PERENCANAAN PEMERATAAN BEBAN TRANSFORMATOR M. 260 PENYULANG CUNG KEDIRO PT PLN (PERSERO) RAYON MARIANA MENGGUNAKAN APLIKASI ETAP 12.6.0 - POLSRI REPOSITORY

(1)

i

PERENCANAAN PEMERATAAN BEBAN TRANSFORMATOR M. 260 PENYULANG CUNG KEDIRO PT PLN (PERSERO) RAYON MARIANA

MENGGUNAKAN APLIKASI ETAP 12.6.0

LAPORAN AKHIR

Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik

Politeknik Negeri Sriwijaya

OLEH :

KGS AKHMAD JUNAIDI 0612 3031 1556

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

(2)

ii

Oleh :

Kgs Akhmad Junaidi 0612 3031 1556

Menyetujui,

Palembang, Juli 2014

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Kasmir, M.T. Bersiap Ginting, S.T., M.T.

NIP. 19651110 199203 1 028 NIP. 19630323 198903 1 002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi

Teknik Elektro Teknik Listrik

(3)

iii

Motto :

 Tidak perlu gentar hadapi masa depan jika kita tetap menjaga idealisme berbuat yang terbaik dan selalu dekat dengan Tuhan

(Susilo Bambang Yudhoyono)

 Kata menyerah adalah untuk mereka yang telah berjuang sampai akhir

(Monkey D Luffy)

 Kemudian apabila kamu telah membulatkan tekad maka bertawakalah kepada Allah. Sesungguhnya Allah menyukai orang-orang yang bertawakal kepadanya

(QS. Al-Imran : 159)

Dengan rasa syukur kepada Allah SWT,

Laporan Akhir ini ku persembahkan kepada:



Almarhumah Ibunda



Ayah dan Ibu



Saudara ku, Cek Bet, Kak Ebi, Dela, Almh

Meisi dan Atika



Semua keluarga besarku



Dosen pembimbing yang terhormat, Pak

Kasmir dan Pak Ginting



My Dear, Nopia Y



Teman-teman FORMAT Palembang 2012

(4)

iv

Oleh :

Kgs Akhmad Junaidi 0612 3031 1556

Ir. Kasmir, M.T. dan Bersiap Gintting, S.T., M.T.

ABSTRAK

Salah satu yang menyebabkan kerja transformator distribusi berkurang adalah adanya arus pada penghantar netral yang menyebabkan adanya rugi-rugi penghantar akibat dari beban tidak seimbang pada jaringan distribusi tegangan rendah. Untuk itu perlu dilakukannya pemerataan beban yaitu dengan cara memindahkan fasa yang berbeban berat ke fasa yang berbeban ringan.

Salah satunya transformator M. 260 di PT PLN (persero) Rayon Mariana dimana didapati hasil pengukuran arus di tiap fasa transformator tidak seimbang dengan arus pada penghantar netral sebesar 118,4 A. Perencanaan pemerataan beban dengan perhitungan dan simulasi menggunakan aplikasi ETAP 12.6.0. Pemerataan beban dilakukan pada jurusan A dan setelah dilakukan pemerataan beban rugi-rugi daya akibat arus di penghantar netral menjadi berkurang dimana sebelumnya rugi-rugi pada jurusan A sebesar 6,85 kW menjadi 0,166 kW. Penurunan rugi-rugi tersebut disebabkan arus netral yang juga berkurang, dapat dilihat dari hasil simulasi dengan aplikasi ETAP 12.6.0 sebelum dilakukan pemerataan beban arus yang mengalir pada penghantar netral jurusan A sebesar 103,4 A dan setelah dilakukan pemerataan beban menjadi 13,4 A.

(5)

v

PLANNING LOAD BALANCING TRANSFORMER M.260 FEEDER CUNG KEDIRO PT PLN (PERSERO) MARIANA USE

ETAP 12.6.0 APPLICATIONS

By:

Kgs Akhmad Junaidi 0612 3031 1556

Ir. Kasmir, M.T. and Bersiap Gintting, S.T., M.T.

ABSTRACT

One of the causes of work reduced distribution transformer is the current in the neutral phase which causes the conductor losses due to unbalanced load on the low voltage distribution network. For that we need to do is load balancing by moving heavy laden phase to phase light load.

