ANALISA PERHITUNGAN
BEBAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI
Diajukan untuk memenuhi
menyelesaikan pendidikan sarjana Departemen Teknik Elektro Sub K
BAYU PRADANA PUTRA
DEPARTEME
UNIVERSITAS
ANALISA PERHITUNGAN SUSUT TEKNIS DENGAN PENDEKATAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN (PERSERO)
RAYON MEDAN KOTA
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi Listrik
Oleh:
NIS DENGAN PENDEKATAN KURVA
PT. PLN (PERSERO)
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
ANALISA PERHITUNGAN SUSUT TEKNIS DENGAN PENDEKATAN KURVA BEBAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN (PERSERO)
RAYON MEDAN KOTA Oleh :
BAYU PRADANA PUTRA PURBA 080402089
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada Tanggal 9 Bulan Oktober Tahun 2013 di depan penguji : 1. Ketua Penguji : Ir. Syamsul Amien, M.Si.
2. Anggota Penguji : Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si.
Disetujui Oleh: Pembimbing Tugas Akhir
(Ir. Eddy Warman, M.T.) NIP : 19541220 198003 1 001
Diketahui Oleh:
ABSTRAK
Dalam pendistribusian energi listrik dari pembangkit hingga ke konsumen
terjadi hilangnya energi atau susut energi (losses). Susut energi pada suatu sistem kelistrikan pasti selalu ada. Hal ini disebabkan adanya kandungan tahanan pada
penghantar yang bersifat permanen dan sifat alamiah jaringan itu sendiri.
Berdasarkan standar nasional , losses pada saluran transmisi dan distribusi idealnya adalah sekitar 8% - 10%. Pada tugas akhir ini akan dilihat pengaruh dari
pertambahan beban daya listrik terhadap susut teknis pada jaringan. Semakin
besar beban yang dilayani, maka akan menghasilkan susut teknis yang semakin
membesar pula. Pada bulan Juni tahun 2013 total susut teknis pada Gardu Induk
Glugur TD II mencapai 350690.76 kWH yang terdiri dari susut pada penyulang
JTM sebesar 64194.97 kWH dan susut pada transformator distribusi sebesar
286495.79 kWH.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
dan rahmat-Nya sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul
“ANALISA PERHITUNGAN SUSUT TEKNIS DENGAN PENDEKATAN KURVA BEBAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN (PERSERO) RAYON MEDAN KOTA”. Adapun penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan yang wajib dipenuhi mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikan
Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini dipersembahkan kepada kedua orang tua penulis yang
telah membesarkan dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya, yaitu
Waspada Purba dan Waty br. Sembiring, dan saudara kandung penulis,
Rehngenana br. Purba, Wenina br. Purba dan Andyko Ferdinando Putra Purba
atas seluruh perhatian doa dan dukungannya selama ini.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis memperoleh banyak sekali bantuan, bimbingan serta
dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis hendak
menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Eddy Warman, M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang
telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan,
bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir
2. Bapak Ir. Hendra Zulkarnain selaku Dosen Wali penulis yang senantiasa
memberikan bimbingan selama perkuliahan.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Rachmad Fauzi, ST, MT selaku
Ketua Departemen dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Seluruh Staf Pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan
seluruh Pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara atas bantuan administrasinya.
5. Seluruh keluarga dan saudara yang selalu memberikan bimbingan, motivasi
dan doa untuk penulis semasa menjalani perkuliahan dari awal hingga selesai.
6. Sahabat-sahabat Terbaik pemberi saran, motivasi dan dukungan yang sangat
sering membantu penulis selama pengerjaan Tugas Akhir : Rizky Ferdinan,
Army Frans Tampubolon, Eykel Boy Suranta Ginting, Wenly Andalenta
Sinulingga, Christian Daniel Simanjuntak, Darminton Yordanus Sinulingga,
Parulian Sibarani, Doly Damanik, Elis Feronika Hutasoit, Junaidy Sipayung,
Eka Rahmat Surbakti, William Steven Sijabat, Marco Van Basten Hutajulu,
Mayhendra Panjaitan, Raja Putra Sitepu, dan Elvis Sinaga,
7. Seluruh teman-teman mahasiswa Departemen Teknik Elektro FT-USU yang
juga memberikan banyak motivasi dan pengalaman bersama semasa kuliah,
khususnya angkatan 2008.
8. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna,
pembelajaran dan penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Penulis juga
berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan semua pihak
yang membutuhkannya. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Oktober 2013
Penulis,
Bayu Pradana Putra Purba
DAFTAR ISI
ABSTRAK... i
KATA PENGANTAR……… ii
DAFTAR ISI……….. v
DAFTAR GAMBAR………. viii
DAFTAR TABEL……….. x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………. 1
1.2 Rumusan Masalah…………...………. 2
1.3 Batasan Masalah………... 2
1.4 Tujuan………….……….. 3
1.5 Manfaat……….……… 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum…..………..……….. 3
2.2 Jaringan Distribusi Primer……….. 6
2.2.1 Jaringan Radial..……….………. 6
2.2.2 Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)……... 7
2.2.3 Jaringan Lingkaran (Loop)….……… 8
2.2.4 Jaringan Spindel……….…. 8
2.2.5 Sistem Gugus (Kluster)……….……….. 9
2.4 Transformator……… 12
2.4.1 Jenis-jenis Transformator………. . 14
2.4.2 Rugi-rugi Transformator………...… 15
2.5 Transformator Distribusi……….. . 17
2.6 Susut Energi………..………. 22
2.7 Jenis-jenis Susut Energi…...………. 23
2.7.1 Susut Energi Ditinjau dari Tempat Terjadinya ….. 23
2.7.2 Susut Energi Ditinjau dari Sisi Sifatnya………...… 23
2.7.3 Susut Energi Ditinjau dari Sisi Penyebabnya....…. 24
2.8 Penyebab Terjadinya Susut Energi……….. 26
2.9 Susut Teknis Pada Jaringan Distribusi……… 27
2.10 Pengaruh Susut Teknis Terhadap Kerugian PT PLN (PERSERO)……… 28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pengumpulan Data……… 34
3.2 Pengolahan Data……….……….. 34
3.2.1 Pengolahan Data pada JTM……….. 35
3.2.2 Pengolahan Data pada Transformator Distribusi.… 36 BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1 Data……… 38
4.2.2 Perhitungan Susut Teknis pada Transformator
Distribusi………... 49
4.2.3 Komposisi Susut Teknis Pada TD GI Glugur... 56
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan……… 59
5.2 Saran……….. 59
DAFTAR PUSTAKA………... 60
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambaran Umum Distribusi Tenaga Listrik………... 5
Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Radial……... 6
Gambar 2.3 Konfigurasi Tie Line ………..……... 7
Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Loop………... 8
Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Spindel ……… 9
Gambar 2.6 Konfigurasi Jaringan Kluster ………..……….. 10
Gambar 2.7 Jaringan Distribusi Sekunder ………... 11
Gambar 2.8 Transformator……… 12
Gambar 2.9 Prinsip Kerja Transformator ………. 13
Gambar 2.10 Konstruksi Transformator Distribusi...……….. 19
Gambar 2.11 Gardu Transformator Distribusi………. 21
Gambar 3.1 Blok Diagram Langkah Kerja Penelitian ……..……… 39
Gambar 4.1 Single One Diagram GI Glugur……….……… 39
Gambar 4.2 Grafik Kurva Beban Bulanan TD II GI Glugur ……… 40
Gambar 4.4 Grafik Susut Teknis pada Trafo Distribusi TD II GI
Glugur………... 55
Gambar 4.5 Grafik Komposisi Susut Teknis pada TD II Glugur …….… 57
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Penyulang pada TD II GI Glugur ……… 34
Tabel 4.1 Beban Bulanan pada TD II Glugur ……….. 40
Tabel 4.2 kWH input pada TD II GI Glugur .……….. 41
Tabel 4.3 Parameter-parameter pada Penyulang JTM……….. 42
Tabel 4.4 Parameter-parameter pada Transformator Distribusi….….. 42
Tabel 4.5 Susut Teknis pada Jaringan Tegangan Menengah….…….. 48
Tabel 4.6 Susut Teknis pada Transformator Distribusi….………….. 54
ABSTRAK
Dalam pendistribusian energi listrik dari pembangkit hingga ke konsumen
terjadi hilangnya energi atau susut energi (losses). Susut energi pada suatu sistem kelistrikan pasti selalu ada. Hal ini disebabkan adanya kandungan tahanan pada
penghantar yang bersifat permanen dan sifat alamiah jaringan itu sendiri.
