e-isssn : 2655- 0865
Email : [email protected] Online: https://ranahresearch.com.
18
ANALISIS PERBAIKAN TEGANGAN UJUNG DAN SUSUT TEKNIS DENGAN REKONFIGURASI JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV PADA
PENYULANG SILAGO PT PLN (PERSERO) UNIT LAYANAN PELANGGAN (ULP) SITIUNG
Ferdian Pondri1, Sukardi2
1,2) Universitas Negeri Padang
KATA KUNCI A B S T R A K
Tegangan Drop, Pemidahan beban jaringan distribusi, Rekonfigurasi Jaringan Distribusi
Terdapatnya tegangan drop di ujung penyulang silago dikarenakan panjangnya jaringan penyulang tersebut mengakibatkan pendistribusian aliran daya listrik ke pelanggan kurang optimal. Oleh karena itu dilakukan analisa pemindahan beban jaringan dengan cara merekonfigurasi jaringan distribusi tegangan menengah penyulang silago yang semula merupakan keluaran dari Gardu Hubung (GH) Sungai Dareh kemudian dipindahkan ke penyulang sungai dareh yang langsung keluaran dari Gardu Induk (GI) Sungai Lansek dengan menggunakan aplikasi ETAP 19.01, sehingga diharapkan dapat memperbaikai tegangan drop di penyulang silago sehingga penyaluran aliran daya listrik ke pelanggan dapat optimal
KORESPONDEN
E-mail:
ferdian.pondri01 @gmail.com [email protected]
PENDAHULUAN
PT. PLN (Persero) merupakan salah satu perusahaan listrik negara didalam mendistribusikan tenaga listrik ke masyarakat. Karena tenaga listrik merupakan salah satu kebutuhan penting, maka dari itu dibutuhkanlah pelayanan pendistribusian tenaga listrik kepada pelanggan dengan baik, aman, andal dan bermutu untuk mencapai kepuasan pelanggan (M. Fayyadl, 2006).
Salah satu indeks tingkat mutu pelayanan yaitu besarnya nilai tegangan baik pada sisi tegangan menengah dan tegangan rendah. Besarnya tegangan yang diterima pelanggan dipengaruhi oleh drop tegangan. Susut teknis atau drop tegangan merupakan salah satu ukuran efisien atau tidak efisiennya suatu sistem pendistribusian tenaga listrik. Untuk meningkatkan efisiensi tersebut perlu dilakukan penekanan susut teknis distribusi. Penekanan susut teknis dapat dilakukan dengan cara melakukan uprating penghantar, rekonfigurasi jaringan, penarikan jaringan baru ataupun penggantian tap konektor dengan joint sleeve.
Rekonfigurasi jaringan merupakan perubahan pola operasi jaringan, cara ini lazim digunakan karena mudah dilaksanakan dan biaya yang dibutuhkan sedikit, sehingga gain maupun savingnya besar (Erhaneli. & Sari, N, 2018).
Rekonfigurasi jaringan distribusi adalah proses merubah nilai arus maupun impedansi penyulang atau memindahkan suplai suatu titik beban trafo distribusi dari suatu penyulang ke penyulang yang lain. Memindahkan beban ke penyulang lain berarti mengurangi arus yang mengalir sehingga susut tegangan akan menjadi lebih kecil. Tujuan utama pemindahan beban
19 ini tidak merupakan perbaikan tegangan namun lebih diutamakan untuk peningkatan keandalan pertimbangan pembebanan transfomator gardu induk atau pertimbangan karena adanya perubahan beban (Mutia, L. & Aridani. R.P, 2013).
Untuk mendapat rekonfigurasi jaringan yang optimal dilakukan dengan mensimulasikan jaringan tegangan menengah 20KV ULP Sitiung di aplikasi power simulation ETAP. Pola operasi yang optimal diperoleh dengan mensimulasikan pola operasi jaringan yang ekstisting dengan pola operasi yang baru (Prastyo, Owen, 2015).
Pada penelitian ini dilakukan sebuah analisa perbaikan tegangan ujung penyulang silago menggunakan Aplikasi ETAP 19.01 dengan cara merekonfigurasi Jaringan Distribusi Tegangan Menengah Penyulang Silago yang semula disuplai dari GH Sungai Dareh kemudian dipindahkan ke Penyulang Sungai Dareh yang merupakan keluaran langsung dari GI Sungai Lansek (Bishop, Owen, 2004).
METODE PENELITIAN
Dalam hal penyaluran energi listrik di wilayah kerja PT. PLN (Persero) ULP Sitiung, sistem jaringan distribusi 20 kV yang digunakan bersumber dari GI Sungai Lansek. Namun dikarenakan jarak sumber suplai energi yang cukup jauh dan memiliki beban yang cukup tinggi, membuat penyaluran energi sistem 20 kV menjadi tidak maksimal, ditambah dengan tingginya losses tegangan pada saluran distribusi ini, membuat tegangan jatuh pada Gardu Hubung (GH) Sungai Dareh menjadi cukup tinggi.
