Studi Pengaruh Pemasangan Sistem Proteksi Undervoltage Load Shedding Pada Transformator I Gardu Induk Daya 70 kv

(1)

Studi Pengaruh Pemasangan Sistem Proteksi Undervoltage Load Shedding Pada Transformator I Gardu Induk Daya 70 kV

Ananda Cahya Ramadhani¹⁾, Ahmad Gaffar²⁾ , Ahmad Rizal Sultan³⁾.

123 Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ujung Pandang

E-mail : [email protected]¹ , [email protected]² ,[email protected]³ Abstrak

Dalam prosesnya, penyaluran tenaga listrik sering kali mengalami gangguan, sehingga menghambat proses penyediaan energi listrik. Untuk mengurangi durasi pemadaman akibat adanya gangguan pada saluran transmisi Tello- Daya, GI Daya dipasang sistem Undervoltage Load Shedding (UVLS) menggunakan Under Voltage Relay (UVR) pada sisi sekunder transformator I GI daya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh pemasangan sistem UVLS pada GI Daya dari segi nilai ekonomis dan menghitung setting tegangan kerja UVR pada sistem UVLS. Pada penelitian ini data yang digunakan adalah data durasi pemadaman sebelum dan setelah adanya sistem UVLS dengan menggunakan UVR ketika terjadi gangguan pada saluran transmisi Tello-Daya, dan data beban tiap penyulang transformator I GI Daya. Data ini diperoleh dari PT. PLN (Persero) ULTG Maros, melalui teknik observasi dan wawancara.

Berdasarkan hasil penelitian dapat diketahui pemasangan sistem UVLS pada sisi sekunder transformator I GI Daya, terdapat nilai kerugian ekonomis sebelum penggunaan sistem UVLS sebesar ± Rp. 11.947.683,44 dengan durasi pemadaman selama 53 menit dan setelah penggunaan sistem UVLS nilai kerugian menjadi ± Rp. 3.653.299,57 dengan durasi pemadaman selama 16 menit. Relai UVR pada sistem UVLS bekerja dengan karakteristik Instantaneous moment tanpa adanya waktu tunda, dengan setting relai UVR bekerja pada tegangan 99 V atau 90 % dari tegangan110 V.

Keywords : Under Voltage Relay, Undervoltage Load Shedding, Nilai Ekonomis

I. PENDAHULUAN

Penyaluran tenaga listrik ke konsumen sering kali mengalami gangguan, umumnya gangguan yang terjadi di saluran udara tegangan tinggi (SUTT) adalah gangguan sementara, Akibat yang ditimbulkan dari gangguan sementara dapat di minimalisir dengan cara PMT masuk kembali re-energize dengan pola autoreclose. Dengan memasukkan kembali PMT ini diharapkan dapat mengurangi dampak gangguan yang bersifat temporer. Oleh karena itu autoreclose sangat baik untuk keandalan suplai sistem. Gardu Induk 70 kV Daya adalah salah satu gardu induk yang beroperasi di wilayah Maros – Sulawesi Selatan.

Gardu Induk Daya merupakan gardu induk akhir pada saluran transmisi Tello dan saluran transmisi Mandai- Pangkep, dimana pada saluran transmisi Pangkep tidak terdapat interkoneksi pada kedua busbar 70 kV- nya, sehingga saat terjadi gangguan sementara pada salah satu saluran transmisi menyebabkan transformator tenaga akan kehilangan suplai tenaga dan membutuhkan proses yang cukup panjang dan mengambil waktu lama dalam proses penormalan.

Untuk menerapkan sistem autoreclose pada sistem transmisi, maka digunakan Undervoltage Load Shedding pada sisi sekunder transformator tenaga 20 kV dalam pelepasan beban saat terjadi ganguan pada saluran transmisi.

II. KAJIANLITERATUR A. Gardu Induk

Gardu Induk Merupakan tempat pemutusan dari tenaga yang dibangkitkan dan interkoneksi dari sistem transmisi dan distribusi kepada pelanggan. Pada gardu induk terdapat penyulang-penyulang atau feeder merupakan jaringan yang berfungsi untuk menyalurkan listrik dengan tegangan 20 kV dari trafo tenaga pada gardu induk menuju gardu distribusi[1].

