluran Bawah Tanah Radial
D. Penghantar Jaringan Tegangan Rendah
Penghantar Jaringan Tegangan Rendah ( JTR ) terdiri dari 2 macam yaitu :
1) Penghantar terbuka dari aluminium campuran hal ini sesuai dengan SPLN 41-8-1981 tentang penghantar aluminium campuran. Bagi JTR yang memerlukan kabel antara gardu dan tiang pertama digunakan kabel dengan kemampuan hantar arus 1 tingkat lebih tinggi diatas kemampuan hantar arus penghantar terbuka.
2) Penghantar berisolasi dipilin sesuai dengan SPLN 42-10-1986 tentang kabel pilin udara dengan penghantar fasa aluminium dan penghantar netral alumium campuran
Penghantar Sambungan Rumah terdiri dari 3 macam yaitu :
a. Penghantar berisolasi dipilin dengan penghantar netral berisolasi sesuai dengan SPLN 42-10- 1986 tentang kabel pilin udara b. Penghantar tembaga telanjang sesuai SPLN
49-4 1981atau 49-41-5 1981
c. Penghantar Kabel tanah sesuai SPLN 43 –1- 1981Penampang sambungan rumah
3
E. Konfigurasi Sistem Jaringan Tengan Rendah
Konfigurasi sistem jaringan tegangan menengah sesuai dengan spesifikasi JTR dalam SPLN 72 –1987 menggunakan konfigurasi radial meskipun secara teoritis pasokan JTR dapat dilakukan dari beberapa sumber tegangan dalam hal trafo distribusi seperti terlihat pada konfigurasi sistim Spot Net Work (Simpul) Namun demi keamanan personal dan keselamatan umum kondisi seperti ini tidak dipergunakan
F. Kontinuitas Pelayanan Sistem Distribusi
Kontinuitas pelayanan merupakan salah satu unsur dari mutu pelayanan yang nilainya akan tergantung kepada jenis sarana penyalurannya, sarana peralatan pengaman yang dipilihnya. Tingkat kontinuitas pelayanan dari peralatan penyalur tenaga listrik disusun berdasarkan lamanya upaya untuk pemulihan suplai tenaga listrik ke konsumen setelah mengalami pemutusan
Pada SPLN 52-3 tingkat kontinuitas pelayanan tenaga listrik tersusun seperti berikut
a) Kontinuitas tingkat 1
Pada tingkat ini memungkinkan jaringan berada pada kondisi padam dalam waktu berjam-jam dalam rangka mencari dan memperbaiki bagian bagian yang mengalami kerusakan karena gangguan
b) Kontinuitas tingkat 2
Kondisi jaringan padam dimungkinkan dalam waktu beberapa jam untuk keperluan mengirim petugas kelapangan, melokalisir kerusakan dan melakukan pengaturan switching untuk menghidupkan suplai beban pada kondisi sementara dari arah atau saluran lain
c) Kontinuitas tingkat 3.
Dimungkinkan padam dalam waktu beberapa menit untuk kegiatan pengaturan switching dan
pelaksanaan switching oleh petugas yang stand by di gardu atau pelaksanaan deteksi dengan bantuan Pusat Pengatur Jaringan Distribusi yang disingkat PPJD ( DCC ) / APD ( Area Pengatur Distribusi ) d) Kontinuitas tingkat 4
Dimungkinkan padam dalam beberapa detik, pengaturan switching dan pengamanan dilaksanakan secara otomatis
e) Kontinuitas tingkat 5
Dimungkinkan tanpa adanya pemadaman dengan melengkapi instalasi cadangan terpisah dan otomatisasi penuh
Jaringan distribusi untuk luar kota (pedesaan) terdiri dari saluran udara dengan susunan jaringan menggunakan konfigurasi radial yang memenuhi kontinuitas tingkat 1 sedangkan untuk daerah dalam kota terdiri dari saluran udara dengan susunan jaringan menggunakan konfigurasi loop / gelang atau cincin atau yang lebih baik yaitu konfigurasi Spindle dengan bantuan PPJD (Pusat Pengatur Jaringan Distribusi) dimana tingkat kontinuitas sistem ini akan menjadi lebih baik lagi
G. Susut Teknis Pada Jaringan Distribusi
Susut teknis adalah merupakan susut yang disebabkan oleh sifat daya hantaran material atau peralatan listrik itu sendiri yang sangat tergantung dari kualitas bahan dari material atau peralatan listrik tersebut serta jaringan, maka besarnya akan sangat tergantung dari konfigurasi jaringannya. Susut yang menjadi perhatian dalam studi ini adalah rugi-rugi energi yang timbul pada jaringan tegangan rendah (JTR) yaitu susut pada penghantar fasa dan susut pada penghantar netral.
