Analisis Penyeimbangan Beban Pada Jaringan Tegangan Rendah Gardu Distribusi AMH02 Penyulang Amahai Di PT. PLN (Persero) ULP Masohi

Analisis Penyeimbangan Beban Pada Jaringan Tegangan Rendah Gardu Distribusi AMH02 Penyulang Amahai Di PT. PLN (Persero) ULP

Masohi

Marchelo C. de Queljoe¹, Deny R. Pattiapon², Marselin Jamlaay³ Program Studi Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ambon

1Chedeq20@gmail.com, ²redgiecilia@gmail.com, ³marselin90@gmail.com

Abstract - The Electric Power Distribution System is basically a process for distributing electricity from a 150 kV electric power transmission system to consumers, both 20 kV consumers and 380/220 V consumers.The more complex distribution system with the network is the Low Voltage (380 / 220V) distribution system. , because the low voltage distribution system network has a very wide network coverage. This often causes the Low Voltage Distribution system to become unbalanced, because in general, household customers use single-phase electricity. The result of the unbalanced low voltage distribution system will certainly affect many things, such as: transformer performance, overheating in the overload phase, current flowing in the neutral wire, dropping the end voltage on the overload phase network. And in the end the quality of electric power at the consumer level declines. The results of the initial measurement at the time of the peak load showed an imbalance in the T phase of 40.33%. With this load imbalance, the solution that can be implemented is to balance the load on the transformer. After load balancing, the load imbalance value drops to 3.43%. This value is far below the maximum imbalance criteria, which is 10%.

Keywords: Low Voltage Network; Substation Distribution; Load Balancing

Abstrak - Sistem Distribusi Tenaga Listrik pada dasarnya adalah suatu proses untuk menyalurkan tenaga listrik dari sistem transmisi tenaga listrik 150 kV ke konsumen, baik konsumen 20 kV ataupun konsumen 380/220 V. Sistem distribusi yang lebih kompleks jaringannya adalah sistem distribusi Tegangan Rendah (380/220V), karena jaringan sistem distribusi tegangan rendah mempunyai cakupan jaringan yang sangat luas. Hal ini seringkali menyebabkan sistem Distribusi Tegangan Rendah menjadi tidak seimbang, karena pada umumnya pelanggan rumah tangga memanfaatkan tenaga listrik satu fasa. Akibat dari sistem distribusi tegangan rendah yang tidak seimbang tentunya akan berpengaruh terhadap banyak hal, seperti: kinerja trafo, panas berlebih pada phase beban lebih, arus mengalir pada kawat netral, drop tegangan ujung pada jaringan phase beban lebih. Dan pada akhirnya kualitas tenaga listrik di tingkat konsumen menurun. Hasil pengukuran awal pada saat beban puncak menunujukan ketidakseimbangan pada phasa T sebesar 40,33%. Dengan ketidakseimbangan beban ini maka solusi yang bisa dilaksanakan adalah melakukan penyeimbangan beban pada trafo.

Setelah penyeimbangan beban, nilai ketidakseimbangan beban turun menjadi 3,43%. Nilai ini telah jauh dibawah kriteria ketidakseimbangan maksimum yaitu 10 %.

Kata kunci: Jaringan Tegangan Rendah;, Gardu Distribusi; Penyeimbangan Beban

I. PENDAHULUAN

Sistem distribusi yang lebih kompleks jaringannya adalah sistem distribusi Tegangan Rendah (380/220), karena jaringan sistem distribusi tegangan rendah mempunyai cakupan jaringan yang sangat luas. Hal ini seringkali menyebabkan sistem Distribusi Tegangan Rendah menjadi tidak seimbang, karena pada umumnya pelanggan rumah tangga memanfaatkan tenaga listrik satu fasa. Akibat dari sistem distribusi tegangan rendah yang tidak seimbang tentunya akan berpengaruh terhadap banyak hal, seperti: kinerja trafo, panas berlebihan pada phase beban lebih, arus mengalir pada kawat netral, drop tegangan ujung pada jaringan phase beban lebih. Dan pada akhirnya kualitas tenaga listrik di tingkat konsumen menurun. Dengan ketidakseimbangan beban ini maka solusi yang bisa dilaksanakan adalah melakukan penyeimbangan beban pada trafo.