B. Transformator Tenaga

Transformator tenaga merupakan peralatan penyaluran sistem tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah. Transformator yang mempunyai fungsi penting diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (secara terus-menerus tanpa ada gangguan).

C. Undervoltage Load Shedding

Undervoltage Load Shedding (UVLS) merupakan suatu mekanisme pelepasan beban akibat adanya penurunan tegangan sistem yang disebabkan oleh gangguan. Tegangan sistem harus dipertahankan dengan batasan sebagai berikut : [2]

Tabel 1 Batasan Tegangan Sistem Berdasarkan Aturan Jaringan

Tegangan (kV) Batas Atas Batas Bawah

500 kV +5% -5%

150 kV +5% -10%

70 kV +5% -10%

20 kV +5% -10%

(2)

D. Under Voltage Relay (UVR)

Under voltage relay (UVR) merupakan relai yang berfungsi mengamankan peralatan instalasi pada suatu sistem dari pengaruh perubahan besar tegangan. UVR bekerja mendeteksi tegangan kurang pada bay penghantar, prinsip dasar UVR adalah bekerja jika penurunan tegangan mencapai titik settingannya.[2]

Adapun persamaan dalam menentukan setting tegangan UVR sebagai berikut :

𝑉𝑠 = 0.9 × 𝑉_𝑛𝑜𝑚 (1) Dimana :

Vs : Tegangan setting Vnom : Tegangan nominal E. Autoreclose

Auto Reclose (AR) atau relai penutup balik merupakan relai yang berfungsi untuk memberi perintah close setelah proteksi utama penghantar memberi perintah trip. “Pola AR tiga fasa tidak boleh diterapkan kecuali jika beban trafo dilepas terlebih dahulu untuk menghindari energize trafo pada saat berbeban”.[3] Untuk menjaga pasokan tenaga listrik tetap tersalurkan dan batas stabilitas tetap terpelihara maka PMT diharapkan dapat masuk kembali setelah terjadinya trip (reclose). Dengan tujuan mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh gangguan bersifat temporer terhadap keandalan pasokan tenaga listrik, maka pada bay line dipasang AR.

F. Segitiga Daya

Segitiga daya adalah trigonometri atau segitiga siku-siku yang digunakan untuk menghitung daya aktif, daya reaktif, dan daya semu. Daya aktif adalah daya yang terpakai untuk melakukan energi sebenarnya.. Daya ini merupakan pembentukan besar tegangan yang kemudian dikalikan dengan besar arus dan faktor dayanya. Adapun persamaan daya aktif sebagai berikut:

𝑃 = √3 × 𝑉 × 𝐼 × 𝐶𝑜𝑠𝜑 (3) Dimana:

P = Daya Aktif (Watt) V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere)

Cos φ = Faktor Daya (standar PLN 0.85) G. Capacitive Voltage Transformator

Prinsip kerja CVT adalah menurunkan besaran tegangan primer menjadi besaran tegangan sekunder melalui kapasitor yang berfungsi sebagai pembagi tegangan (voltage divider) dan trafo tegangan sebagai penurun tegangan. Adapun persamaan umum yang digunakan dalam menghitung rasio potensial transformator sebagai berikut :

𝑎 =^𝐸¹

𝐸₂ (4)

Dimana:

a = Rasio perbandingan VT E1 = Nilai Tegangan Primer (V) E2 = Nilai Tegangan Sekunder (V) H. Perhitungan Nilai Ekonomis

Perhitungan aspek ekonomi keandalan bergantung pada besar daya listrik yang disalurkan waktu pemadaman dari tiap-tiap titik beban dan tarif dasar listrik yang berlaku. Dalam perhitungan analisis nilai ekonomis terdapat beberapa persamaan yang berkaitan dengan perhitungan aspek ekonomis.[4]

Adapun persamaan yang digunakan dalam menghitung aspek ekonomi pada sistem, yaitu:

a. Non Delivery Energy (NDE)

𝑁𝐷𝐸 = 𝑃_𝑐× 𝑡_𝐶𝑎 (5) Dimana:

NDE = Total energi yang tidak tersalurkan dalam durasi waktu tertentu (kWh)

PC = Jumlah total energi yang tidak tersalurkan (kW)