Susut daya dipengaruhi oleh dua hal penting yaitu arus beban dan tahanan penghantar. Arus beban sangat dipengaruhi oleh dua pola konsumsi energi listrik pelanggan. Pada pelanggan perumahan fluxtuansi konsumsi energy listrik sangat besar dengan perbedaan yang signifikan antara konsumsi energi listrik pada siang hari dan malam hari, sedangkan pada sector industri fluxtuansi konsumsi energi sepanjang hari akan hampir sama, sehingga perbandingan beban puncak terhadap beban rata-rata hampir mendekati 1 (satu).
Pada sistem tiga fasa (3 ) yang memiki penghantar netral, susut pada jaringan menjadi susut pada penghantar fasa dan susut pada penghantar netral. Pada kondisi pembebanan seimbang arus netral yang merupakan penjumlahan vector masing-masing arus fasanya akan berharga nol, sehingga susut pada jaringan tegangan rendah 3 akan sama dengan susut pada penghantar yang tidak seimbang atau bahkan kesetimbangannya akan sangat ekstrim, arus yang mengalir pada penghantar netral dapat berharga sama dengan arus yang mengalir pada penghantar fasa, dan dengan diameter yang lebih kecil atau resistansi yang lebih besar dibandingkan dengan resistansi fasanya, susut penghantar netral akan menjadi lebih besar dari susut pada penghantar fasanya.
H. Resistansi Pada Penghantar
Salah satu factor yang mempengaruhi susut adalah panjang jaringan tegangan rendah dan luas penampang konduktornya, dimana semakin panjang jaringan dengan penampang konduktor yang lebih kecil, maka susut pada jaringan akan semakin besar. Resistansi pada penghantar diperoleh dari persamaan:
R =
x
A
Dengan:
R = Resistansi Penghantar (ohm) = Resistansi Jenis Penghantar = Panjang penghantar ( m ) A = Luas penampang (mm 2 )
Karena pada umumnya kawat-kawat penghantar terdiri dari kawat pilin (stranded conductors). Maka sebagai factor koreksi untuk memperhitungkan pengaruh dari pilin, panjang kawat dikalikan dengan
4 1,02 - 1,05 (2% - 5 % factor koreksi). Dalam batas
temperatur 100 C sampai dengan 1000 C, untuk kawat
tembaga (Cu) dan aluminium (AL) berlaku rumus : Rt2 = Rt1 { l + αt1 (t2 – t1) }
III. METODE PENELITIAN
A. Perhitungan Susust Daya Pada Jaringan Tegangan Rendah
Susut energi merupakan adanya energi yang hilang akibat berbagai macam sebab, secara umum susut energi tersebut diklasifikasikan menjadi dua bagian utama, yaitu susut teknis dan susut non teknis.