Penyeimbangan beban merupakan suatu upaya untuk mengefisiensikan gardu distribusi sehingga arus yang mengalir bisa sepenuhnya diserap oleh pelanggan. Selain itu, penyeimbangan beban dimaksudkan untuk mengurangi arus netral menjadi sekecil mungkin bahkan jika memungkinkan arus netral sama dengan nol. Berdasarkan pengukuran beban puncak yang dilakukan pada gardu distribusi AMH02 penyulang Amahai, terdapat ketidakseimbangan beban sebesar 40,33% pada fasa T. Hal tersebut menjadi perhatian bagi PT. PLN (Persero) ULP Masohi.

.

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penyulang / Feeder

Penyulang atau feeder adalah sebagai pengirim daya setelah melewati Trafo daya dari Gardu Induk yang pada akhirnya langsung menyuplai ke konsumen. Misal Feeder yang menyuplai Industri 20kV atau Feeder yang masuk ke gardu distribusi dan ditransformasikan dari tegangan 20kV menjadi 380V.

2.1.1 Penyulang Amahai

Penyulang Amahai merupakan salah satu penyulang dari 5 penyulang pada pada sistem kelistrikan Masohi dengan panjang 9,09 Kms dengan berpenampang A3CS 150mm². Penyulang Amahai melayani sebagian kota Masohi sampai dengan desa Amahai, Souhuku dan Bandara Masohi. Konfigurasi penyulang Amahai awalnya radial murni namun belakangan ini sudah ditingkatkan menjadi Ring (Open loop) dengan Penyulang Tamilow, jika dilakukan pemeliharaan pada penyulang Amahai maka pemadaman dapat dilokalisir atau hanya sebagian pelanggan/gardu saja yang mengalami padam karena bisa disuplai balik dari penyulang Tamilow. Total Gardu yang dilayani oleh Penyulang Amahai sebanyak 17 Gardu Distribusi, salah satu diantaranya yaitu Gardu Distribusi AMH02.

2.2 Gardu Distribusi.

Gardu distribusi adalah bangunan gardu transformator yang memasok kebutuhan tenaga listrik bagi para pemanfaat baik dengan Tegangan Menengah maupun Tegangan Rendah. Fungsi gardu distribusi menurunkan tegangan pelayanan yang lebih tinggi menjadi tegangan pelayanan yang lebih rendah. Penyaluran daya dengan menggunakan gardu distribusi menggunakan sistem tiga fasa untuk Jaringan Tengan Menengah (JTM) dan Jaringan Tegangan Rendah (JTR) dengan transformator tiga fasa dengan kapasitas yang cukup besar. JTR ditarik dari sisi sekunder transformator untuk kemudian disalurkan kepada konsumen. Sistem tiga fasa tersedia untuk seluruh daerah pelayanan distribusi, walaupun sebagian besar konsumen mendapat pelayanan distribusi tenaga listrik satu fasa. JTM berpola radial dengan kawat udara sistem tiga fasa tiga kawat. Sementara JTR berpola radial dengan sistem tiga fasa empat kawat dengan netral. Konstruksi gardu distribusi dirancang berdasarkan optimalisasi biaya terhadap maksud dan tujuan penggunaannya yang kadang kala harus disesuaikan dengan peraturan pemda setempat.

Gambar 1. Gardu Distribusi AMH02

Gardu Distribusi AMH02 terdapat di penyulang Amahai. Gardu Distribsui AMH02 melayani Hotel Isabela Masohi dan pelanggan di sekitarnya. AMH02 adalah kode gardu untuk Gardu Jln. Isabela Jumlah pelanggan Gardu Distribusi AMH02 sebanyak 471 pelanggan.

2.3 Menentukan Persentase Ketidak-seimbangan Beban

Pada sisi sekunder transformator terdiri dari tiga phasa yaitu R, S, T dan satu N (netral). Apabila terdapat selisih yang cukup besar antar beban phasa R, S, T maka akan mengakibatkan munculnya arus pada penghantar netral (arus netral), semakin besar ketidakse-imbangan beban maka akan mengakibat-kan semakin besar pula arus netral tersebut.