TCa = Durasi waktu pemadaman (hour) b. Biaya Kerugian

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝐾𝑒𝑟𝑢𝑔𝑖𝑎𝑛 = 𝑁𝐷𝐸 × 𝑇𝐷𝐿 (6) Dimana:

NDE = Total energi tidak tersalurkan dalam durasi Waktu tertentu (kWh)

TDL = Tarif Daftar Listrik (rupiah) III. METODEPENELITIAN

Kegiatan penelitian ini dimulai pada bulan Desember 2021 di PT. PLN (Persero) Unit Layanan Transmisi dan Gardu Induk (ULTG) Maros Jalan Urip sumoharjo No. 59A. Tello Baru, Kecamatan Panakkukang , Kota Makassar, Sulawesi Selatan .

Prosedur penelitian ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 1. Pada flowchart menunjukkan tahap- tahap yang dilalui dalam pembuatan paper ini yang diawali dengan melakukan studi literatur, pengumpulan data, analisis perhitungan nilai ekonomis, perhitungan setting UVR, dan melakukan simulasi software ETAP serta diakhiri dengan menarik kesimpulan.

Gambar 1 Diagram alir Prosedur Penelitian

(3)

IV. HASILDANPEMBAHASAN

A. Hasil

Gardu Induk 70 kV Daya adalah salah satu gardu induk yang beroperasi di wilayah Maros – Sulawesi Selatan. GI Daya memiliki dua buah transformator tenaga dengan masing-masing transformator memiliki kapasitas 20 MVA. Transformator 1 melayani dua penyulang yaitu penyulang Sanmaru dan penyulang Golf. Pada paper ini, penelitian difokuskan pada pengaruh sistem UVLS menggunakan UVR pada sisi sekunder transformator 1 saat terjadi gangguan saluran transmisi terhadap sisi keandalan dan sisi ekonomis GI Daya. Adapun data-data yang diambil pada PT. PLN (Persero) adalah data teknis dan spesifikasi transformator 1 GI Daya, data Pembebanan transformator 1 GI Daya, SLD GI Daya, data teknis dan spesifikasi UVR, dan data lainnya.

a. Data Pembebanan Transformator 1 GI Daya Peyulang pada transformator 1 GI Daya adalah penyulang Sanmaru dan penyulang Golf, data beban tiap penyulang yang digunakan pada penelitian ini diambil pada rata-rata WBP siang bulan Januari – Desember tahun 2021. Data tersebut dapat dilihat pada Tabel 2 sebagai berikut :

Tabel 2 Data Beban Penyulang pada Transformator 1 GI Daya 70 kV

No. Nama Penyulang Beban (A)

1. Sanmaru 158,08

2. Golf 160

b. Data Teknis dan Spesifikasi UVR

Sistem UVLS bertujuan sebagai proteksi ketika terjadi drop voltage pada busbar GI Daya saat adanya gangguan sementara pada saluran transmisi, maka digunakan UVR dengan data teknis dan spesifikasi dapat dilihat pada Tabel 3 sebagai berikut :

Tabel 3 Data Teknis dan Spesifikasi Undervoltage Relay (UVR)

Data Setting Undervoltage Relay Keterangan

Merk Schneider

Type P127

Mode 1 & 3 Pole

Time Operation 0.00 s

Voltage Set UVR 60.0 V

c. Data Durasi Pemadaman Transformator I GI daya 70 kV Sebelum Menggunakan Sistem UVLS

Tabel 4 Data Durasi Pemadaman Sebelum Menggunakan Sistem UVLS

Kejadian Tanggal Jam Jenis

Gangguan/Manuver Trip Lepas Masuk

29 Juli 2019 00.39 01 : 32 PMT Line Tello

00 : 43 01 : 45 PMT Trafo #1 70 kV 00 : 43 01 : 45 PMT Trafo #2 70 kV 00 : 40 01 : 54 PMT Golf 00 : 40 01 : 55 PMT Sanmaru 00 : 40 01 : 56 PMT Baddoka 00 : 40 01 : 57 PMT Paccerakang 00 : 40 01 : 52 PMT Sanrangan