Susut Non-Teknis merupakan susut atau daya yang hilang akibat faktor-faktor non teknis, dalam artian merupakan susut yang benar-benar tidak bisa diperhitungkan penyebab dari susut ini. Beberapa contoh dari penyebab susut non teknis ini adalah adanya pencurian listrik, karena banyak masyarakat tidak bertanggung jawab yang langsung mencuri listrik dari gardu tanpa melalui izin dari PLN, sehingga mengakibatkan adanya pemakaian energi listrik yang tidak wajar atau melewati batas normal. Penyebab lain yang sering terjadi juga adalah karena adanya kesalahan dalam pencatatan nilai. Lebih jelas parameter yang harus diperhatikan yang seringkali menjadi penyebab timbulnya susut non teknis adalah sebagai berikut :
1) Pengukuran Energi Listrik 2) Pencatatan meter pelanggan 3) Pemakaian sendiri
4) Prosedur perhitungan dan pelaporan susut 5) Kontak pelanggan
6) Konfigurasi Jaringan
Sementara susut teknis merupakan susut yang terjadi karena memang ketidaksempunaan sistem, dengan kata lain susut yang sudah pasti ada dan biasanya dapat dibuat model perhitungannya. Secara umum rumusan dari susut teknis berasal dari rumus berikut :
P susut = I2Saluran x Rkabel
I : besar arus yang mengalir di jaringan R : besar hambatan dalam penghantar
Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa secara sederhana rugi-rugi di jaringan diakibatkan oleh besar arus yang mengalir, ini dipengaruhi terutama oleh pusat-pusat beban, semakin banyak beban yang bekerja maka akan semakin besar pula arus yang mengalir di jaringan. Kemudian juga disebabkan oleh penghantar itu sendiri, semakin bagus penghantar maka hambatan dalam penghantar juga akan lebih kecil.
Namun ternyata dalam konteks sistem tenaga listrik, sangat sulit untuk menjelaskan susut teknis pada suatu jaringan hanya dengan menggunakan
persamaan-persamaan yang telah dijabarkan sebelumnya. Dalam saluran distribusi, susut yang terjadi di setiap jaringan dihitung secara lebih detail.
Pada data aset PLN Rayon Hasanuddin, Trafo WSTU memiliki daya sebesar 200 kVA yang terdiri dari 3 jurusan dimana total panjang Jurusanya 1,728 km dengan besar daya kontrak pelanggan 359.750 VA.
B. Arus Maksimum Jaringan
Dari kapasitas sistem yang ada, maka dapat dihitung nilai I max yang dapat disuplai oleh trafo distribusi. Persamaan yang digunakan adalah
S I max =
3V
l l
Dimana :
Vl-l= Tegangan line-line ( tegangan standar = 400 volt)
Arus ini merupakan nominal maksimum dari kemampuan trafo (kapasitas sistem) dalam menyuplai arus ke beban. Besarnya arus yang disuplai pada trafo selama sehari bervariasi di tiap jamnya. Besar arus yang mengalir pada setiap jamnya dapat diketahui dengan mengetahui besarnya pembebanan trafo di setiap jamnya.
Persen pembebanan trafo didapatkan dari profil beban (Load Profile) yang telah dijelaskan sebelumnya. Persen pembebanan ini digunakan untuk menghitung besarnya arus pembebanan yang mengalir pada jaringan distribusi pada setiap jamnya sehingga nantinya dapat dilihat variasi nilai pembebanan terhadap susut energi yang terjadi di jaringan distribusi. Persamaan yang digunakan dalam menghitung persen pembebanan trafo adalah
% pembebanan Trafo = tht tht t tG G G G x 100%
C. Faktor Daya Beban
Faktor kepadatan beban merepresentasikan besarnya arus di setiap seksi. Arus di setiap seksi nilainya sama besar karena arus di setiap titik beban nilainya sama (beban terdistribusi merata). Untuk mendapatkan faktor pembebanan, bisa dihitung dengan mendapatkan arus pangkal pembebanan terlebih dahulu yang di dapat dari perhitungan persen pembebanan dikalikan Imax. Berikut persamaan yang digunakan dalam menghitung faktor kepadatan beban,
Ipp = I max × % Pembebanan I gw =
Dimana:
Ipp = Arus Pangkal Pembebanan Igw = Faktor Kepadatan Beban n = jumlah titik beban (tiang)
D. Impedansi Saluran
Impedansi saluran didapatkan dengan mengkalikan panjang saluran dengan impedansi kabel distribusi.
5 Sedangakan untuk impedansi jaringan antar titik beben
dapat ditentukan dengan mengkalikan jarak antar titik beban dengan impedansi kabel distribusi.