Berdasarkan standar nasional , losses pada saluran transmisi dan distribusi idealnya adalah sekitar 8% - 10%. Pada tugas akhir ini akan dilihat pengaruh dari
pertambahan beban daya listrik terhadap susut teknis pada jaringan. Semakin
besar beban yang dilayani, maka akan menghasilkan susut teknis yang semakin
membesar pula. Pada bulan Juni tahun 2013 total susut teknis pada Gardu Induk
Glugur TD II mencapai 350690.76 kWH yang terdiri dari susut pada penyulang
JTM sebesar 64194.97 kWH dan susut pada transformator distribusi sebesar
286495.79 kWH.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
PT PLN (Persero) adalah penyedia listrik Negara yang ada di Indonesia.
Dalam penyaluran daya listrik, tidak seluruhnya dapat disalurkan kepada
konsumen, karena akan hilang dalam bentuk susut energi. Susut pada sistem
distribusi tenaga listrik yang biasanya diukur pada kurun waktu tertentu,
merupakan salah satu ukuran efisien atau tidaknya suatu pengoperasian sistem
tenaga listrik.
Munculnya susut diakibatkan oleh sebab-sebab yang sifatnya teknis dan
yang bersifat non teknis. Penyebab susut yang bersifat teknis pada jaringan
distribusi adalah semata-mata akibat adanya kandungan tahanan dalam penghantar
yang sifatnya permanen. Selain itu kemungkinan penyebab besarnya susut
jaringan distribusi antara lain keadaan alamiah jaringan itu sendiri, seperti
panjang jaringan yang cenderung terus bertambah. Beban yang melebihi
standardnya diduga lebih memperburuk lagi kinerja penyulang itu dilihat dari
aspek susut teknis jaringan.
Hal inilah yang melatarbelakangi saya untuk mengadakan penelitian besar
susut teknis pada jaringan distribusi PT PLN (Persero) Rayon Medan TD II GI
Glugur Dengan diketahuinya nilai susut teknik maka diharapkan akan lebih
1.2 Rumusan Masalah
Susut teknis yang terjadi pada jaringan distribusi akan cenderung
bertambah setia tahunnya. Hal ini diakibatkan oleh dua hal penting yaitu
konsumen yang semakin bertambah dan panjang jaringan yang juga cenderung
bertambah. Keadaan konsumen dan panjang jaringan yang terus cenderung
bertambah akan menyebabkan beban yang dilayani juga akan semakin besar, dan
menyebabkan susut teknis pada jaringan semakin besar. Pada Tugas akhir ini akan
dibahas besarnya susut teknis yang terjadi dalam interval waktu tertentu
berdasarkan beban yang disalurkan kepada konsumen.
1.3 Batasan Masalah
Agar isi dan pembahasan tugas akhir ini menjadi terarah dan dapat
mencapai hasil yang diharapkan, maka penulis perlu membuat batasan masalah
yang akan dibahas. Adapun batasan masalah pada penulisan tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Wilayah penelitian adalah saluran distribusi pada PT PLN (Persero)
Rayon Medan TD II GI Glugur.
2. Analisa perhitungan susut teknik dengan menggunakan pendekatan
kurva beban.
3. Hanya membahas susut teknis pada jaringan tegangan menengah dan
transformator distribusi.
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besar susut
teknis yang terjadi pada saluran distribusi pada PT PLN (Persero) Rayon Medan
TD II GI Glugur dalam periode waktu tertentu.
1.5 Manfaat
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah untuk menjadi salah satu cara
untuk memperkirakan besar susut teknis pada jaringan distribusi sehingga dasar
pertimbangan bagi PT PLN (Persero) dalam melaksanakan program penurunan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Tenaga listrik dibangkitkan dari pusat-pusat pembangkit seperti PLTA
(Pembangkit Listrik Tenaga Air), PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTG
(Pembangkit Listrik Tenaga Gas) ataupun PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga
Gas Uap). Tenaga listrik ini kemudian disalurkan melalui saluran transmisi,
dimana tegangan penyalurannya dinaikkan dahulu oleh transformator penaik
tegangan (step up transformator). Penaikan tegangan ini berfungsi untuk mengurangi besarnya rugi-rugi daya saat penyalurannya. Saluran transmisi yang
ada di Indonesia pada umumnya memiliki tegangan 150 kV dan 500 kV.
Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi, maka akan
sampai pada Gardu Induk (GI) dimana tegangannya akan diturunkan oleh
transformator penurun tegangan (step down transformator). Disini tegangannya akan berubah menjadi tegangan menengah. Jaringan inilah yang disebut dengan
Jaringan Tegangan Menengah (JTM). Sistem distribusi primer di kota biasanya
terdiri atas 2 jenis, yaitu saluran udara (overhead lines) dan kabel-kabel tanah yang tertanam di jalan sehingga tidak terlihat (underground cable). Tegangan distribusi yang umum digunakan di Indonesia adalah 20 kV.
Setelah energi listrik disalurkan melalui jaringan distribusi primer, maka
tenaga listrik akan diturunkan lagi tegangannya pada gardu-gardu distribusi
salurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah (JTR) menuju ke rumah-rumah
pelanggan melalui Sambungan Rumah (SR).
2.2 Jaringan Distribusi Primer
Jaringan pada sistem distribusi tegangan menengah (20kV) dapat
dikelompokkan menjadi lima model, yaitu Jaringan Radial, Jaringan Hantaran
Penghubung (Tie Line), Jaringan Lingkaran (Loop), Jaringan Spindeldan Sistem Gugus atau Kluster.
2.2.1 Jaringan Radial
Sistem distribusi dengan pola Radial seperti Gambar 2.2 sdalah sistem
distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa
penyulang yang menyuplai beberapa gardu distribusi secara radial.
Dalam penyulang tersebut dipasang gardu-gardu distribusi untuk
konsumen. Gardu distribusi adalah tempat dimana trafo untuk konsumen
dipasang. Bisa dalam bangunan beton atau diletakan diatas tiang. Keuntungan
dari sistem ini adalah sistem ini tidak rumit dan lebih murah dibanding dengan
sistem yang lain.
Namun keandalan sistem ini lebih rendah dibanding dengan sistem
lainnya. Kurangnya keandalan disebabkan karena hanya terdapat satu jalur utama
yang menyuplai gardu distribusi, sehingga apabila jalur utama tersebut mengalami
gangguan, maka seluruh gardu akan ikut padam. Kerugian lain yaitu mutu
tegangan pada gardu distribusi yang paling ujung kurang baik, hal ini dikarenakan
jatuh tegangan terbesar ada diujung saluran.
2.2.2 Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)
Sistem Distribusi Tie Line seperti Gambar 2.3 di bawah ini digunakan untuk pelanggan penting yang tidak boleh padam seperti Bandara, Rumah Sakit,
dan lain-lain. Sistem ini memiliki minimal dua penyulang sekaligus dengan
tambahan Automatic Change Over Switch / Automatic Transfer Switch. Setiap penyulang terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut sehingga bila salah
satu penyulang mengalami gangguan maka pasokan listrik akan di pindah ke
penyulang lain.
2.2.3 Jaringan Lingkaran (Loop)
Pada Jaringan Tegangan Menengah Struktur Lingkaran (Loop) seperti Gambar 2.4 dimungkinkan pemasokannya berasal dari beberapa gardu induk,
sehingga dengan demikian tingkat keandalannya relatif lebih baik.
Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Loop
2.2.4 Jaringan Spindel
Sistem Spindel seperti pada Gambar 2.5 di bawah ini adalah suatu pola kombinasi jaringan dari pola Radial dan Ring. Spindel terdiri dari beberapa penyulang (feeder) yang tegangannya diberikan dari Gardu Induk dan tegangan tersebut berakhir pada sebuah Gardu Hubung (GH).
Pada sebuah spindel biasanya terdiri dari beberapa penyulang aktif dan sebuah penyulang cadangan yang akan dihubungkan melalui gardu hubung. Pola
spindel biasanya digunakan pada jaringan tegangan menengah (JTM) yang menggunakan kabel tanah/saluran kabel tanah tegangan menengah (SKTM).
Di dalam sebuah penyulang aktif terdiri dari gardu distribusi yang berfungsi untuk
mendistribusikan tegangan kepada konsumen baik konsumen tegangan rendah
(TR) atau tegangan menengah (TM).
Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Spindel
2.2.5 Sistem Gugus (Kluster)
Konfigurasi Gugus seperti pada Gambar 2.6 di bawah ini banyak
digunakan untuk kota besar yang mempunyai kerapatan beban yang tinggi. Dalam
sistem ini terdapat saklar pemutus beban dan penyulang cadangan. Penyulang ini
berfungsi bila ada gangguan yang terjadi pada salah satu penyulang konsumen.
Artinya penyulang cadangan inilah yang menggantikan fungsi suplai daya ke
Gambar 2.6 Konfigurasi Jaringan Kluster
2.3 Jaringan Distribusi Sekunder
Sistem jaringan distribusi sekunder atau sering disebut jaringan distribusi
tegangan rendah (JDTR) merupakan jaringan yang berfungsi sebagai penyalur
tenaga listrik dari gardu-gardu pembagi (gardu distribusi) ke pusat-pusat beban
(konsumen tenaga listrik). Besarnya standar tegangan untuk jaringan ditribusi
sekunder ini adalah 127/220 V untuk sistem lama, dan 220/380 V untuk sistem
baru, serta 440/550 V untuk keperluam industri.
Besarnya tegangan maksimum yang diizinkan adalah 3 sampai 4 % lebih
besar dari tegangan nominalnya. Penetapan ini sebanding dengan besarnya nilai
tegangan jatuh (voltage drop) yang telah ditetapkan berdasarkan PUIL 661 F.1, bahwa rugi-rugi daya pada suatu jaringan adalah 15 %. Dengan adanya
pembatasan tersebut stabilitas penyaluran daya ke pusat-pusat beban tidak
Sistem distribusi ini merupakan bagian yang langsung berhubungan
dengan konsumen. Jadi sistem ini selain berfungsi menerima daya listrik dari
sumber daya (trafo distribusi), juga akan mengirimkan serta mendistribusikan
daya tersebut ke konsumen. Mengingat bagian ini berhubungan langsung dengan
konsumen, maka kualitas listrik selayaknya harus sangat diperhatikan.
2.4 Transformator
Salah satu penyebab mengapa arus AC (bolak-balik) banyak di pakai
adalah karena kemungkinan mentransformasikannya amat mudah, baik dalam
menaikkan tegangan maupun menurunkan tegangan. Alat yang digunakan untuk
menaikkan atau menurunkan tegangan disebut transformator.
Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan
mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik
yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi
elektromagnet. Transformator dapat digunakan secara luas, baik dalam bidang
tenaga listrik maupun dalam bidang elektronika. Penggunaan transformator dalam
bidang sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai dan
ekonomis untuk tiap-tiap keperluannya, misalnya keperluan akan tegangan tinggi
dalam pengiriman daya listrik untuk jarak yang jauh.
Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan Hukum Amperedan Hukum Faraday, yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Transformator terdiri atas dua
buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini
terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang
memiliki reluktansi (reluctance) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di
dalam inti yang dilaminasi. Karena kumparan tersebut membentuk jaringan
tertutup maka mengalirlah arus primer.
Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi
induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama
(mutual induction). Inilah yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder dan mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di
bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi).
2.4.1 Jenis-jenis Transformator
Transformator dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis tergantung
dilihat dari aspeknya.
a). Transformator berdasarkan fungsinya
Transformator step up, yaitu transformator yang digunakan untuk
menaikkan tegangan. Transformator ini memiliki lilitan sekunder
yang lebih banyak daripada lilitan primernya.
Transformator step down, yaitu transformator yang digunakan untuk
menurunkan tegangan. Transformator ini memiliki lilitan sekunder
yang lebih sedikit daripada lilitan primernya.
b). Transformator untuk pengukuran
Transformator arus, yaitu transformator digunakan untuk pengukuran
arus yang besarnya ratusan ampere dari arus yang mengalir dalam
jaringan tegangan tinggi. Disamping untuk penguran arus, trafo arus
juga digunakan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak
jauh dan relay proteksi.
Transformator tegangan, yaitu transformator satu fasa step downyang
mentransformasi tegangan tinggi atau tegangan menengah ke suatu
tegangan rendah yang layak untuk perlengkapan indikator, alat ukur,
relay, dan alat sinkronisasi serta berfungsi untuk merubah tegangan
tinggi menjadi tegangan rendah sehingga dapat diukur dengan
Voltmeter. Hal ini dilakukan atas pertimbangan harga dan bahaya
c). Transformator berdasarkan pemakaian
Transformator mesin, yaitu transformator yang digunakan pada
mesin-mesin listrik.
Transformator Gardu Induk, yaitu transformator yang digunakan pada
gardu induk.
Transformator distribusi, yaitu transformator yang digunakan pada
saluran distribusi untuk menyalurkan energy listrik ke konsumen.
2.4.2 Rugi-rugi Transformator
Transformator memiliki beberapa rugi-rugi sebagai berikut :
a). Rugi-rugi Tembaga (Pcu)
Rugi-rugi tembaga merupakan rugi-rugi yang diakibatkan oleh adanya
tahanan resistif yang dimiliki oleh tembaga yang digunakan pada bagian lilitan
trafo, baik pada bagian primer maupun sekunder.
= ( ) (2.1)
Formula ini merupakan perhitungan untuk pendekatan. Karena arus beban
berubah–ubah, rugi tembaga juga tidak konstan bergantung pada beban. Dan perlu
b). Rugi Besi (Pi)
Rugi besi di peroleh dari percobaan beban nol dari suatu transformator.
Dari percobaan, dapat diketahui bahwa arus penguat I0 terdiri dari 2 komponen,
yaitu komponen arus pemagnetan (Im) dan komponen rugi inti dari arus penguat
Ic, yang menyatakan arus yang terpakai akibat adanya arus hysteresis dan arus
Eddy. Besar rugi besi adalah penjumlahan dari rugi hysteresis dengan rugi Eddy.
(Pi = P h+ Pe).
1). Rugi-rugi Eddy Current(Pe)
Rugi-rugi arus eddy merupakan rugi-rugi panas yang terjadi pada
bagian inti trafo. Perubahan fluks menyebabkan induksi tegangan pada bagian
inti besi trafo dengan cara yang sama seperti pada kawat yang
mengelilinginya. Tegangan tersebut menyebabkan arus berputar pada bagian
inti trafo. Arus eddy akan mengalir pada bagian inti trafo yang bersifat
resistif. Arus eddy akan mendisipasikan energi ke dalam inti besi trafo yang
kemudian akan menimbulkan panas.
= ( ) (2.2)
Dimana :
Ke = Konstanta arus pusar
Bmaks= Fluks maksimum (Wb)
2). Rugi-rugi Hysteresis(Ph)
Rugi-rugi hysteresis merupakan rugi-rugi yang berhubungan dengan pengaturan daerah magnetik pada bagian inti trafo. Dalam pengaturan daerah
magnetik tersebut dibutuhkan energi. Akibatnya akan menimbulkan rugi-rugi
terhadap daya yang melalui trafo. Rugi-rugi tersebut menimbulkan panas
pada bagian inti trafo.