Berdasarkan data durasi padam gangguan bay line Tello – Daya tanggal 29 Juli 2019 yang ditunjukkan oleh Tabel 4, gangguan pada line ini terjadi sebelum transformator pada Gardu Induk Daya menggunakan sistem UVLS dengan relai UVR. Dapat dilihat pada data gangguan diatas pemadaman penyulang asuhan Transformator #1 dilakukan secara bertahap-tahap setelah terjadi trip pada sisi line, sehingga untuk memasukkan tenaga kembali memerlukan durasi pemadaman selama 53 menit.

d. Data Durasi Pemadaman Transformator I GI daya 70 kV Setelah Menggunakan Sistem UVLS

Tabel 5 Data Durasi Pemadaman Setelah Menggunakan Sistem UVLS

Kejadian Tanggal Jam Jenis

Gangguan/Manuver

Trip Lepas Masuk

12 November 2021 17 : 46 20 : 14 PMT Line Tello

17 : 46 18 : 03 PMT Trafo #1 70 kV 17 : 46 18 : 03 PMT Trafo #2 70 kV 17 : 46 18 : 03 PMT Sanmaru 17 : 46 18 : 03 PMT Paccerakang

17 : 46 18 : 04 PMT Golf

17 : 46 18 : 04 PMT Baddoka 17 : 46 18 : 04 PMT Sanrangan

18 : 02 PMT Line Mandai

Berdasarkan data durasi padam gangguan bay line Tello – Daya tanggal 12 November 2021 yang ditunjukkan oleh Tabel 5, gangguan pada line ini terjadi setelah transformator pada GI Daya menggunakan sistem UVLS dengan relay UVR.

Dapat dilihat pada data gangguan diatas pemadaman penyulang asuhan transformator #1 terjadi secara instant sesuai dengan prinsip kerja relay UVR.

sehingga untuk memasukkan tenaga kembali memerlukan durasi pemadaman hanya 16 menit. Pada kondisi sebenarnya setelah relay UVR bekerja diharapkan suplai tenaga dari sisi GI Tello dapat reclose dengan durasi pemadaman hanya ± 2 menit berdasarkan data gangguan bay line pangkep pada gardu induk mandai yang juga menggunakan UVR pada sisi sekunder transformator, akan tetapi pada data ini AR pada line Tello-Daya pada posisi block, karena adanya pemasangan setting line differential pada sistem proteksi, sehingga untuk suplai tenaga kembali dilakukan dari sisi Mandai.

e. Data Tarif Dasar Listrik (TDL) PT. PLN (Persero)

Data tarif dasar listrik (TDL) PT. PLN (Persero) periode tahun 2022 untuk pelanggan non-subsidi Tegangan Rendah (TR). Tarif Dasar Listrik (TDL) tersebut dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6 Data (TDL) Periode Juli-September 2022

No. Golongan Daya (VA) Harga per kWh

1. R-1 / Tegangan Rendah (TR) 900 1.352,00

4. R-2 / Tegangan Rendah (TR) 3500 – 5500 1.699,53 5. R-3 / Tegangan Rendah (TR) 6600 ke atas 1.699,53

(4)

B. Analisis Hasil Penelitian

Berdasarkan diagram alir prosedur penelitian pada bab sebelumnya, tahapan pembahasan penelitian dimulai dengan menghitung nilai ekonomis sebelum dan setelah menggunakan sistem UVLS dengan berdasarkan waktu durasi pemadaman dan daya tak tersalurkan pada saat terjadinya gangguan sementara atau temporer pada saluran transmisi Tello – Daya.

Selanjutkan menghitung nilai setting relai UVR, dan untuk pembahasan terakhir yaitu melakukan simulasi load flow dan simulasi protective device coordination pada software ETAP 12.6.0.

a. Analisis Perhitungan Nilai Ekonomi

Analisis perhitungan ekonomis sistem UVLS GI Daya dilakukan dengan menghitung daya beban dan energi tak tersalurkan menggunakan NDE pada tiap- tiap penyulang pada transformator 1. Kemudian menghitung total kerugian ekonomis selama pemdamanan saat terjadi gangguan di GI Daya.