R saluran = R kabel x Panjang Saluran
E. Formula Perhitungan Susut
Dalam menghitung susut energi pada Jaringan Distribusi Tegangan Rendah digunaka persamaan : P susut 3 fasa = 3 × I2 x R x h( watt hour)/1000 ( kWh )
Keterangan: I : Arus Phasa R : Resistansi Jaringan h : Waktu
F. Mapinfo Professional 7.5 dan Map Basic 7.0
Software Mapinfo Professional versi 7.5 adalah salah satu program berbasis GIS (geographic Information System) MapInfo adalah suatu program aplikasi pengolahan peta. Mapinfo menggunakan dua data,database utama yaitu data gambar pemetaan (mapping) dan data tabular dimana kedua data data tersebut saling berhubungan sehingga memungkinkan untuk mengevaluasi data hasil penginputan dengan melakukan pencarian (query) data.
Struktur Tabel Mapinfo
Mapinfo dikelola dan disimpan dalam bentuk tabel. Setiap tabel menggambarkan satu jenis data, misalnya data gardu distribusi, data pelanggan, jaringan tegangan rendah, tiang, sambungan rumah, dan lain.lain. Secara logika, data Mapinfo terdiri dari 2 bagian, yaitu grafis yang menyimpan objek gambar (area, garis, titik, label dan lain-lain) dan data tabular atau atribut (database yang menyimpan nilai dari data grafis tersebut). Namun secara fisik, setiap tabel Mapinfo biasanya terdiri dari 4 atau 5 file. Misalnya kita membuat tabel dengan nama Rumah maka Mapinfo akan membuat file sebagai berikut.
TABEL 1. Struktur file Mapinfo
No Nama File Penjelasan
1 Rumah.tab File Teks yang menyimpan struktur tabel dan format data yag tersimpan
2 Rumah.dat Menyimpan data tabular. Bila tabel tersebut berasal dari program lain, seperti dBase, Excel, Access, dan lain-lain, maka ekstensinya tidak lagi .dat melainkan sesuai dengan asal dari data tersebut (misalnya dbf, xls, mdb masing-masing untuk dBase, Excel dan Access).
3 Rumah.map File data grafis menyimpan objek gambar
4 Rumah.id Cross reference penghubung antara data grafis dengan data tabular.
5 Rumah.ind File ini tidak selalu ada. File ini
ada bila tabel yang dibuat diindeks.
Layer Peta
Pada pemetaan digital, setiap informasi diorganisasi dalam bentuk layer. Setiap layer mengandung satu informasi. Misalnya pada peta rayon terdapat informasi batas-batas wilayah, nama kota, jalan dan lain-lain. Masing-masing informasi tersebut dibuat dalam layer yang berbeda dan disimpan dalam tabel yang terpisah.
Analisa Data Spasial
Aplikasi MapInfo dapat dikendalikan oleh program atau script yang dibuat dengan menggunakan MapBasic. Jadi MapBasic itu sendiri merupakan bahasa pemrograman MapInfo untuk membuat tools tambahan sesuai dengan kebutuhan pengguna.
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Gardu Distribusi
Pergitungan susut daya dilakukan pada jaringan TR gardu WSTU fasa tiga jalan ahmad yani watampone.
Gbr.1 Single line jaringan GD WSTU
Data Pajang Jaringan ( 1.728,131 mtr ) 1. Jurusan A : 693 mtr
2. Jurusan B : 87,16 mtr 3. Jurusan C : 948,2 mtr
Data Daya Kontrak Per Jurusan Per Fasa
1. Jurusan A = R : 14.100 VA, S : 7.500 VA, T: 11.600 VA
2. Jurusan B = R : 29.750 VA, S : 31.800 VA, T: 39.100 VA
3. Jurusan C = R : 71.000 VA, S : 78.050 VA, T: 77.800 VA
Data pengukuran beban gardu WSTU beban malam pukul: 19:00WIB Penyulang : Mesjid AgungDaya trafo : 250 kVA
TABEL 2.