= . . . ( ) (2.3)
Dimana :
Kh = Konstanta Hysteresis
Bmaks= Fluks maksimum (Wb)
2.5 Transformator Distribusi
Transformator distribusi yang umum digunakan adalah transformator step down20kV/400V. Tegangan fasa ke fasa sistem jaringan tegangan rendah adalah 380 V. Karena terjadi drop tegangan, maka pada tegangan rendahnya dibuat diatas
380V agar tegangan pada ujung penerima tidak lebih kecil dari 380V.
Transformator merupakan suatu alat listrik statis yang mampu mengubah
maupun untuk menyalurkan energi listrik arus bolak-balik dari satu atau lebih
rangkaian listrik ke rangkaian listrik arus bolak-balik yang lain, melalui suatu
umumnya transformator terdiri atas sebuah inti, yang terbuat dari besi berlapis,
dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer, dan kumparan sekunder. Rasio
perubahan tegangan akan tergantung dari rasio jumlah lilitan pada kedua
kumparan itu. Hubungan transformasinya adalah sebagai berikut :
=
=
(2.4)dimana :
E1= ggl pada sisi primer (volt)
E2= ggl pada sisi sekunder (volt)
N1= jumlah belitan pada sisi primer (turn)
N2= jumlah belitan pada sisi sekunder (turn)
Transformator distribusi pada dasarnya adalah tiga transformator satu fasa
yang bekerja bersama dan dilayani oleh suatu sistem tiga fasa dan dapat melayani
beban tiga fasa atau beban satu fasa pada masing-masing fasanya. Suatu
transformator distribusi berkualitas baik, jika transformator tersebut mempunyai
Gambar 2.10 Konstruksi Transformator Distribusi
Transformator distribusi yang terpasang pada tiang dapat dikategorikan
menjadi :
1. Conventional transformers. Tidak memiliki peralatan proteksi terintegrasi terhadap petir, gangguan dan beban lebih sebagai bagian
dari trafo. Oleh karena itu dibutuhkan fuse cut out untuk menghubungkan conventional transformersdengan jaringan distribusi primer. Lightning arrester juga perlu ditambahkan untuk trafo jenis ini.
2. Completely self-protecting ( CSP ) transformers. Memiliki peralatan proteksi terintegrasi terhadap petir, baban lebih, dan hubung singkat.
Lightning arrester terpasang langsung pada tangki trafo sebagai proteksi terhadap petir. Untuk proteksi terhadap beban lebih,
hubungan proteksi internal yang dipasang antara beliran primer
dengan bushingprimer.
3. Completely self-protecting for secondary banking (CSPB) transformers. Mirip dengan CSP transformers, tetapi pada trafo jenis ini terdapat sebuah circuit breakerpada sisi sekunder. Circuit breaker ini akan membuka sebelum weak linkmelebur.
Gardu trafo distribusi berlokasi dekat dengan konsumen. Transformator
dipasang pada tiang listrik dan menyatu dengan jaringan listrik. Untuk
mengamankan transformator dan sistemnya, gardu dilengkapi dengan unit-unit
pengaman. Karena tegangan yang masih tinggi belum dapat digunakan untuk
mencatu beban secara langsung, kecuali pada beban yang didisain khusus, maka
digunakan transformator penurun tegangan ( step down) yang berfungsi untuk menurunkan tegangan menengah 20 kV ke tegangan rendah 400/230 Volt.
Gardu trafo distribusi ini terdiri dari dua sisi, yaitu sisi primer dan sisi
sekunder. Sisi primer merupakan saluran yang akan mensuplay ke bagian sisi
sekunder. Unit peralatan yang termasuk sisi primer adalah :
a). Saluran sambungan dari SUTM ke unit transformator (primer trafo)
2.6 Susut Energi
Saluran Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Saluran
distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber Gardu Induk
sampai ke konsumen. Dalam penyalurannya energi yang sampai ke konsumen
tidak akan sama dengan energi yang dikirimkan. Hal ini dikarenakan timbulnya
susut energi di sepanjang saluran distribusi. Susut energi merupakan kerugian
energi akibat beberapa masalah. Pada umumnya disebabkan oleh kualitas daya
hantar listrik. Semakin bagus kualitas daya hantar listrik semakin rendah susut
yang terjadi. Selain itu ada juga yang diakibatkan oleh rusaknya instalasi di
jaringan maupun dalam rumah yang tidak standar, akibat pencurian, maupun
menggunakan peralatan yang tidak sesuai.
Seiring pesatnya pertumbuhan beban, susut teknis yang disebabkan oleh
adanya resistansi pada penghantar akan semakin meningkat seiring dengan
besarnya beban akan menyebabkan kenaikan susut daya yang signifikan. Hal ini
dikarenakan susut berbanding lurus dengan resistansi penghantar dan kuadrat arus
beban. Pada sistem 3 fasa dimana jaringan tegangan rendahnya menggunakan
penghantar netral, susut pada jaringan tegangan rendah akan semakin bertambah
dengan adanya kontribusi susut penghantar netral. Bahkan pada pembebanan
sistem yang tidak seimbangnya besarnya arus yang mengalir pada penghantar fasa
(resistansi lebih besar) akan mengkontribusikan susut teknis yang juga lebih
besar.
Salah satu cara menurunkan untuk susut teknis pada jaringan tegangan
rendah adalah dengan melakukan pemecahan beban dan pemerataan beban.
penghantar fasa dengan cara membangun gardu portal atau memindahkan beban
dan jurusan yang terbebani berat ke jurusan yang pembebanannya ringan.
Sementara pemerataan beban bertujuan untuk mengurangi besar arus yang
mengalir pada penghantar netral sehingga diharapkan susut teknis jaringan
tegangan rendah akibat pembebanan atau ketidakseimbangan dapat dikurangi
2.7 Jenis-Jenis Susut Energi
Susut energi dapat diklasifikasi lagi dengan cara meninjau dari beberapa
aspeknya. Susut energi dapat ditinjau dari tempat terjadi, sifat dan penyebabnya.
2.7.1 Susut Energi Ditinjau dari Tempat Terjadinya
Berdasarkan tempat terjadinya, susut energi dibagi menjadi 2 bagian yaitu
susut transmisi dan susut distribusi.
1. Susut Transmisi, yaitu hilangnya energi listrik yang di bangkitkan pada
saat disalurkan melalui jaringan transmisi ke gardu induk.
2. Susut Distribusi, yaitu hilangnya energi listrik yang didistribusikan dari
gardu induk melalui jaringan distribusi ke pelanggan.
2.7.2 Susut Energi Ditinjau dari Sisi Sifatnya
Berdasarkan sifatnya, susut energi dibagi menjadi 2 bagian yaitu susut
konstan dan susut variabel.
1. Susut konstan, yaitu susut yang timbul secara konstan (terus-menerus)
rugi-rugi besi trafo, rugi-rugi pada kwh meter, kebocoran isolasi dan
sebagainya.
2. Susut variabel, yaitu susut yang timbul secara variabel (berubah-ubah)
pada sistim distribusi tenaga listrik yang dipengaruhi oleh fluktuasi beban
(naik-turunnya beban). Contoh susut variabel yaitu rugi-rugi penghantar
(I2R), rugi-rugi pada titik sambung/titik kontak, dan sebagainya.
2.7.3 Susut Energi Ditinjau dari Sisi Penyebabnya
Berdasarkan penyebabnya, susut energi dibagi menjadi 2 bagian yaitu
susut teknis dan susut nonteknis.