1. Perhitungan Daya Beban pada Transformator 1 Perhitungan daya beban pada transformator tenaga 1 dilakukan berdasarkan data beban tiap penyulang dalam satuan Ampere (A) pada Tabel 1 sehingga dari persamaan (3), dapat dihitung daya beban tiap penyulang asuhan transformator 1 sebagai berikut :

− Daya Beban pada penyulang Sanmaru 𝑃𝑆𝑎𝑛𝑚𝑎𝑟𝑢= √3 × 𝑘𝑉 × 𝐼 × 𝑐𝑜𝑠𝜑

= √3 × 20 × 158,08 × 0,85

= 4654.64 𝐾𝑊

− Daya Beban pada penyulang Golf 𝑃_{𝐺𝑜𝑙𝑓} = √3 × 𝑘𝑉 × 𝐼 × 𝑐𝑜𝑠𝜑

= √3 × 20 × 160 × 0,85

= 4711.17 𝐾𝑊

Maka, daya beban total pada transformator 1 Gardu Induk Daya :

𝑃_{𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙}= 𝑃_{𝑆𝑎𝑛𝑚𝑎𝑟𝑢}+ 𝑃_{𝐺𝑜𝑙𝑓}

= 4654.64 + 4711.17 𝑃_{𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙}= 9365.81 𝐾𝑊

2. Perhitungan Non Delivery Energy (NDE) Saat Gangguan di GI Daya

Perhitungan NDE saat gangguan di GI Daya dilakukan berdasarkan daya beban tiap penyulang transformator 1 dan data durasi waktu pemadaman saat terjadi gangguan sebelum dan sesudah menggunakan sistem UVLS pada Tabel 3 dan Tabel 4 sehingga dari persamaan (5) dapat dihitung daya tidak tersalurkan sebagai berikut :

− Perhitungan Non Delivery Energy (NDE) Sebelum Menggunakan sistem UVLS

𝑁𝐷𝐸 = 𝑃_{𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙}× 𝑡_𝐶𝐴

= 9365.81 ×53 60ℎ𝑜𝑢𝑟

= 8270.01 𝑘𝑊ℎ

− Perhitungan Non Delivery Energy (NDE) Setelah Menggunakan sistem UVLS

𝑁𝐷𝐸 = 𝑃_{𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙}× 𝑡_𝐶𝐴

= 9365.81 ×16 60ℎ𝑜𝑢𝑟

= 2528.76 𝑘𝑊ℎ

Berdasarkan hasil perhitungan NDE tersebut, sebelum menggunakan UVLS, besar energi yang tidak tersalurkan saat terjadi gangguan pada saluran transmisi adalah 8270.01 kWh dalam durasi waktu pemadaman selama 53 menit. Adapun setelah menggunakan sistem UVLS, besar energi yang tidak tersalurkan saat terjadi gangguan pada saluran transmisi adalah 2528.76 kWh dalam durasi waktu pemadaman selama 16 menit.

3. Perhitungan Nilai Ekonomis

Perhitungan nilai ekonomis saat gangguan di GI Daya dilakukan berdasarkan perhitungan NDE dan data TDL periode Juli-September 2022 pada Tabel 5 sehingga dari persamaan (6) dapat dihitung sebagai berikut :

− Perhitungan Besar Kerugian Ekonomis Sebelum Menggunakan Sistem UVLS

𝐵𝑒𝑠𝑎𝑟 𝐾𝑒𝑟𝑢𝑔𝑖𝑎𝑛 = 𝑁𝐷𝐸 × 𝑇𝐷𝐿

= 8270.01 × 1444.70

= 𝑅_𝑝. 11.947.683,44

− Perhitungan Besar Kerugian Ekonomis Setelah Menggunakan Sistem UVLS

𝐵𝑒𝑠𝑎𝑟 𝐾𝑒𝑟𝑢𝑔𝑖𝑎𝑛 = 𝑁𝐷𝐸 × 𝑇𝐷𝐿

= 2528.76 × 1444.70

= 𝑅_𝑝. 3.653.299,57

Berdasarkan hasil perhitungan nilai kerugian diatas sebelum menggunakan sistem UVLS, nilai kerugian ± Rp. 11.947.683,70 Adapun setelah menggunakan sistem UVLS, nilai kerugian ± Rp.