6
B. Arus Maksimum Transformator Distribusi
Parameter ini menunjukkan arus yang mampu dikeluarkan oleh transformator gardu distribusi WSTU pada nilai maksimal, dicari dengan persamaan 3.3, sehingga nilai yang didapatkan untuk transformator dengan kapasitas 200 kVA adalah:
Imax =
S R
=250.000VA
= 360,853V
L L
3x400V
A
C. Resistansi Saluran
Resistansi ditentukan berdasarkan SPLN 42-10: 1993 dengan jenis penghantar tegangan rendah yang digunakan pada gardu WSTU adalah NFA2X-T kabel pilin udara berisolasi XLPE, berinti 4 terdiri dari 3 inti untuk fasa dan 1 inti untuk netral sebagai penggantung, dengan tegangan pengenal 0,6/1 kv. Berpenghantar aluminium murni yang dipilin bulat dengan penampang 70 mm2 untuk fasa dan berpenghantar alluminium campuran yang dipilin bulat dengan penampang 50 mm2 untuk netral/penggantung.
Persamaan yang digunakan untuk menentukan tahanan penghantar adalah : dimana:
resistansi penghantar maksimum pada 20OC = 0,443 ohm/km
koefisien suhu tahanan alluminium = 0,0043 /0cmaka Rt2 = Rt1{ l + αt1 (t2 – t1) } Rt2 = 0,443 0hm/km { l + 0,0043 (30o – 20o) } Rt2 = 0,443 0hm/km { l + 0,0043.10} Rt2 = 0,462 0hm/km Resistansi Perjurusan 1. Jurusan A
Rsaluran = R kabel x Panjang Saluran= 0,462 /
km
x 0,693km
Rsaluran = 0,320 Ω
Kemudian dapat diketahui Resistansi antar tiang :
Rantar tiang = Rsaluran = 0 ,320
JumlahTian g 18 Rantar tiang= 0,0177 Ω
2. Jurusan B
Rsaluran = R kabel x Panjang Saluran
Rsaluran = 0,462 /
km
x 0,087 kmRsaluran = 0,040 Ω
Kemudian dapat diketahui Resistansi antar tiang :
Rantar tiang = Rsaluran = 0 ,040
JumlahTian g 3
3. Jurusan C
Rsaluran = R kabel x Panjang Saluran
Rsaluran= 0,462
/ km x 0,948
kmRsaluran = 0,437 Ω
Kemudian dapat diketahui Resistansi antar tiang :
Rantar tiang = Rsaluran = 0 ,437
JumlahTian g 22
Rantar tiang = 0,0198 Ω
D. Persen Pembebanan Trafo
Parameter ini menunjukkan besar pembebanan pada trafo WSTU pada waktu tertentu. Pembebanan ini mengacu pada profil beban pada waktu beban puncak yang dijadikan sebagai acuan perhitungan susut yg terjadi :
% Pembebanan=
Daya
_ Terpakaix100 % Daya _ Mampu = 1 . 732 x295 x 400 x 0 , 85 x 100 250000 = % Pembebanan = 69,5 %
E. Arus Pangkat Pembebanan
Arus pembebanan merupakan parameter yang menunjukkan berapa besar arus yang dikeluarkan oleh transformator pada waktu tertentu akibat pembebanan oleh pelanggan.