Hal ini dikarenakan dari sumber pertama yaitu GI Sungai Lansek, melalui penyulang Sungai Dareh yang merupakan suplai utama di GH Sungai Dareh terbilang jauh dan juga mempunyai 3 outgoing di GH Sungai Dareh. Salah satunya penyulang Silago, yang mempunyai panjang jaringan SUTM 120,376 kms sehingga membuat drop tegangan di ujung jaringan. Maka dari itu, dilakukan rekonfigurasi pola operasi jaringan 20 kV, sehingga drop tegangan tidak terlalu jauh dari nilai yang ditetapkan dari SPLN N0. 72 tahun 1987.
Maka dari itu, direncanakanlah pemindahan jaringan dan beban penyulang Silago sekaligus pembangunan 1 ekspress penyulang baru yang akan menjadi sumber energi utama untuk kebutuhan energi listrik di GH Sungai Dareh.
Dengan pemindahan jaringan dan beban penyulang Silago sekaligus pembangunan ekspress penyulang baru ini, maka diharapkan tegangan jatuh pada GH Sungai Dareh dapat memenuhi standar yang ditetapkan, sehingga tegangan pada GH Sungai Dareh dapat diperbaiki, serta dapat mengurangi losses (rugi-rugi daya).
Simulasi Menggunakan E-TAP 19.0.1
Metoda perhitungan dilakukan dengan cara membandingkan kondisi kelistrikan pada GH Sungai Dareh sebelum dan sesudah dipindahkan jaringan penyulang silago sekaligus dibangunnya ekspress penyulang baru, dengan menggunakan software ETAP 19.0.1 maka simulasi dapat dilakukan dengan membuat single line diagram dan membentuk konfigurasi jaringan pada layer ETAP dan memasukkan data-data yang diperlukan sesuai kondisi lapangan dan data yang diperoleh.
20 Diagram Alir (Flowchart)
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian Perhitungan Manual
Perhitungan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah perhitungan terhadap besarnya nilai drop tegangan serta besarnya rugi-rugi daya yang terjadi dalam penyaluran energi ke GH Sungai Dareh dan masing-masing outgoing penyulangnya. Metode perhitungan dilakukan dengan berpatokan pada data tegangan kirim, yang dihitung drop tegangan per saluran sesuai dengan data yang diperoleh sehingga ditemukan nilai tegangan yang sampai ke masing-masing penyulang, dan selanjutnya menghitung drop tegangan total dengan mengurangi tegangan kirim terhadap tegangan terima, lalu menghitung losses atau rugi-rugi daya yang terjadi di saluran tersebut.
A. Perhitungan Drop Tegangan Penghantar
Berdasarkan tabel 4.1, 4.3 dan 4.4 untuk menghitung drop tegangan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Vd = √𝟑. I .ℓ(Rcosφ + jXsinφ) Dimana :
ℓ = Panjang Saluran (Km) I = Arus (Ampere)
Z= (R + jX) = 0,2162 + j 0,3305 Ω/Km R = 0,2162 Ω
X = 0,3305 Ω
21 Vk = 20 kV
Cosφ = 0.90 Sin φ = 0,43 [Vd] =√𝑹² + 𝑱𝑿²
Vd (%) = 𝑽𝒅/𝑽𝒌x100%
B. Perhitungan Rugi-rugi Daya
Berdasarkan table 4.1, 4.2 dan 4.3 untuk menghitung rugi-rugi daya penghantar dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
𝐏𝐥𝐨𝐬𝐞𝐬 = 𝟑 × 𝐢² × 𝓵 × 𝐑 𝐏𝐤 = √𝟑 × 𝐕 × 𝐈 × 𝓵 × 𝐂𝐨𝐬𝛒 𝐏𝐥𝐨𝐬𝐞𝐬 (%) = 𝑷𝒍
𝑷𝒌𝒙 𝟏𝟎𝟎%
Dimana : R = 0,2162 Cosφ = 0.9
HASIL DAN PEMBAHASAN Deskripsi Data
Tabel 1. Hasil Pengukuran Sebelum dan Sesudah di Aplikasi Etap 19.01
Tabel 2. Grafik Perbedaan Tegangan di GH Sungai Dareh
22 Tabel 3. Grafik Perbedaan Losses di GH Sungai Dareh
Dari tabel di atas dapat dilihat hasil pengukuran tegangan sebelum dilakukan rekonfigurasi bus Gardu Hubung Sungai Dareh dimana penyulang Sungai Dareh dengan kondisi masih memikul semua Outgoing di GH Sungai Dareh.
Setelah dilakukan rekonfigurasi jaringan pada Gardu Hubung Sungai Dareh dengan kondisi penyulang Silago di supply dari penyulang Sungai Dareh dan seluruh Outgoing GH Sungai Dareh yakni penyulang Kampung Surau dan penyulang Gunung Medan disuplai dari penyulang Exp Pulau Punjung. Sehingga diperoleh kenaikkan tegangan di kedua sisi Outgoing GH Balitan.