One of these transformer inserts M. 260 in PT PLN (Persero) Rayon Mariana which is found in the current measurement results of each phase is not balanced with the current transformer on the neutral conductor of 118.4 A. Planning the load equalization calculations and simulations using ETAP applications 12.6.0 , Load balancing is done in line A and after equalization load power losses due to the currents in the neutral conductor to be reduced where the earlier losses in the line A from 6.85 kW to 0.166 kW. The decrease in losses caused by neutral currents are also reduced, can be seen from the simulation results with ETAP 12.6.0 prior to the application load balancing current flowing in the neutral conductor in line A 103.4 A and after equalization burden to 13.4 A.

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

laporan akhir dengan judul “Perencanaan Pemerataan Beban Transformator

M.260 Penyulang Cung Kediro PT PLN (Persero) Rayon Mariana Menggunakan Aplikasi ETAP 12.6.0”, selesai tepat pada waktunya.

Penulisan laporan ini bertujuan untuk memenuhi syarat pendidikan

Diploma II pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik

Negeri Sriwijaya.

Dalam pelaksanaan penyusunan laporan akhir, penulis banyak

mendapatkan bantuan dari berbagai pihak hingga dapat terselesaikan laporan ini

mulai dari pengumpulan data sampai proses penyusunan laporan. Untuk itu

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Kasmir, M.T., selaku Dosen Pembimbing I penulisan laporan

akhir.

2. Bapak Bersiap Ginting, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II penulisan

laporan akhir.

3. Bapak Edwin Diaprahmana, selaku pembimbing di PT PLN (Persero)

Rayon Mariana.

Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan dan kesempatan yang

telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini. Untuk itu

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

(7)

vii

4. Bapak Herman Yani, S.T., M. Eng., selaku Ketua program Studi Teknik

Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya.

5. Seluruh staff dan karyawan PT. PLN (Persero) Rayon Mariana.

Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan oleh penulis guna

perbaikan dimasa yang akan datang. Demikianlah, semoga Laporan akhir ini

dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa, khususnya bagi mahasiswa

Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya.

Palembang, Juni 2015

(8)

viii DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iii

ABSTRAK ... iv 2.1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik ... 5

2.2 Klasifikasi Sistem Distribusi Tenaga Listrik ... 6

2.2.1 Menurut Jenis/Type Konduktornya ... 6

2.2.2 Menurut Susunan Rangkaian ... 7

2.3 Konfigurasi Sistem Distribusi ... 9

(9)

ix

2.4.1 Gardu Distribusi Tipe Tiang Cantol ... 10

2.4.2 Gardu Distribusi ... 12

2.4.3 Gardu Distribusi Tipe Portal ... 12

2.4.4 Gardu Distribusi Beton ... 14

2.5 Transformator ... 15

2.6 Ketidakseimbangan Beban pada Transformator ... 18

2.7 Electric Trancient and Analys Program (ETAP) ... 19

2.7.1 Mempersiapkan Plant ... 21

2.7.2 Membuat Proyek Baru ... 22

2.7.3 Menggambar Single Line Diagram ... 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Kelistrikan pada PT PLN (Persero) Rayon Mariana ... 24

3.2 Tempat dan Waktu Pengambilan Data ... 24

3.3 Gardu Distribusi M.260/ph.0032 ... 24

3.3.1 Spesifikasi Gardu Distribusi M.260/ph.0032 ... 25

3.3.2 Jaringan Tegagan Rendah M.260/ph.0032 ... 27

3.4 Langkah-langkah Pengukuran Beban Gardu Distribusi ... 29

3.5 Data Beban M.260/ph.0032 ... 29

3.5.1 Data Pengukuran Beban M.260/ph.0032 WBP ... 29

3.6 Data Pendukung ... 34

3.7 Peralatan yang Digunakan dalam Penyusunan Laporan ... 34

3.8 Prosedur simulasi dengan ETAP ... 35

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Gardu Disttribusi M.260 ... 38

4.1.1 Perhitungan Pembebanan Setiap Jurusan ... 38

4.2 Simulasi M.260/ph.0032 sebelum pemerataan beban pada ETAP 12.6.0 ... 38

4.2.1 Single Line Diagram jaringan M.260/ph.0032 Sebelum Pemerataan Beban pada ETAP 12.6.0 ... 39

(10)

x

4.2.3 Pengoperasian Simulasi Gardu Distribusi

M.260/ph.0032 ... 43

4.2.4 Perbandingan Arus pada Penghantar Netral Pengukuran dan Simulasi pada ETAP ... 45

4.3 Perhitungan Rugi-rugi Akibat Adanya Arus Netral pada Penghantar ... 46

4.3.1 Rugi-rugi Jurusan A ... 46

4.3.2 Rugi-rugi Jurusan B ... 46

4.4 Perencanaan Pemerataan Beban ... 47

4.4.1 Perencanaan Pemerataan Beban Jurusan A ... 47

4.4.2 Rencana Pemindahan Beban pada Jurusan A ... 48

4.5 Simulasi M.260/ph.0032 dengan Beban yang Sudah Diseimbangkan pada ETAP 12.6.0 ... 50

4.6 Perhitungan Rugi-rugi Setelah Pemerataan Beban ... 51

4.7 Pembahasan ... 52

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 54

5.2 Saran ... 54

(11)

xi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 3.1 Data panjang penghantar jurusan di M. 260 ... 27