I pembebanan = % Pembebanan x I maks I pembebanan = 69,5 % x 360,85 Amp I pembebanan = 216,51 amp
F. Arus Pada TitikBeban (Tiang)
Arus ini merupakan arus yang mengalir pada titik beban, diperoleh dari hubungan antara arus pembebanan dengan jumlah tiang. Dapat dicari dengan menggunakan persamaan 3.8
1. Arus Titik Beban Jurusan A
Ititik beban = Ipp / Jumlah Tian= 216 ,51 = 12,02 Amp
2. Arus Titik Beban Jurusan A 18
216 ,51
Ititik beban = Ipp / Jumlah Tiang = = 72,17
Amp
3
3. Arus Titik Beban Jurusan A
216 ,51
Ititik beban = Ipp / Jumlah Tiang = = 9,8 Amp
22
G. Susut Pada Jaringan Tegangan Rendah
Setelah didapat arus yang masuk pada titik beban, dapat dicari susut dari jaringan tegangan rendah, dengan menggunakan persamaan. 1. Jurusan A
P3F = 3 x I tiang x Rsaluran = 3 x ( 1 ,02 )2 x 0,320
P3F = 138, 0 Watt = 0,0133 Ω
2. Jurusan B
7 P3F = 625,02 Watt
3. Jurusan C
P3F = 3 x I2tiang x Rsaluran= 3x (9,8)2 x 0,437
P3F = 125,91 Watt
Susut total Jurusan
Susut total jurusan = Susut Jur A + Susut Jur B + Susut Jur C
Psusut = 138,70 watt + 625,02 watt + 125,91 watt Psusut = 889,63 watt
Jadi total daya mampu ( daya tersedia ) Pin = 3 x Vfasa x Imasuk jtr x pF Pin = 3 x 231 x 360,85 x 0,85 Pin= 212.561,35 Watt P tersalurkan = P in – P susut = 212.561,35 Watt – 889,63 watt = 211.671,72 Watt
Dari hasil diatas maka persentase efisiensi jaringan tegangan rendah tersebut adalah
Ef =
Pout x100 % = 211 .671 ,72 x100 %
Pin 212 .561 ,35
Ef = 99,58 %
Persentase susut jaringan tersebut % susut = Psusut x100 %
= Pin 889,63 watt x 100 % 212.561,35 Watt % susut = 0,42%
H. Analisa Susut Dengan Data MapInfo
Gbr.2 Asuhan gardu WSTU
Untuk membuat analisa susut sesuai data MapInfo dibutuhkan data-data sebagai berikut : a. Tabel Wilayah Gardu
b. Tabel Rumah
c. Tabel Data Pelanggan d. Tabel Kwh Banding
Tahapan untuk membuat analisa data susut dengan menggunakan aplikasi MapInfo adalah sebagai berikut :
1. Menginput data gambar objek yang terdiri dari data mapping dan data tabular. Tahapan penginputan data di Aplikasi MapInfo adalah sebagai berikut :
a. Registrasi gambar hasil scanning peta dasar sebagai data dasar yang akan dijadikan acuan untuk menggambar objek MapInfo diatasnya. Layar hasil registrasi ini didaftar dengan melakukan pointing posisi titik koordinat sesuai titik koordinat peta dasar tersebut.
b. Setelah peta dasar sudah diregistrasi selanjutnya dilakukan pembuatan objek gambar sesuai dengan kebutuhan pengguna. Untuk mempuat sebuah peta rayon sebuah jaringan distribusi dibutuhkan objek dasar Mapping seperti gambar jalan, sungai, jembatan dan seterusnya.
c. Untuk melengkapi data Mapping selanjutnya diinput objek jaringan distribusi utama seperti Jaringan Tegangan Menengah (JTM), Jaringan Tegang Rendah (JTR), objek tiang, objek gardu distribusi, objek sambungan rumah dan objek rumah pelangganUntuk melengkapi data gambar yang sudah dibuat setiap objek dilakukan pengisian data detail objek yang dapat diisi pada tabel tabular MapInfo yang menjadi pelengkap objek gambar yang akan digunakan untuk keperluan perhitungan. Hasil penginputan data objek utama yang digunakan untuk mengitung besarnya susut kwh pada gardu WSTU dapat dilihat pada gambar berikut
Gbr.3 Pengimputan Data Pada MapInfo
2. Memasukkan data penggunaan kwh per pelanggan yang diambil dari data tabular hasil pengimputandari bagian pengolahan data
Tahapan untuk memasukkan data kwh per pelanggan adalah dengan membuka file data hasil penginputan dari bagian pengolahan data yang sudah dibuat dalam format DBF yang memungkinkan untuk dibuka dari aplikasi MapInfo. Selanjutnya file tersebut dibuat dalam bentuk tabel dengan menggunakan tools Geocode dimana kolom ID Pelanggan pada tabel Rumah dan tabel pelanggan menjadi kunci untuk memanggil data tabular tersebut untuk ditampilkan di tabel MapInfo.