Hasil Simulasi Kondisi Rekonfigurasi
Gambar 2. SLD Simulasi Sebelum rekonfigurasi jaringan di GH Sungai Dareh
23 Gambar 3. SLD Simulasi Sebelum rekonfigurasi Penyulang Silago
Berdasarkan Gambar 3, terlihat beban pada penyulang silago memiliki tegangan di ujung jaringan rendah sehingga menyebabkan kurang maksimalnya penyaluran energy listrik ke pelanggan.
Gambar 4. SLD Simulasi Setelah rekonfigurasi jaringan di GH Sungai Dareh
24 Gambar 5. SLD Simulasi Setelah rekonfigurasi Penyulang Silago
Berdasarkan Gambar 5, terlihat beban pada penyulang silago sudah mengalami kenaikan yang cukup signifikan, sehinga penyaluran energy listrik ke pelanggan bisa maksimal.
Tabel 4. Hasil Simulasi Rugi-rugi Daya di GH Sungai Dareh
Perhitungan Manual Drop Tegangan
Perhitungan Manual Rugi-rugi Daya
25 KESIMPULAN
Peningkatan kualitas layanan dan efisiensi distribusi tenaga listrik pada GH Sungai Dareh khususnya di penyulang Silago dapat dilakukan dengan cara rekonfigurasi Jaringan dengan tapping jarringan penyulang Silago ke penyulang Sungai Dareh dan menambahkan jaringan Express Baru yang di supplay dari GI Sungai Lansek sekaligus untuk pemecahan beban outgoing GH Sungai Dareh dengan memindahkan beban penyulang Silago. Dari hasil simulasi dan perhitungan manual yang telah penulis lakukan, didapati beberapa keuntungan yaitu :
a) Rekonfigurasi Jaringan pada penyulang Silago dan pemindahan beban dapat menaikkan tegangan di GH Sungai Dareh sehingga dapat mengoptimalkan penyaluran tenaga listrik ke pelanggan dan meningkatkan kWh jual.
b) Rekonfigurasi Jaringan pada GH Sungai Dareh akan memiliki 2 Supply dari GI Sungai Lansek yakni pada penyulang Express Pulau Punjung sebagai penyuplai utama dan penyulang Sungai Dareh sebagai backup, sehingga jika terjadi gangguan atau pemeliharaan dapat mempermudah manuver dan meminimalisir pemadaman.
Saran
Dengan melihat besarnya potensi penyelamatan kWh dan peningkatan pendapatan PLN, bersama ini disampaikan saran-saran sebagai berikut :
a. Pekerjaan rekonfigurasi jaringan ini akan lebih baik segera dilaksanakan karena semakin cepat dilaksanakan, potensi penyelamatan kWh dan peningkatan pendapatan juga bisa segera diperoleh,
b. Untuk Gardu-gardu Hubung yang lain agar dapat dilakukan kajian serupa agar potensi saving yang diperoleh akan semakin besar,
c. Upaya peningkatan Pendapatan PLN salah satunya dengan rekonfigurasi bus di GH dimana dicari pola konfigurasi pembebanan yang optimal dengan memanfaatkan aset existing.
DAFTAR RUJUKAN
Baharsya, Furqan. (2018). Analisis Pengaruh Perubahan Suhu Lingkungan Terhadap Kapasitas Pembawa Arus Pada Kabel Tegangan Menengah. Banda Aceh : Universitas Syiah Kuala.
Bishop, Owen. (2004). Dasar-dasar Elektronika. Jakarta : Erlangga.
Cekdin, C. & Taufik, B. (2013). Rangkaian Listrik. Yogyakarta : Andi
Erhaneli. & Sari, N. (2018). Analisa Pemindahan Beban Penyulang Sungai Sapih ke Penyulang Siteba terhadap Drop Tegangan di PT.PLN (Persero) Rayon Kuranji.
Padang : ITP.
Fayyadl, Muhammad. (2006). Rekonfigurasi Jaringan Distribusi Daya Listrik Dengan Metode Algoritma Genetika. Semarang. Universitas Diponegoro
Handoko, D. (2016). Analisis keandalan sistem distribusi listrik pada pt pln (persero) distribusi jakarta raya area ciputat. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Munandar, Aris, A. (2004) . Teknik Tenaga Listrik Jilid II . PT Pradnya Paramita.
Mutia, L. & Aridani. R.P. (2013). Modul Pelatihan ETAP, Modul Pelatihan ETAP.
26 Paulus. (2019). Analisa Rugi Tegangan Jaringan Dristribusi 20 kV PT. PLN (Persero)
Cabang Merauke. Merauke : Universitas Musamus.
Prastyo, Owen. (2015). Perencanaan Jaringan Distribusi 20 kV PT Bukit Asam (Persero) Tbk. Semarang : Universitas Semarang.