1. Susut teknis, yaitu susut yang timbul pada sistim distribusi tenaga listrik
yang disebabkan oleh faktor teknis yang sangat dipengaruhi oleh fluktuasi
dan sifat beban, antara lain seperti ukuran konduktor, panjang jaringan,
sistim tegangan yang dipakai, tingkat isolasi yang ada, dan lain sebagainya
( berkaitan langsung dengan I2R )
2. Susut nonteknis, yaitu susut yang timbul pada sistim distribusi tenaga
listrik yang disebabkan oleh faktor nonteknis, antara lain seperti kesalahan
administrasi data pelanggan, kesalahan dalam pembacaan dan pencatatan
meter listrik, adanya kasus pelanggaran (pencurian listrik) dan lain
Sedangkan menurut Keputusan Direksi PT. PLN (Persero) No: 217-1.K/DIR/2005 tentang Pedoman Penyusunan Laporan Neraca Energi (kWH), susut (Losses) diperinci sebagai berikut :
1. Susut Energi, adalah jumlah energi kWH yang hilang atau menyusut
terjadi karena sebab-sebab teknik maupun non teknik pada waktu
penyediaan dan penyaluran energi.
2. Susut Teknik, adalah susut yang terjadi karena alasan teknik dimana energi
menyusut berubah menjadi panas pada saluran.
3. Susut Non Teknik, adalah selisih antara susut energi dan susut teknik.
4. Susut Transmisi, adalah susut teknik yang terjadi pada jaringan transmisi,
yang meliputi susut pada Jaringan Tegangan Tinggi (JTT) dan pada Gardu
Induk (GI).
5. Susut Distribusi, adalah susut teknik dan non teknik yang terjadi pada
jaringan distribusi yang meliputi susut pada Jaringan Tegangan Menengah
(JTM), Gardu Distribusi (GD), Jaringan Tegangan Rendah (JTR),
Sambungan Rumah (SR) serta Alat Pembatas dan Pengukur (APP) pada
pelanggan TT, TM dan TR. Bila terdapat Jaringan Tegangan Tinggi yang
berfungsi sebagai jaringan distribusi maka susut jaringan ini dimasukkan
sebagai Susut Distribusi.
6. Susut TT, adalah susut teknik dan non teknik yang terjadi pada sisi TT,
yang merupakan penjumlahan susut pada JTT (Jaringan Tegangan Tinggi),
GI (Gardu Induk), dan APP (Alat Pembatas dan Pengukur).
Menengah), GD ( Gardu Distribusi), dan APP (Alat Pembatas dan
Pengukur).
8. Susut TR, adalah susut teknik dan non teknik yang terjadi pada sisi TR,
yang merupakan penjumlahan susut pada JTR (Jaringan Tegangan
Rendah), SR (Sambungan Rumah) dan APP (Alat Pembatas dan
Pengukur).
9. Susut Jaringan, adalah jumlah energi dalam kWH yang hilang pada
jaringan transmisi dan distribusi, atau merupakan penjumlahan antara
Susut Transmisi dan Susut Distribusi.
2.8 Penyebab Terjadinya Susut Energi
Penyebab terjadinya susut energi bisa ditinjau dari 2 segi, yaitu dari segi
teknis dan dari segi non teknis. Dari segi teknis, yang menjadi penyebab susut
energi adalah sebagai berikut :
1. Ukuran penghantar yang kurang optimum (yang dipengaruhi oleh Faktor
Beban dan Faktor Distribusi Beban).
2. Jaringan yang terlalu panjang.
3. Tingkat isolasi yang telah menurun dibawah batas minimal (pada isolator,
minyak trafo, kabel, arrester).
4. Pembebanan yang tidak seimbang (timbulnya I0).
5. Faktor Daya (Cos Q) yang rendah (timbulnya daya reaktif)
7. Titik sambung / kontak yang kurang sempurna (timbulnya panas yang
berlebihan sehingga mengurangi energi).
8. Pengawatan alat ukur yang salah pada urutan fasa/polaritas (timbulnya
selisih ukur).
9. Pengaruh harmonisa (Power Quality) sehingga mempengaruhi pengukuran
10.Kebocoran arus melalui pepohonan atau sisa benang laying-layang yang
menyentuh jaringan (timbulnya kebocoran energi).
Sedangkan dari segi non teknis yang menjadi penyebab susut energi adalah
sebagai berikut :
1. Data Induk Langganan (DIL) yang tidak akurat.
2. Pembacaan/pencatatan angka stand kWh meter yang tidak tepat/benar
(waktu, angka, penafsiran, faktor kali dan lain-lain).
3. Pencurian aliran listrik oleh pelanggan maupun non pelanggan.
4. Pemakaian sendiri yang tidak terukur / tercatat.
5. Cara perhitungan yang tidak benar.
2.9 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
tegangan menengah (JTM) 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 flukstuansi konsumsi energi listrik sangat
besar dengan perbedaan yang signifikan antara konsumsi energi listrik pada siang
hari dan malam hari, sedangkan pada sektor industri flukstuansi konsumsi energi
sepanjang hari akan hampir sama, sehingga perbandingan beban puncak terhadap
beban rata-rata hampir mendekati 1 (satu).
Pada sistem tiga fasa 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 vektor
masing-masing arus fasanya akan berharga nol. Sedangkan pada kondisi
pembebanan tidak seimbang arus yang mengalir pada penghantar netral dapat
berharga sama dengan arus yang mengalir pada penghantar fasa. 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.
Faktor lain yang mempengaruhi susut pada jaringan tegangan rendah
adalah panjang jaringan tegangan rendah dan luas penampang konduktornya,
dimana semakin panjang jaringan dengan penampang konduktor yang lebih kecil,
2.10 Pengaruh Susut Teknis Terhadap Kerugian PT PLN (PERSERO) Dalam konteks kenaikan tarif listrik, indeks efisiensi berupa tinggi
rendahnya angka susut, sebab angka susut identik dengan biaya atau pendapatan
yang hilang. PT. PLN (Persero) sebagai perusahaan yang menyediakan
ketenagalistrikan setiap tahunnya selalu mengalami kesusutan (kehilangan
pendapatan). Oleh karena itu PT. PLN (Persero) dituntut untuk menekan angka
susut energi listrik sesuai dengan yang diperkenankan dalan Surat Keputusan Menteri Keuanganbahwa PT. PLN (Persero) harus dapat menekan susut sebesar sepuluh persen (10%). Dengan demikian apabila PT. PLN (Persero) dapat
menekan angka kesusutan sampai pada level ideal sebesar 10% maka akan ada
peningkatan pendapatan. Dengan adanya pendapatan tambahan tersebut maka PT.
PLN (Persero) tidak perlu menaikan harga jual atau TDL (Tarif Dasar Listrik)
kepada konsumen. Pemerintah tidak perlu memberikan subsidi kepada PT. PLN
(Persero) sehingga subsidi tersebut dapat dialokasikan ke sektor lain yang lebih
membutuhkan seperti sektor pendidikan dan kesehatan. Selain itu PT. PLN
(Persero) dapat melakukan investasi baru disektor ketenagalistrikan, khususnya di
pembangkitan yang selanjutnya dapat meningkatkan kecukupan pelayanan kepada
masyarakat. Menurut Muhamad Tasrif, seorang pengamat kelistrikan, mengatakan bahwa semakin bagus kualitas daya hantarnya, semakin rendah susut yang terjadi.
Jika terjadi penurunan susut, hal itu akan berdampak pada peningkatan
pendapatan penjualan energi listrik.
Maka dari pengertian diatas penulis dapat menyimpulkan bahwa susut
yang diterima oleh perusahaan dan PT. PLN (Persero) akan selalu menderita
kerugian. Semakin rendah angka susut (losses) distribusi maka akan semakin besar pendapatan yang diterima oleh perusahaan, begitu sebaliknya jika semakin
tinggi angka susut (losses) maka akan semakin kecil pendapatan yang diterima oleh perusahaan tesebut.
Menurut hasil audit yang dilakukan oleh Arthur Andersen dan UMS Group dari Australia (AA/UMS), terdapat inefisiensi pada PLN. Audit efisiensi ini merupakan audit khusus yang tidak sama dengan audit keuangan yang biasanya
dilakukan oleh kantor akuntan publik. Tujuan audit efisiensi ini adalah:
1). Meneliti secara independen efisiensi PLN dibandingkan dengan tolok ukur
World Best Practices Standart.