8 4. Melakukananalisa perbandingan data pemakaian kwh pada kwh meter banding dengan pemakaian kwh meter pelanggan dengan menggunakan Query pada MapInfo. Dengan menggunakan Query pada aplikasi MapInfo dapat didapat hasil perhitungan pemakaian kwh banding dan pemakaian kwh pelanggan sbb :
Gbr.4 Tools geocode
3. Menginput data stand meter kwh meter banding sesuai hasil pembacaan dan update total kwh pemakaian kwh banding sesuai faktor kali meter
Pembacaan angka stand meter kwh banding pada kwh meter banding dilakukan oleh petugas dengan menggunakan kamera digital. Selanjutnya hasil pembacaan dimasukkan ke dalam tabel kwh banding pada aplikasi MapInfo. Berikut hasil foto meter kwh meter banding gardu WSTU.
Gbr.5 Stand meter
Selanjutnya dengan menggunakan tools update table dilakukan perhitungan penggunaan kwh meter banding dengan memperhitungkan factor kali kwh meter banding tersebut.
Nilai kWh Banding = (Stand Akhir – Stand Lalu) x Faktor kali
Hasil update tabel dapat dilihat pada gambar berikut :
Gbr.6 Tools update
Gbr.7 Query pada Mapinfo
Dari hasil query tersebut dapat dilihat bahwa jumlah pemakaian kwh banding adalah sebesar 57.720 kwh sedangkan jumlah pemakaian kwh pelanggan sebesar 57.117 atau terdapat selisih sebesar 603 kwh atau sebesar 1,04 %. Dengan menggunakan Rp/kwh rata-rata sebesar Rp.700/kWh didapat susut per bulan sebesar Rp.422.100,-
V. KESIMPULAN Dari Penelitian diperoleh :
1. Hasil pendekatan persamaan Rugi Daya diperoleh Nilai Losses pada gardu distribusi WSTU adalah sebesar 0,42 %
2. Nilai Losses dengan menggunakan aplikasi Mapinfo adalah sebesar 1,04 %
3. Nilai losses yang didapat dengan menggunakan pendekatan formula didapatkan nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan aplikasi Mapinfo, hal ini disebabkan banyaknya aspek yang diabaikan pada pendekatana persamaan seperti :
a. Susut pada sambungan-sambungan b. Kejenuhan bahan penghantar c. Susut pada sambungan rumah(SR)
pelanggan d. Susut trafo
REFERENSI
[1] Moetyono W,. Nono. Pengantar Sistem Distribusi Tenaga Listik. Surabaya :Jurusan Teknik Elektro fl — ITS, 1999. [2] Persyaratan Umum instalasi Listrik 2000, Jakarta: Badan
Standardisasi Nasional, 2000.
[3] SPLN 42-10, Kabel Saluran Udara Teg Rendah, 1993. [4] LPKBM MADCOMS. Aplikasi Pemetaan & Jaringan Dg
Mapinfo Profesional 7.5. Jakarta: Penerbit Andy Publisher, 2005.
[5] Ibnu Rosadi, S Si. Mapbasic. Jakarta: Penerbit PT Geovisi Mitratama, Susanto, Daman. “Sistem Distribusi Tenaga Listrik”. Jakarta, Materi 9 dan Materi 12, 2006
9
[6] Standard Nasional Indonesia (SNI 04-0225-2000) Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000) [7] PLN Jasdik, Losses pada Jaringan Distribusi, PT PLN
(Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan UDIKLAT Bogor, 2009.
[8] Kelompok Kerja Standar Kontruksi Disribusi Jaringan Tenaga Listrik Dan Pusat Penelitian Sains dan Teknologi Universitas Indonesia, Buku 4 : Standar Konstruksi Jaringan
Tegangan Rendah Tenaga Listrik,lampiran Keputusan
Direksi PT. PLN(Persero) nomor : 473.K/DIR/2010, Tanggal 11Agustus 2010.