Adapun batas ketidakseimbang-an (dalam %) yang ditetapkan di PLN, sehingga apabila ditemukan ketidakse-imbangan yang melebihi nilai tersebut maka akan diambil tindakan penyeimbangan. Persentase ketidakse-imbangan beban dapat di hitung berdasar-kan persamaan berikut :

Irata-rata = IR + IS + IT / 3 IR = a x Irata-rata IS = b x Irata-rata IT = c x Irata-rata

Pada keadaan seimbang, besarnya koefisien a, b dan c adalah 1. Dengan demikian rata-rata ketidakseimbangan (dalam

%) adalah: (|𝑎−1|+|𝑏−1|+|𝑐−1|)

3 × 100%

2.4 Rugi Pada Arus Netral

Sebagai akibat dari ketidakseimbangan beban antara tiap-tiap fasa pada sisi sekunder trafo (fasa R, fasa S, fasa T) mengalirlah arus di netral trafo. Arus yang mengalir pada penghantar netral trafo ini menyebabkan losses (rugi-rugi).

Losses pada penghantar netral trafo ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

PN = IN² x RN dimana

PN = losses pada penghantar netral trafo (watt) IN = arus yang mengalir pada netral trafo (A) RN = tahanan penghantar netral trafo (Ω)

Sehingga daya aktif transformator dapat dirumuskan sebagai berikut:

P = S x cos φ Dimana

P = Daya aktif transformator S = Daya semu transformator Cos φ = 0,8 (asumsi)

Persentase rugi – rugi daya akibat adanya arus netral pada penghantar netral transformator adalah :

%PN =^𝑃𝑁

𝑃 × 100 % 2.7 Beban Penuh Transformator

Daya transformator bila ditinjau dari sisi tegangan tinggi (primer) dapat dirumuskan sebagai berikut:

S = √3 x V x I Dimana

S = Daya transformator (kVA)

V = Tegangan sisi primer transformator (kV) I = Arus jala – jala (A)

Sehingga untuk menghitung arus beban penuh dapat menggunakan rumus : 𝐼𝐹𝐿 = 𝑆

√3. 𝑉 Dimana

IFL = Arus beban penuh (A) S = Daya transformator (kVA) V = Tegangan sisi sekunder (V) Arus rata -rata dapat dihitung dengan rumus :

Irata-rata =^{𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇}

3

Persentase pembebanan transformator adalah :

𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎

𝐼𝐹𝐿 × 100%

Jika [ I ] adalah besaran arus phase dalam penyaluran daya sebesar P pada keadaan seimbang, maka pada penyaluran daya yang sama tetapi dengan keadaan yang tidak seimbang besarnya arus – arus phasa dapat dinyatakan dengan koefsien a, b, c, sebagai berikut:

IR = a.I maka, a = ^𝐼𝑅

𝐼

IS = b.I maka, b =^𝐼𝑆

𝐼

IT = c.I maka, c =^𝐼𝑇

𝐼

III. METODE

3.1 Alat dan Bahan

Adapun penggunaan alat dalam pembuatan tugas akhir ini ditunjukan pada Tabel 1.

TABEL 1

ALAT DAN BAHAN PENUNJANG

No Alat Jumlah Keterangan

1 Digital Clamp

Meter 1 Buah

Clamp Meter adalah alat pengukur listrik yang menggabungkan digital multimeter yang basic dengan sensor arus. Clamp meter dapat mengukur arus AC dan DC, tegangan AC dan DC, resistansi, kontinuitas, dan lainya. Digital Clamp Meter yang ddigunakan PLN dapat dihubungkan dengan Smarthphone

2 Smarthphone 1 Buah Untuk menyimpan dan menganalisis data yang diukur Digital Clamp Meter.

3 Tool Kit 1 Buah Tool set mekanik untuk keperluan teknis dan reparasi.

4 Laptop 1 Buah Membuat data penelitian dan keperluan pembuatan tugas akhir.

3.2 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis kuantitatif yang mana metode penelitian tersebut digunakan untuk menganalisa penelitian dengan data berupa angka-angka.

3.3 Jenis Data a. Data Primer

Data primer diperoleh dari hasil pengukuran langsung pada jaringan tegangan rendah gardu distribusi AMH02, penyulang AMAHAI PLN ULP Masohi.

b. Data Sekunder

Data Sekunder diperoleh dari hasil studi pustaka mengenai perhitungan penyeimbangan beban dan susut unutk digunakan sebagai data pendukung pada penelitian.

3.4 Teknik Pengambilan Data 1. Observasi

Penulis melakukan observasi lapangan guna pengambilan data secara sistematis terhadap permasalahan yang sedang diteliti

2. Diskusi

Penulis melakukan diskusi dengan beberapa responden guna membahas hal yang perlu dianalisa dalam penelitian.