2). Merekomendasikan peningkatan efisiensi kinerja PLN.
Temuan utama dari audit efisiensi tersebut adalah belum ada upaya
optimal dalam operasional dan investasi PLN sehingga timbul biaya inefisiensi
rata-rata Rp 5,6 triliun per tahun. Audit ini menemukan bahwa faktor-faktor yang
mempengaruhi inefisiensi tersebut adalah :
1). Inefisiensi dalam fungsi pembangkitan. Hal ini disebabkan oleh:
a). Pasokan gas yang melebihi kebutuhan, sehingga terdapat gas yang
tidak dipakai tetapi tetap harus dibayar. Hal ini disebabkan adanya
c). Biaya pengadaan spare parts yang terlalu tinggi. Biaya yang terlalu tinggi ini menandakan bahwa proses pengadaan tidak berjalan secara
normal sesuai prosedur.
2). Inefisiensi dalam fungsi transmisi, distribusi dan retail. Faktor yang
mempengaruhi adalah:
a). Biaya pengadaan spare parts yang terlalu tinggi. Biaya yang terlalu tinggi ini memberi tanda adanya proses pengadaan yang tidak berjalan
normal sesuai prosedur.
b). Produktivitas tenaga kerja rendah.
3). Inefisiensi dalam fungsi penunjang. Faktor yang mempengaruhi adalah:
a). Ketrampilan tenaga kerja belum memadai.
b). Kurang pemanfaatan sistem dan teknologi informasi yang ada.
4). Inefisiensi dalam perencanaan investasi. Hal ini disebabkan:
a). Perencanaan yang konservatif dan belum sepenuhnya berdasarkan
manajemen risiko (risk-based), menyebabkan beberapa sistem kelistrikan memiliki cadangan terlalu besar dan hal ini diperburuk
keadaannya oleh krisis.
b). Penggunaan dana pinjaman yang bersyarat ketat dan berkepanjangan
c). Kurang terpadunya sistem manajemen administrasi utang luar negeri
yang seharusnya diharapkan menjadi pengendali pengeluaran biaya
investasi.
d). Adanya kewajiban untuk menyediakan tenaga listrik sektoral dan
regional mempengaruhi nilai efisiensi dan ekonomi PLN.
5). Inefisiensi dalam pengadaan dan pelaksanaan konstruksi yang diakibatkan
oleh:
a). Lemahnya program pengawasan dan pengendalian proyek (total project management).
b). Pengendalian proyek tidak optimal karena kurangnya koordinasi
internal maupun campur tangan pihak luar, seperti pemberi pinjaman
non-multilateral(tied loan) dan intervensi Pemerintah.
c). OE (Owner’s Estimate) atau HPS (harga perhitungan sendiri) yang tidak ditetapkan secara benar. OE jarang dipakai sebagai pedoman PLN dalam tender/evaluasi/negosiasi pengadaan proyek, sehingga
harga perolehan lebih tinggi dari harga wajar internasional.
d). Keterlambatan proyek dan menumpuknya klaim karena lemahnya
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Metode yang dilakukan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah metode
pengumpulan data dan pengolahan data. Metode pengumpulan data dilakukan
pada PT PLN (PERSERO) Rayon Medan. Data yang di kumpulkan adalah data
penyulang pada TD II GI Glugur. Metode pengolahan data dilakukan secara
perhitungan manual.
Penelitian Tugas Akhir ini dilakukan dengan langkah kerja sebagai berikut:
Gambar 3.1 Blok Diagram Langkah Kerja Penelitian Pengumpulan Data
Menghitung Susut JTM
Menghitung Susut Trafo Distribusi
3.1 Pengumpulan Data
Pada tahap pengumpulan data, penulis melakukan kunjungan ke PT PLN
(PERSERO) Rayon Medan untuk mendapatkan data-data yang diperlukan untuk
penyusunan tugas akhir ini. Data tersebut terdiri atas penyulang pada TD II GI
Glugur sebagai berikut.
Tabel 3.1 Penyulang pada TD II GI Glugur
Kode Nama Penyulang Daerah Pelayanan
GG 1 Gagak Jl. Sei Deli, Jl. H. Adam Malik
GG 2 Garuda Lr.XIV, Jl. Kl. Y. Sudarso, PLN Wilsu, Jl. P. Brayan, Jl. Bilal, Jl. B. Kemuliaan
GG 3 Elang Jl. Sei Deli, Jl. Sekambing, Jl. Waringin, Jl. Nibung, GH. Petisah
GG 4 Rajawali Stand By Plaza Carrefour
GG 5 Angsa
Jl. Kl. Y. Sudarso sebagian, Jl. Putri Hijau,
Gardu Ped Mounted Lurah Kesawan, Kantor
PLN Wil. Sumut, Rumkit, UPB
GG 6 Kaswari
Jl. H. Said ( POLRESTA ), Perum Jati Mas, Perg
Methodist, Jl. Sutomo Ujg, Jl. Adi Negoro
Poltabes, Jl. PHM. Yamin, Jl. Sentosa Lama, Jl.
Wahidin
GG 7 Merak Gardu PT. Sukarela, PT. Sinabung, PT. Golgon
GG 8 Merpati By Pass ke GH. Helvetia
3.2 Pengolahan Data
Pada tahap pengolahan data, penulis melakukan perhitungan susut teknis
pada jaringan distribusi secara manual. Perhitungan dilakukan secara berurutan
3.2.1 Pengolahan Data pada Jaringan Tegangan Menengah
Dalam tahap ini dilakukan langkah-langkah untuk mendapatkan susut
teknis pada penyulang 20 kV Jaringan Tegangan Menengah. Tahapan-tahapannya
adalah sebagai berikut :
\
a). Mencari kWH input per penyulang (EJTM) dengan rumus :
= ℎ
ℎ
b). Mencari banyak transformator per penyulang dengan rumus :
= ℎ
ℎ
c). Menghitung beban puncak per penyulang (Ein) dengan rumus :
=
d). Menghitung beban puncak per transformator (Eout) dengan cara :
=
e). Menghitung beban penyulang ekivalen (Eeq) dengan cara :
= + + /3
g). Menghitung rugi beban puncak per penyulang (PJTM) dengan cara :
=
1000 1.732 20
h). Menghitung faktor rugi pada JTM (LLFJTM) dengan cara :
= 0.3 + 0.7
i). Menghitung susut total pada JTM dengan cara :
= ℎ
3.2.1 Pengolahan Data pada Transformator Distribusi
Dalam tahap ini dilakukan langkah-langkah untuk mendapatkan susut
teknis pada transformator distribusi 20kV/380V. Tahapan-tahapannya adalah
sebagai berikut :
a). Mencari kWh input trafo (kWHin) dengan cara mengurangkan kWH input pada
JTM dengan susut yang terjadi pada JTM.
b). Menghitung kWH input per trafo (ETrafo) dengan cara :
=
ℎ
c). Menghitung kapasitas rata-rata trafo (STrafo) dengan cara :
= ℎ
d). Menghitung beban puncak per trafo (kVATrafo) dengan cara :
=
e). Menghitung faktor rugi beban trafo (LLFTrafo)dengan cara :
= 0.3 + 0.7
f). Menghitung rugi beban trafo (PTrafo) dengan cara :
=
g). Menghitung susut total pada trafo dengan cara :
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS
4.1 Data
Data yang di ambil dalam penyelesaian tugas akhir ini adalah pada PT PLN
(PERSERO) Rayon Medan, daerah pelayanan TD II GI Glugur. Pada daerah
pelayanan ini, terdiri dari 8 buah penyulang 20 KV. Penyulang-penyulang tersebut
adalah :
a). Penyulang Gagak (GG1)
b). Penyulang Garuda (GG2)
c). Penyulang Elang (GG3)
d). Penyulang Rajawali (GG4)
e). Penyulang Angsa (GG5)
f). Penyulang Kaswari (GG6)
g). Penyulang Merak (GG7)
Data pertama yang diperoleh adalah data beban bulanan pada TD II GI
Glugur. Pada data ini diketahui besarnya daya yang diperlukan setiap bulannya.