Tabel 3.2 Data hasil pengukuran arus saat waktu beban puncak (WBP)

pada gardu distribusi M. 260 1 Juni 2015 ... 30

Tabel 3.3 Data hasil pengukuran tegangan saat waktu beban puncak (WBP)

pada gardu M. 260 1 Juni 2015 ... 30

pada gardu M. 260 2 Juni 2015 ... 30

pada gardu M. 260 3 Juni 2015 ... 31

pada gardu M. 260 4 Juni 2015 ... 31

pada gardu M. 260 5 Juni 2015 ... 32

pada gardu M. 260 6 Juni 2015 ... 32

(12)

xii

pada gardu M. 260 7 Juni 2015 ... 33

Tabel 3.16 Data hasil rata-rata pengukuran arus saat waktu beban puncak (WBP) pada gardu distribusi M. 260 ... 33

Tabel 3.17 Data rata-rata hasil pengukuran tegangan saat waktu beban puncak (WBP) pada gardu M. 260 ... 34

Tabel 3.18 Data resistansi dan reaktansi kabel penghantar yang digunakan (berdasarkan SPLN 42-10:1993) ... 34

Tabel 4.1 Data beban gardu distribusi M. 260 simulasi ETAP 12.6.0 ... 45

Tabel 4.2 Perbandingan arus netral pengukuran dan simulasi ETAP ... 45

Tabel 4.3 Perhitungan nilai arus bbeban induk yang diratakan ... 48

Tabel 4.4 Rencana penyeimbangan pada jurusan A ... 48

Tabel 4.5 Perencanaan jumlah pelanggan yang ditambahkan jurusan A ... 49

(13)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Pengelompokan sistem distribusi tenaga listrik ... 6

Gambar 2.2 Bagian-bagian sistem distribusi primer ... 7

Gambar 2.3 Komponen sistem distribusi sekunder ... 8

Gambar 2.4 Pola jaringan distribusi primer ... 9

Gambar 2.5 Skema gardu distribusi ... 10

Gambar 2.6 Gadu distribusi cantol ... 11

Gambar 2.7 Bagan satu garis gardu distribusi tipe tiang cantol ... 11

Gambar 2.8 Gambar tiang portal beserta panel distribusi ... 13

Gambar 2.9 Bagan satu garis gardu distribusi tipe tiang portal ... 14

Gambar 2.10 Bagan satu garis gardu beton ... 15

Gambar 2.11 Gambar fluks magnet transformator ... 16

Gambar 2.12 (a) Transformator tipe inti dan (b) tipe cangkang ... 17

Gambar 2.13 Vektor diadram arus ... 19

Gambar 2.14 create new project file ... 22

Gambar 3.1 Gardu Distribusi M. 260 ... 25

Gambar 3.2 Lokasi M. 260 di single line penyulang Cungkediro ... 26

Gambar 3.3 Pembagian jurusan JTR pada M. 260 ... 27

Gambar 3.4 Gambar pemetaan penghantar M. 260 di Mapsource ... 28

Gambar 3.5 Pelaksanaan pengukuran beban gardu distribusi ... 29

Gambar 3.6 Flow chart prosedur simulasi dengan menggunakan ETAP ... 37

Gambar 4.1 Single line diagram jaringan M. 260 pada ETAP 12.6.0 ... 40

Gambar 4.2 Pengaturan distribusi TM pada simulasi ... 41

Gambar 4.3 Pengaturan trafo distribusi M. 260 ... 42

Gambar 4.4 Pengaturan pembebanan jurusan di M. 260 ... 43

(14)

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I

Lampiran 2 : Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II

Lampiran 3 : Lembar Konsultasi Pembimbing I

Lampiran 4 : Lembar Konsultasi Pembimbing II

Lampiran 5 : Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir

Lampiran 6 : Surat Pemberitahuan Magang ke-2

Lampiran 8 : Single Line Penyulang Cungkediro

Lampiran 9 : Mapsource JTR Gardu Distribusi M. 260

Lampiran 10 : Data Pelanggan Gardu Distribusi M. 260