3.653.299,57 dalam durasi waktu pemadaman selama 16 menit. Adapun data perbandingan sebelum dan setelah menggunakan sistem UVLS dapat dilihat pada Tabel 7 berikut :

Tabel 7 Data Perbandingan Pengaruh Penggunaan Sistem UVLS

Parameter Sebelum Setelah

Durasi pemadaman (Menit) 53 menit 16 menit Non Delivery Energy (kWh) 8270.01 2528.76 Biaya Kerugian (Rupiah) 11.947.683,44 3.653.299,57

(5)

b. Analisis Perhitungan Setting UVR pada GI Daya.

Pada setting VT pada sisi sekunder transformator dapat diketahui ratio VT ialah 20 kV untuk sisi primer dan 110 Volt untuk sisi sekunder, sehingga untuk suplai tegangan pada peralatan proteksi adalah 110 Volt. Berdasarkan persamaan (1), dapat dihitung tegangan kerja relai UVR pada sistem UVLS GI Daya sebagai berikut :

Diketahui, Vnom = 20 kV

Berdasarkan persamaan (1),

𝑉𝑠 = 0.9 × 𝑉_𝑛𝑜𝑚 Maka,

𝑉𝑠 = 0.9 × 20 𝑘𝑉 𝑉𝑠 = 18 𝑘𝑉 Berdasarkan persamaan (4),

𝑎 =𝐸1

𝐸₂

Maka ratio VT adalah sebagai berikut : 𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜 𝑉𝑇 =20.000

110 𝑉

Sehingga apabila tegangan kerja UVR adalah 18 kV maka tegangan kerja yang diterima UVR berdasarkan output VT ialah sebagai berikut :

𝑉𝑠 =18000 𝑥 110 20000 𝑉 𝑉𝑠 = 99 𝑉

c. Simulasi Load Flow dan Protective Device Coordination pada Software ETAP 12.6.0 1. Simulasi Load Flow pada Software ETAP 12.6.0

Simulasi ini bertujuan untuk melihat dan mengetahui aliran daya pada sistem pada kondisi normal, dengan melihat nilai tegangan pada busbar 70 kV GI Daya. Berikut simulasi load flow transformator 1 GI Daya kondisi normal pada software ETAP 12.6.0 dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2 Simulasi Load flow pada software ETAP 12.6.0

Tabel 8 Aliran Daya Kondisi Existing pada Software ETAP 12.6.0

Bus ID

Tegangan Nominal (kV)

Tegangan

(kV) % Tegangan Beban P (kW)

Beban S (mVAR)

1 69 69 100 9.448 6.935

2 69 69 100 0 0.0024

3 69 66.08 95.77 9.237 6.41

4 20 19.098 95.49 9.201 5.702

Berdasarkan hasil simulasi load flow kondisi existing pada Tabel 8, menunjukkan tiap bus dalam kondisi baik, dimana batas tengangan tiap bus tidak mencapai standard batas tegangan sistem yang tertera pada Tabel 1 yaitu untuk tegangan 70 kV dan 20 kV batas atas tegangan atau kondisi overvoltage adalah +5% dan batas bawah tegangan atau kondisi undervoltage adalah -10%.

2. Simulasi protective device coordination pada software ETAP 12.6.0

Simulasi protective device coordination ini bertujuan untuk mengetahui kerja relai UVR pada sistem UVLS saat diberikan simulasi gangguan pada saluran transmisi Tello – Daya, dimana busbar 69 kV pada GI Daya akan kehilangan tegangan, maka diharapkan relai UVR dapat bekerja dengan melepaskan beban pada tiap-tiap penyulang asuhan Transformator 1 Gardu Induk Daya. Berikut simulasi protective device coordination GI Daya kondisi gangguan pada software ETAP 12.6.0 dapat dilihat pada Gambar 3, Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 6.

Gambar 3 Simulasi protective device coordination Gangguan 3

Gambar 4 Simulasi protective device coordination Gangguan Line to Line

Gambar 5 Simulasi protective device coordination Gangguan Line to Ground

(6)

Gambar 6 Simulasi protective device coordination Gangguan Line to Line to Ground

Berdasarkan Gambar 3, Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 6, menunjukkan simulasi gangguan pada saluran transmisi Tello – Day GI Daya . Ketika diberi gangguan 3 phasa, line to line, line to ground, dan line to line to ground pada saluran transmisi Tello – Daya, maka PMT pada penyulang Sanmaru dan Golf akan mengalami trip sehingga transformator 1 GI Daya dalam keadaan tidak berbeban. Adapun presentase penurunan tegangan pada tiap bus kondisi gangguan dapat dilihat pada Tabel 9.