Tabel 4.1 Beban Bulanan pada TD II GI Glugur
Bulan Beban Penyulang (MW) Total
GG1 GG2 GG3 GG4 GG5 GG6 GG7 GG8
Jul 12 2.98 5.20 5.03 0.00 1.06 2.42 1.58 5.76 24.15 Agu 12 0.95 8.06 4.72 0.00 0.99 2.35 0.99 5.72 23.77 Sep 12 0.87 8.00 4.80 0.00 0.93 2.35 1.30 5.34 23.59 Okt 12 0.99 0.82 4.78 0.00 1.02 2.33 1.31 5.62 24.08 Nov 12 0.88 7.83 4.66 0.00 0.74 2.32 1.16 5.58 23.17 Des 12 0.99 8.39 4.74 0.00 0.99 2.36 0.90 5.71 24.09 Jan 13 0.89 8.49 4.95 0.00 1.60 2.39 1.18 5.68 25.18 Feb 13 0.81 7.83 4.35 0.09 1.19 2.20 1.02 5.33 22.82 Mar 13 3.66 9.40 5.07 0.00 1.47 2.84 1.06 6.49 29.97 Apr 13 5.64 8.98 5.09 0.00 2.74 2.64 1.26 6.50 32.85 Mei 13 5.86 9.48 5.40 0.08 2.01 3.15 1.24 7.77 34.99 Jun 13 5.58 9.03 5.10 0.00 1.53 3.48 1.12 6.83 32.67
Dari tabel di atas dapat dibenntuk kurva beban sebagai berikut :
Dengan menggunakan pendekatan kurva beban, maka kWH input pada JTM
dapat kita tentukan. Caranya adalah dengan mengalikan daya total dengan interval
waktu dalam satu bulan, sehingga diperoleh kWH input sebagai berikut.
Tabel 4.2 kWH input pada TD II GI Glugur
Bulan Daya Total (MW) kWH input (kWH)
Jul 12 24.15 17388000
Agu 12 23.77 17114400
Sep 12 23.59 16984800
Okt 12 24.08 17337600
Nov 12 23.17 16682400
Des 12 24.09 17344800
Jan 13 25.18 18129600
Feb 13 22.82 16430400
Mar 13 29.97 21578400
Apr 13 32.85 23652000
Mei 13 34.99 25192800
Selain itu, ada beberapa parameter yang di peroleh yang nantinya akan
digunakan untuk perhitungan. Parameter-parameter tersebut seperti pada tabel
berikut ini.
Tabel 4.3 Parameter-parameter pada Penyulang JTM
Parameter Nilai
Jumlah Penyulang 8
Faktor Beban JTM (LFJTM) 0.63
Faktor Beban JTM (FKJTM) 0.85
Faktor Koreksi 1.00
Jumlah Transformator 187
Panjang JTM (km) 115.48
Tahanan penghantar (Ω /km) 0.098
Tabel 4.4 Parameter-parameter pada Transformator Distribusi
Parameter Nilai
Rugi Besi (Pbesi) 0.4
Rugi Tembaga(Pcu) 2.1
Faktor Beban Trafo (LFTrafo) 0.4
Faktor Kerja Trafo (FKTrafo) 0.8
Faktor Koreksi 1.00
Jumlah Transformator 187
4.2 Pengolahan Data
4.2.1 Perhitungan Susut Teknis pada JTM
Perhitungan susut teknis dilakukan dengan interval waktu per bulan. Secara
sistematis, maka susut teknis pada Jaringan Tegangan Menengah dapat dikerjakan
seperti berikut.
Susut Teknis JTM Bulan Juli 2012
kWH input JTM (kWHin) : 17388000 kWH
Jumlah Penyulang : 8 buah
Faktor Beban JTM (LFJTM) : 0.63
Faktor Beban JTM (FKJTM) : 0.85
Jumlah Transformator : 187
Faktor Koreksi JTM : 1.00
Panjang JTM : 115.48 km
Tahanan Penghantar per km : 0.098 Ω /km
kWH input per penyulang (EJTM) :
= ℎ
ℎ =
17388000
8 = 2173500
Banyak Transformator per Penyulang :
= ℎ
ℎ
Beban Puncak per Penyulang (Ein) :
= 2173500
= 2173631.88
24 30 0.63 0.85= 5637.25
Beban Puncak per Transformator (Eout) :
=
= 5637.25
23 1.00= 241.17
Beban penyulang ekivalen (Eeq) :
= + + /3
= (5637.25 + 5637.25 241.17 + 241.17 ) 3
= 3326.48
Panjang JTM per Penyulang (LJTM) :
=
ℎ =
115.48
8 = 14.44
Rugi Beban Puncak per Penyulang (PJTM)
=
= 14.44 0.098 1000
3326.48 1.732 20
= 13.05
Faktor Rugi JTM (LLFJTM) :
= 0.3 + 0.7
= 0.3 0.63 + 0.7(0.63) = 0.46683
Susut Total JTM :
= ℎ
= 24 30 8 13.05 0.46683
= 35078.18
Susut Teknis JTM Bulan Agustus 2012
kWH input JTM (kWHin) : 17114400 kWH
Jumlah Penyulang : 8 buah
Faktor Beban JTM (LFJTM) : 0.63
Faktor Beban JTM (FKJTM) : 0.85
Jumlah Transformator : 187
Faktor Koreksi JTM : 1.00
Panjang JTM : 115.48 km
kWH input per penyulang (EJTM) :
= ℎ
ℎ =
17114400
8 = 2139300
Banyak Transformator per Penyulang :
= ℎ
ℎ
=187
8 = 23.375≈23
Beban Puncak per Penyulang (Ein) :
= 2139300
= 2173631.88
24 30 0.63 0.85= 5548.55
Beban Puncak per Transformator (Eout) :
=
= 5548.55
23 1.00= 237.37
Beban penyulang ekivalen (Eeq) :
= + + /3
Panjang JTM per Penyulang (LJTM) :
=
ℎ =
115.48
8 = 14.44
Rugi Beban Puncak per Penyulang (PJTM)
=
1000 1.732 20
= 14.44 0.098 1000
3274.13 1.732 20
= 12.64
Faktor Rugi JTM (LLFJTM) :
= 0.3 + 0.7
= 0.3 0.63 + 0.7(0.63) = 0.46683
Susut Total JTM :
= ℎ
= 24 30 8 12.64 0.46683
Untuk perhitungan pada bulan lainnya, sama seperti di atas. Sehingga hasil
susut teknis pada JTM dapat ditunjukkan seperti tabel di bawah ini.
Tabel 4.5 Susut Teknis pada Jaringan Tegangan Menengah
Bulan kWHIn
Jul 12 17388000 2173500 3326.48 13.05 35078.18
Agu 12 17114400 2139300 3274.13 12.64 33982.95
Sep 12 16984800 2123100 3249.34 12.45 33470.22
Okt 12 17337600 2167200 3316.83 12.97 34875.12
Nov 12 16682400 2085300 3191.49 12.01 32289.02
Des 12 17344800 2168100 3318.21 12.98 34904.09
Jan 13 18129600 2266200 3468.35 14.18 38134.16
Feb 13 16430400 2053800 3143.28 11.65 31320.88
Mar 13 21578400 2697300 4128.14 20.09 54022.69
Apr 13 23652000 2956500 4524.83 24.14 64904.30
Mei 13 25192800 3149100 4819.60 27.38 73636.07
Dari tabel di atas dapat dibuat grafik susut teknis JTM per bulan sebagai
berikut.
Gambar 4.3 Grafik Susut Teknis pada JTM TD II GI Glugur
4.2.2 Perhitungan Susut Teknis pada Transformator Distribusi
Perhitungan susut teknis dilakukan dengan interval waktu per bulan. Secara
sistematis, maka susut teknis pada Transformator Distribusi dapat dikerjakan seperti
berikut.