3. Studi Pustaka

Penulis mengambil beberapa teori pendukung melalui studi Pustaka.

4. Wawancara merupakan salah satu teknik pengambilan data dengan mengajukan pertanyaan kepada narasumber atau informan terkait topik penelitian secara langsung.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk mempermudah menentukan sumber tenaga dari penyulang diperlukan suatu single line diagram. Selain itu single line diagram juga berguna unutk mencari lokasi gardu yang akan diukur. Gambar 4.1 merupakan single line diagram pada Penyulang Amahai. AMH02 merupakan kode gardu dari gardu Isabela.

Gambar 2. Single Line Diagram Penyulang Amahai

4.1 Data Trafo

TABEL 2

DATA – DATA TRAFO GARDU AMH02

NO DATA – DATA TRAFO

1 NO GARDU AMH02

2 DAYA / kVA 100 kVA

3 NAMA GARDU ISABELLA

4 MEREK KALTRA

5 TIPE PORTAL

6 DAYA TR -

7 PHASE 3 PHASE

8 VOLT PRIMER 20000 V

9 VOLT SEKUNDER 400 V

10 AMPERE PRIMER 2.89 A

11 AMPERE SEKUNDER 144.34 A

12 FREQUENCY 50 Hz

13 VEKTOR GROUP Yzn5

14 MADE IN INDONESIA

15 BERAT 895 kg

16 IMPEDANSI 4%

17 BIL -

18 JENIS PENDINGIN ONAN

19 VOLUME OIL 280 kg

20 STANDAR SPLN D3.002-1:2007

21 CASISOLASI -

22 INPUT -

23 TAP TAB 1 (21000), TAB 2 (20500), TAB 3 (20000), TAB 4 (19500), TAB 5 (19000), TAB 6 (18500), TAB 7 (18000)

24 TAHUN 2015

25 TANGGAL OPERASI

26 REKONDISI BELUM DIPERBAIKI

27 STATUS -

28 ID TRAFO -

29 NO SERI 15 C 073

AMH0 2

4.2 Pengukuran Awal Pada Saat Beban Puncak

Hasil pengukuran arus dan tegangan gardu distribusi pada waktu beban puncak (WBP) di PT. PLN (Persero) ULP Masohi dilaksanakan pada tanggal 11 Mei 2020 pukul 19:20 WIT.

TABEL 3

DATA PENGUKURAN AWAL PADA SAAT BEBAN PUNCAK

DAYA

ARUS BEBAN TEGANGAN Cos φ

R- TOTAL

S- TOTAL

T- TOTAL

N-

TOTAL R-N S-N T-N

0,8

100 42.41 42.04 97 55.98 224 226 224

Berdasarkan data pengukuran beban puncak sebelum penyeimbangan yang diperlihatkan pada table 3, terlihat bahwa arus yang mengalir pada netral sebesar 55.98 Ampere dan beban pada phasa R dan S mempunyai selisih yang besar dengan beban pada phasa T.

4.3 Perhitungan Presentase Pembebanan Transformator Sebelum Diseimbangkan

Persamaan yang digunakan untuk menghitung nilai pembebanan transformator adalah persamaan arus beban penuh (IFL).

Gardu Distribusi = AMH02

Kapasitas transformator (S) = 100 kVA Tegangan Sisi Sekunder Transformator (V) = 400 V (IFL) = ^𝑆

√3.𝑉 =¹⁰⁰⁰⁰⁰

√3.400 = 144,34 A

Persamaan yang digunakan untuk menghitung nilai rata-rata arus ketiga fasa adalah persamaan arus rata-rata (Irata- rata) dan persamaan yang digunakan untuk menghitung presentase, Pembebanan Transformator adalah persamaan presentase pembebanan transformator. Untuk data arus ketiga fasa dapat dilihat pada tabel 4.2 sebelum diseimbangkan

 Sebelum Diseimbangkan Irata-rata =^{𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇}

3 = 42,41+42,04+97

3 = 60,48 Ampere Dalam persentase ;

𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎

𝐼𝐹𝐿 × 100% = ^60,48

144,34× 100% = 41,90%

4.4 Perhitungan Ketidakseimbangan Beban Pada Transformator

Jika [ I ] adalah besaran arus phase dalam penyaluran daya sebesar P pada keadaaan seimbang, maka pada penyaluran daya yang sama tetapi dengan keadaan

yang tidak seimbang besarnya arus – arus phase dapat dinyatakan dengan koefisien a, b, c sebagai berikut :

 Sebelum Diseimbangkan IR = a.I maka, a = ^𝐼𝑅

𝐼 = ^42,41

60,48= 0,70 A IS = b.I maka, b =^𝐼𝑆

𝐼 = ^42,04

60,48= 0,69 A IT = c.I maka, c =^𝐼𝑇

𝐼 = ⁹⁷

60,48= 1,6 A Dalam persentase :

=(|𝑎−1|+|𝑏−1|+|𝑐−1|)

3 × 100% =

=(|0,70−1|+|0,69−1|+|1,6−1|)

3 × 100% = 40,33%

4.5 Perhitungan Rugi – Rugi Daya (Losses) Akibat Adanya Arus Netral Pada Penghantar Netral Jaringan Tegangan Rendah (JTR) Sebelum Diseimbangkan

Perhitungan rugi – rugi daya (losses) akibat adanya arus netral pada penghantar netral jaringan tegangan rendah (JTR) digunakan R penghantar jenis TC.AL-XLPE (Twisted Aerial Cables) dengan luas penampang 3x70mm² + 1x50mm² dengan R= 0,690Ω.

 Sebelum diseimbangkan PN = IN2

x RN = (55,98)² x 0,690

= 2159,9771 Watt = 2,16 kW Dimana daya aktif transformator (P) :

P = S. cos φ, dimana cos φ yang digunakan adalah 0,8 P = 100. 0,8 = 80 kW

Sehingga persentase losses akibat adanya arus netral pada penghantar netral adalah :

%PN =^𝑃𝑁

𝑃 × 100 % = ^2,16₈₀ × 100%

= 2,7 %

4.6 Mengitung Jumlah Beban Yang Lebih Dan Kurang Dari Setiap Phasa

Setelah menghitung ketidakseimbangan dan loses sebelum penyeimbangan dilakukakan, maka perlu menghitung jumlah beban yang lebih dan kurang pada setiap phasa untuk dilakukan penyeimbangan.

 IR = 42,41 A,

 IS = 42,04 A,

 IT = 97 A

 I(rata-rata) = 60,48 A

a) Selisih IR dengan I(rata – rata) = 18,07 A (ditambahkan) b) Selisih IS dengan I(rata – rata) = 18,44 A (ditambahkan) c) Selisih IT dengan I(rata – rata) = 36, 52 A (dikurangi)

Jika jumlah arus pada phasa lebih besar dari jumlah arus rata – rata maka akan dikurangi, sebaliknya jika jumlah arus pada phasa lebih kecil dari jumlah arus rata – rata maka akan ditambahkan.

4.7 Menentukan banyaknya sambungan pelanggan yang dipindahkan untuk menyeimbangkan beban

Berdasarkan perhitungan pada sub bab 4.6 maka dapat disimpulkan bahwa besar arus beban yang akan dipindahkan dari phasa T sebesar ±36,52 A ke phasa R dan phasa S. Perhitungan yang digunakan untuk mendapatkan jumlah beban yang di pindahkan adalah 𝐼 =^𝑆

𝑉 , Misalkan memindahkan pelanggan dengan daya 1300VA 𝐼 =^𝑆

𝑉= 𝐼 =^{1300 𝑉𝐴}

220𝑉 = 5,90 A

Berdasarkan hasil perhitungan diatas dapat diartikan bahwa jika salah satu pelanggan 1300 sama dengan memindahkan beban sebesar 5,90 A. Perhitungan dilakukan sampai mendapatkan beban yang dipindahakan ±36,52 A, perhitungan dapat dilihat pada table berikut.

TABEL 4

HASIL PERHITUNGAN PELANGGAN YANG DIPINDAHKAN

No Jumlah Pelanggan Total Daya (VA)

Total Arus yang dipindahkan

Tujuan Phasa

1 3 1300 17,7 A R

2 3 1300 17,7 A S

Total 6 35,4 A

Berdasarkan hasil pada tabel di atas maka pihak PLN sudah bisa menyeimbangkan beban dengan memindahkan 3 pelanggan dengan daya 1300 VA dari phasa T ke phasa R dan 3 pelanggan dengan daya 1300 VA dari phasa T ke phasa S.