Tabel 9 Presentase Penurunan Tegangan pada Tiap Bus Kondisi Gangguan

Bus ID

Tegangan Nominal (kV)

Tegangan (kV)

%

Tegangan Kondisi Gangguan 3 Phasa

1 69 7,7 88,84 Undervoltage

2 69 - - Undervoltage

3 69 0 100 Undervoltage

Gangguan Line to Line

1 69 40,56 41,21 Undervoltage

3 69 39,66 42,52 Undervoltage

4 20 10,35 48,25 Undervoltage

Gangguan Line to Ground

1 69 48,97 29,02 Undervoltage

4 20 15,43 22,85 Undervoltage

Gangguan Line to Line to Ground

1 69 53,85 21,95 Undervoltage

3 69 53,38 22,63 Undervoltage

Berdasarkan persentase penurunan tegangan kondisi gangguan pada Tabel 9, menunjukkan tiap bus dalam kondisi undervoltage, dimana presentase tegangan tiap bus mencapai standard batas tegangan sistem yang tertera pada Tabel 1 yaitu untuk tegangan 70 kV dan 20 kV batas atas tegangan atau kondisi overvoltage adalah +5% dan batas bawah tegangan atau kondisi undervoltage adalah -10%. Adapun report output Sequence of Operation Event UVR pada ETAP 12.6.0 ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7 Sequence of Operation Event UVR pada ETAP 12.6.0

Tabel 10 Hasil simulasi sistem UVLS menggunakan UVR

Time (ms) ID T2(ms) T2(ms) Kondisi

2.0 VR7 2.0 - Undervoltage

57.0 CB15 55.0 - Trip

57.0 CB16 55.0 - Trip

Berdasarkan Tabel 10 menunjukkan bahwa PMT penyulang SANMARU1 dan PMT penyulang GOLF1 mengalami trip oleh UVRyang membaca adanya kondisi Undervoltage pada sistem.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dalam penyusunan paper ini, maka dapat diambil kesimpulan bahwa :

1. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa relai Undervoltage Relay (UVR) pada sistem Undervoltage Load Shedding (UVLS) bekerja dengan karakteristik Instantaneous moment atau bekerja waktu seketika tanpa adanya waktu tunda, dengan setting relai UVR bekerja pada tengangan 99 V atau 90 % dari tengangan 110 V.

2. Pemasangan sistem Undervoltage Load Shedding (UVLS) pada sisi sekunder transformator 1 Gardu Induk Daya, terdapat nilai kerugian secara ekonomis. Sebelum penggunaan sistem UVLS sebesar ± Rp. 11.947.683,44 dengan durasi pemadaman selama 53 menit dan setelah penggunaan sistem UVLS nilai kerugian menjadi ± Rp. 3.653.299,57 dengan durasi pemadaman selama 16 menit. Dengan adanya pemasangan sistem UVLS durasi waktu pemadaman jauh lebih pendek, sehingga mempengaruhi kinerja PT. PLN (Persero) ULTG Maros, dimana pemadaman pada sisi pelanggan tidak termasuk pengurangan kinerja dan hanya terhitung kondisi reclose pada sisi transmisi.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih penulis tujukan kepada semua pihak yang telah ikut membantu kelancaran penulisan paper ini.

REFERENSI

[1] Artono, Arismunandar, Kuwahara, Susumu. 1997.

Teknik Tenaga Listrik Jilid III Gardu Induk.

Jakarta. PT. Pradnya Paramita.

[2] PT. PLN (Persero). 2013. Pedoman dan Petunjuk Sistem Proteksi Transmisi dan Gardu Induk Jawa Bali

[3] PT. PLN (Persero). 2009. Materi Workshop Operasi dan Pemeliharaan Gardu Induk.

[4] Praditama, Fery dkk. 2014. Analisis Keandalan dan Nilai Ekonomis di Penyulang Pujon PT. PLN (Persero) Area Malang. Vol 2. No 6, Jurnal Teknik. Universitas Brawijaya Malang.