Susut Teknis Transformator Distribusi Bulan Juli 2012
Faktor Beban Trafo (LFTrafo) : 0.4
Faktor Kerja Trafo (FKTrafo) : 0.8
Faktor Koreksi : 1
Jumlah Transformator : 187
Jumlah Kapasitas Terpasang : 23995 kVA
kWH input per Trafo (ETrafo) :
=
ℎ
=17352921.82
187 = 92796.37
Kapasitas Rata-rata (STrafo) :
= ℎ
ℎ
=23995
187 = 128.32
Beban Puncak per Trafo (kVATrafo) :
=
= 92796.37 24 30 0.4 0.8
Faktor Rugi Beban Trafo (LLFTrafo) :
= 0.3 + 0.7
= 0.3 0.4 + 0.7(0.4)
= 0.232
Rugi Beban Trafo (PTrafo) :
= +
= 0.4 + 402.76
128.32 2.1 0.232
= 5.20
Susut Transformator :
= ℎ
= 24 30 187 5.20 0.232 1
Susut Teknis Transformator Distribusi Bulan Agustus 2012
kWh input Trafo (kWHin) : kWH input JTM – Susut JTM
: 17114400 – 33982.95
: 17080417.05 kWH
Rugi Besi (Pbesi) : 0.4 kW
Rugi Tembaga(Pcu) : 2.1 kW
Faktor Beban Trafo (LFTrafo) : 0.4
Faktor Kerja Trafo (FKTrafo) : 0.8
Faktor Koreksi : 1
Jumlah Transformator : 187
Jumlah Kapasitas Terpasang : 23995 kVA
kWH input per Trafo (ETrafo) :
=
ℎ
=17080417.05
187 = 91339.13
Kapasitas Rata-rata (STrafo) :
= ℎ
ℎ
=23995
Beban Puncak per Trafo (kVATrafo) :
=
= 91339.13 24 30 0.4 0.8
= 396.44
Faktor Rugi Beban Trafo (LLFTrafo) :
= 0.3 + 0.7
= 0.3 0.4 + 0.7(0.4)
= 0.232
Rugi Beban Trafo (PTrafo) :
=
= 0.4 + 396.44
128.32 2.1 0.232
= 5.05
Susut Transformator :
= ℎ
= 24 30 187 5.05 0.232 1
Untuk perhitungan pada bulan lainnya, sama seperti di atas. Sehingga hasil
susut teknis pada trafo distribusi dapat ditunjukkan seperti tabel di bawah ini.
Tabel 4.6 Susut Teknis pada Transformator Distribusi
Bulan kWHIn
Jul 12 17352921.82 92796.37 402.76 5.20 162431.35
Agu 12 17080417.05 91339.13 396.44 5.05 157759.21
Sep 12 16951329.78 90648.82 393.44 4.98 155571.80
Okt 12 17302724.88 92527.94 401.60 5.17 161565.16
Nov 12 16650110.98 89038.03 386.45 4.82 150532.12
Des 12 17309895.91 92566.29 401.76 5.18 161688.75
Jan 13 18091465.84 96745.81 419.90 5.62 175465.63
Feb 13 16399079.12 87695.61 380.62 4.69 146401.15
Mar 13 21524377.31 115103.62 547.46 7.79 243182.11
Apr 13 23587095.70 126134.20 547.46 9.27 289515.05
Mei 13 25119163.93 134327.08 583.02 10.46 326670.78
Dari tabel di atas dapat dibuat grafik susut teknis Trafo Distribusi per bulan
sebagai berikut.
4.2.3 Komposisi Susut Teknis pada TD II GI Glugur
Dari analisa data di atas, maka dapat kita lihat komposisi susut teknis pada
TD II Glugur adalah sebagai berikut :
Tabel 4.7 Komposisi Susut Teknis TD II Glugur
Bulan Jul 12 17388000 35078.18 162431.35 197509.53 0.20% 0.93% 1.13%
Agu 12 17114400 33982.95 157759.21 191742.16 0.20% 0.92% 1.12%
Sep 12 16984800 33470.22 155571.80 189042.02 0.20% 0.92% 1.12%
Okt 12 17337600 34875.12 161565.16 196440.28 0.20% 0.93% 1.13%
Nov 12 16682400 32289.02 150532.12 182821.14 0.19% 0.90% 1.09%
Des 12 17344800 34904.09 161688.75 196592.84 0.20% 0.93% 1.13%
Jan 13 18129600 38134.16 175465.63 213599.79 0.21% 0.97% 1.18%
Feb 13 16430400 31320.88 146401.15 177722.03 0.19% 0.89% 1.08%
Mar 13 21578400 54022.69 243182.11 297204.8 0.25% 1.13% 1.38%
Apr 13 23652000 64904.30 289515.05 354419.35 0.27% 1.22% 1.49%
Mei 13 25192800 73636.07 326670.78 400306.85 0.29% 1.30% 1.59%
Gambar 4.5 Grafik Komposisi Susut Teknis pada TD II Glugur
Dari grafik komposisi di atas dapat dilihat bahwa susut teknis yang terjadi
pada penyulang JTM jauh lebih kecil daripada susut teknis yang terjadi pada trafo
distribusi. Susut teknis pada penyulang JTM berkisar sekitar 0.2 % sampai 0.3 %.
Sedangkan susut teknis pada trafo distribusi berada pada kisaran 0.8 % sampai 1.4 %
Gambar 4.6 Grafik Jumlah Susut Total pada TD II Glugur
Dari grafik di atas dapat kita lihat persentase susut pada Gardu Induk TD II
Glugur dari bulan Juli 2012 sampai dengan bulan Juni 2013. Persentase susut total
terbesar terjadi pada bulan Mei 2013, yaitu sekitar 1.6 %. Sedangkan persentase
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian disimpulkan sebagai berikut :
1. Semakin besar beban yang di pikul jaringan, maka susut teknis juga akan
semakin besar
2. Susut teknis pada penyulang (JTM) lebih kecil daripada susut teknis pada
transformator distribusi 20kV/380V.
3. Penggunaan daya listrik pelanggan yang meningkat bervariasi dari waktu
ke waktu.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian ini, penulis menyarankan beberapa saran ataupun
masukan untuk penelitian selanjutnya yaitu :
1. Pada penelitian selanjutnya, penulis menyarankan untuk melakukan
pengilahan data menggunakan simulasi, agar hasilnya lebih akurat.
2. Pada penelitian selanjutnya, penulis mengharapkan perhitungan susut
menjadi lebih detail sampai ke Jaringan Tegangan Rendah (JTR) dan
DAFTAR PUSTAKA
[1] Gonen, Turan.Electric Power Distribution System Engineering. Singapura: McGraw-Hill Book Co-Singapore.
[2] Arifin, Zainal. 2007. Panduan Pengendalian Susut. Bandung : PT PLN (Persero)
[3] Zuhal. 1988.Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta : Gramedia
[4] Fachturochman, Agam. (2005, 5 Juli). Penyakit Parah PLN Inefesiensi Akibat
KKN dan Listrik Swasta. [Online]. Tersedia : http://agamfat.wordpress.com/2005/
07/05/penyakit-parah-pln-inefisiensi-akibat-kkn-dan-listrik-swasta/
[5] Kersting, William H. 2002. Distribution System Modeling and Analysis.. CRC Press LLC
LAMPIRAN
Gambar situasi penyulang GI Glugur
1.
Penyulang Garuda (GG2)
Jl. Budi Kemenangan
Jl. Merdeka Jl. Budi Keadilan
Jl. Pertempuran
Jl. Pendidikan
Jl. Perwira I Jl. Jemadi
Jl. Jati
Jl. Perwira II
Universitas
3. Penyulang Angsa (GG5)
PMT
GD.Kitlur GD.Candika
Lap. Benteng GD. DPRD II