4.8 Pengukuran Sesudah Penyeimbangan Pada Saat Beban Puncak

Hasil pengukuran arus dan tegangan gardu distribusi pada waktu beban puncak (WBP) ddi PT. PLN (Persero) ULP Masohi dilaksanakan pada tanggal 18 Agustus 2020 pukul 19.24 WIT

TABEL 5

DATA BEBAN PUNCAK YANG SUDAH DISEIMBANGKAN

DAYA

ARUS BEBAN TEGANGAN Cos φ

R- TOTAL

S- TOTAL

T- TOTAL

N-

TOTAL R-N S-N T-N

0,8 100 61,35 58,08 64,10 7,83 224 225 224

Berdasarkan data pengukuran beban puncak sesudah penyeimbangan yang diperlihatkan di atas, sudah terlihat bahwa arus netral menjadi lebih kecil dari sebelum penyeimbangan dan beban ketiga arus mempunyai selisih yang tidak begitu jauh.

4.9 Perhitungan Presentase Pembebanan Transformator Sesudah Penyeimbangan

Persamaan yang digunakan untuk menghitung nilai pembebanan transformator adalah persamaan arus beban penuh (IFL).

Gardu Distribusi = AMH02

Kapasitas transformator (S) = 100 kVA Tegangan Sisi Sekunder Transformator (V) = 400 V 𝐼𝐹𝐿 = ^𝑆

√3.𝑉 =¹⁰⁰⁰⁰⁰

√3.400 = 144,34 A

Persamaan yang digunakan untuk menghitung nilai rata-rata arus ketiga fasa adalah persamaan arus rata-rata (Irata- rata) dan persamaan yang digunakan untuk menghitung presentase, Pembebanan Transformator adalah persamaan presentase pembebanan transformator. Untuk data arus ketiga fasa dapat dilihat pada tabel 4.4 sesudah diseimbangkan

 Sesudah Diseimbangkan Irata-rata =^{𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇}

3 = 61,35+58,08+64,10

3 = 61,18 A

Dalam persentase :

𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎

𝐼𝐹𝐿 × 100% = ^61,18

144,34× 100% = 42,39%

4.10 Perhitungan Ketidakseimbangan Beban Pada Transformator Sesudah Penyeimbangan

Jika [ I ] adalah besaran arus phase dalam penyaluran daya sebesar P pada keadaaan seimbang, maka pada penyaluran daya yang sama tetapi dengan keadaan

yang tidak seimbang besarnya arus – arus phase dapat dinyatakan dengan koefisien a, b, c sebagai berikut :

 Sesudah diseimbangkan IR = a.I maka, a = ^𝐼𝑅

𝐼 = ^61,35

61,18= 1,003 A IS = b.I maka, b =^𝐼𝑆

𝐼 = ^58,08

61,18= 0,94 A IT = c.I maka, c =^𝐼𝑇

𝐼 =^64,10

61,18= 1,05 A Dalam persentase :

=(|𝑎−1|+|𝑏−1|+|𝑐−1|)

3 × 100% =

=(|1,003−1|+|0,94−1|+|1,05−1|)

3 × 100% = 3,43%

Dari perhitungan diatas terlihat bahwa pada saat sebelum diseimbangkan, beban yang tidak seimbang adalah sebesar 40,33% dan setelah diseimbangkan adalah sebesar 3,43%. Maka setelah penyaimbangan beban ini dapat mengurangi beban yang tidak seimbang adalah sebesar 36,9% dari sebelumnya.

4.11 Perhitungan Rugi – Rugi Daya (Losses) Akibat Adanya Arus Netral Pada Penghantar Netral Jaringan Tegangan Rendah (JTR) Sesudah Diseimbangkan

Perhitungan rugi – rugi daya (losses) akibat adanya arus netral pada penghantar netral jaringan tegangan rendah (JTR) digunakan R penghanter jenis TC.AL-XLPE (Twisted Aerial Cables) dengan luas penampang 3x70mm² + 1x50mm² dengan R= 0,690Ω.

 Sesudah diseimbangkan PN = IN2

x RN = (7,83)² x 0,690

= 42,303141 Watt = 0,042 kW

Dimana daya aktif transformator (P) :

P = S. cos φ, dimana cos φ yang digunakan adalah 0,8 P = 100. 0,8 = 80 kW

Sehingga persentase losses akibat adanya arus netral pada penghantar netral adalah :

%PN =^𝑃𝑁

𝑃 × 100 % = ^0,042₈₀ × 100%

= 0,05 %

TABEL 6

PERBANDINGAN RUGI – RUGI DAYA (LOSSES)

Pembebanan Transformator %

Ketidakseimbangan Beban %

Arus Netral

IN

Rugi – Rugi Daya

(PN)

Rugi – Rugi Daya (PN) %

Sebelum 41,90% 40,33% 55,98 2,16 kW 2,7%

Sesudah 42,39% 3,43% 7,83 0,042 kW 0,05%

Pada tabel 6 terlihat bahwa semakin besar arus netral yang mengalir di penghantar netral maka semakin besar juga losses pada penghantar netral. Dengan semakin besar arus netral dan losses maka effisiensi transformator menjadi turun.

Dengan adanya penyeimbangan beban ini PLN dapat menekan losses sebesar 2,12 kW pada beban puncak akibat beda fasa R,S,T.

V. PENUTUP 5.1. Kesimpulan

Berdasarkan Hasil dan Pembahasan pada Bab IV maka penulis dapat mengambil kesimpulan antara lain sebagai berikut :

1) Penyeimbangan beban merupakan salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengatasi ketidakseimbangan beban, yaitu dengan menyeimbangkan beban antara ketiga phasa.

2) Penyeimbangan beban yang dilakukan melalui metode memindahkan tap sambungan rumah, dengan total pelanggan yang dipindahkan dari phasa T sebanyak 6 pelanggan, 3 pelanggan ke phasa R dan 3 pelanggan ke phasa S.

3) Pekerjaan penyeimbangan beban tidak menjadikan arus pada ketiga phasa tepat seimbang karena karakteristik penggunaan listrik pada tiap – tiap rumah yang berbeda

4) Besar arus netral sebelum penyeimbangan yaitu 55,98 A, sedangkan setelah dilakukan penyeimbangan beban maka diperoleh arus netral sebesar 7,83 A. Hal ini terbukti bahwa penyeimbangan beban dapat memperkecil arus yang mengalir pada netral

5) Rugi – rugi daya yang timbul sebelum penyeimbangan sebesar 2,16 kW (2,7%), sedangkan setelah penyeimbangan beban maka diperoleh rugi – rugi daya sebesar 0,042 kW (0,05%). Dengan adanya penyeimbangan beban PLN dapat menekan rugi – rugi daya sebesar 2,12 kW (2,65%).

5.2. Saran

Adapun saran yang disampaikan penulis yaitu pengukuran beban gardu dan pemeriksaan penyeimbangan beban gardu distribusi hendaknya dilakukan secara rutin dengan tujuan menjaga efisiensi transformator dan menurunkan rugi – rugi (losses)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Amanitekno. (2020). Memahami Sitem 3 Phase dalam Kelistrikan. https//www.amanitekno.com.

[2] Direksi PT. PLN (Persero), “Edaran Direksi PT PLN (Persero) Nomor: 0017.E/DIR/2014 Tentang Metode Pemeliharaan Trado Distribusi Berbasis Kaidah Manajemen Aset”, 2014.

[3] I Putu Weda Suryawan, “ Analisis Penyeimbangan Beban Pada Transformator Distribusi Menggunakan Metode Fuzzy”, Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, vol. 17, no. 1, Januari -April 2018.

[4] Ilham Akbar Darmawan. 2017. Pengenalan Sistem Tenaga Listrik. https//kelasonlineblog.wordpress.com.

[5] Rudi Nurjaman. 2013. Penyeimbangan Beban di Gardu Distribusi SDBA. https://prezi.com.

[6] Surfa Yondri, “Pengaruh Penyeimbangan Beban Trafo Distribusi Terhadap Arus Netral”. Jurnal Elektron, vol.5, no.1, Juni 2013.

[7] Syarif Hidaya, “Penyeimbangan Beban Pada Jaringan Tegangan Rendah Gardu Distribusi Cd 33 Penyulang Sawah di PT PLN (Persero) Area Bintaro”, Jurnal Sutet, vol. 8, no.1, Januari - Juni 2018

[8] Wisnu Sri Nugroho. (2017). Mengenal Sistem Tenaga Listrik. https//catatanwsn.wordpress.com.