Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc, Ph.D

36 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

Analisis

Pengaruh

Harmonisa

Terhadap

Transformator

Distribusi pada Tegangan Menengah 20kV (Studi Kasus :

Transformator Distribusi PT. PLN (PERSERO) Area Jaringan

Surabaya Barat

FITRI (22O5100025)

FITRI (22O5100025)

Dosen Pembimbing :

Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc, Ph.D

I Gusti Ngurah Satriyadi H

ST MT

(2)

PERMASALAHAN

y

Kinerja transformator distribusi dalam penyaluran

daya ke pusat beban dipengaruhi oleh munculnya

harmonisa.

y

Penting

untuk

dilakukan

suatu

analisa

untuk

mengetahui

seberapa

besar

pengaruh

yang

diakibatkan oleh harmonisa terhadap penurunan

p p

(3)

LATAR BELAKANG

LATAR BELAKANG

y

Sistem distribusi tenaga listrik mempengaruhi kualitas

sistem tenaga listrik

sistem tenaga listrik

y

Beban non-linear menimbulkan efek harmonisa

y

Harmonisa

dalam

transformator

distribusi

dapat

mengganggu sistem distribusi tenaga listrik

mengganggu sistem distribusi tenaga listrik

(4)

TUJUAN PENELITIAN

TUJUAN PENELITIAN

y

Merancang model simulasi untuk melakukan penelitian mengenai

seberapa jauh level maksimum pembebanan yang diijinkan agar

kinerja transformator tetap terjaga.

y

Menganalisa hubungan harmonisa terhadap kinerja transformator

g

g

p

j

distribusi.

y

Menganalisa harmonisa terhadap indeks penurunan kapasitas daya

terpasang pada transformator distribusi

terpasang pada transformator distribusi.

y

Mendapatkan rekomendasi untuk menyelesaikan permasalahan

yang disebabkan oleh harmonisa terhadap penurunan kinerja

transformator distribusi.

(5)

BATASAN MASALAH

y

Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data transformator

distribusi PT.PLN (PERSERO) AREA JARINGAN Surabaya Barat

y

Data yang digunakan adalah data pada kondisi transformator

Data yang digunakan adalah data pada kondisi transformator

berbeban.

y

Pengaruh THD yang diteliti merupakan THD pada arus dan

tegangan

tegangan.

y

Simulasi yang di gunakan pada tugas akhir ini adalah Simulasi ETAP

y

Parameter yang akan digunakan untuk menguji kinerja dari

transformator adalah kapasitas daya terpasang pada transformator

transformator adalah kapasitas daya terpasang pada transformator

(6)

METODOLOGI

y

Studi literatur

y

Pengumpulan data

y

Perancangan dan permodelan model simulasi

P

l h

d t

y

Pengolahan data

y

Analisa

y

Penarikan kesimpulan

(7)

HARMONISA

HARMONISA

Harmonisa adalah gangguan yang terjadi dalam

g

gg

y

g

j

sistem distribusi tenaga listrik yang disebabkan

adanya distorsi gelombang arus dan tegangan.

Distorsi

gelombang

arus

dan

tegangan

ini

Distorsi

gelombang

arus

dan

tegangan

ini

disebabkan

adanya

pembentukan

gelombang-gelombang dengan frekuensi kelipatan bulat dari

f k

i f

d

t l

(8)

TRANSFORMATOR

TRANSFORMATOR

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan

untuk menaikkan atau menurunkan tegangan

bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen

balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen

pokok

yaitu:

kumparan

pertama

(primer)

yang

bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder)

yang bertindak sebagai output dan inti besi yang

yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang

berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang

dihasilkan.

(9)

TRANSFORMATOR

DISTRIBUSI

DISTRIBUSI

T

f

t

Di t ib

i

d l h

k

t

Transformator Distribusi adalah merupakan suatu

komponen yang sangat penting dalam penyaluran

tenaga listrik dari gardu distribusi ke konsumen.

g

g

Kerusakan

pada

transformator

distribusi

menyebabkan

kontinuitas

pelayanan

terhadap

konsumen akan terganggu (terjadi pemutusan aliran

konsumen akan terganggu (terjadi pemutusan aliran

listrik atau pemadaman)

(10)

PENGUMPULAN DATA

PENGUMPULAN DATA

Teknik pengumpulan data :

Pengukuran menggunakan alat Power Quality Analyzer

(PQA)

(11)
(12)

Permodelan Sistem

Sistem kelistrikan di wilayah AJ SBB dilayani oleh 8 GI (GARDU INDUK)

meliputi:

1.

GI Waru

2

GI Babatan

2.

GI Babatan

3.

GI Driyorejo

4.

GI Karang Pilang

5

GI Sumput

5.

GI Sumput

6.

GI Kasih Jatim

7.

GI Darmo Grand

8

GI Altaprima

8.

GI Altaprima

Data AJ SBB tercatat 51 penyulang, 556 KMS JTM, JTR 770 KMS, Gardu

Distribusi 1326 Buah dan 150.970 pelanggan.

(13)

Permodelan Sistem

Permodelan Sistem

Permodelan dilakukan terhadap 4 penyulang dengan 11 transformator

distribusi :

1. Penyulang Bambe

2. Penyulang Injoko

3. Penyulang Plumbungan

3. Penyulang Plumbungan

4. Penyulang Gunung Sari Indah

Daftar transformator distribusi :

(14)

SINGLE LINE DIAGRAM 20 KV

AREA JARINGAN SURABAYA BARAT

GI. DARMO GRAND

1. P. LIDAH KULON

2. P. GUNUNGSARI INDAH

TRF I 150 / 20 kV 50 MVA CELL MERLIN GERIN

GI. DRIYOREJO

1. P. SEGORO MULYO

2. P. WING SURYA

1. P. EVERTEX

TRF III 150 / 20 kV 50 MVA CELL ALSTOM TRF IV 150 / 20 kV 60 MVA CELL ALSTOM

GI. SURABAYA BARAT

(SUMPUT)

1. P. BANJAR ANYAR

2. P. TIMUR MEGAH STEEL

3. P. KESAMBEN

4. P. SAMATOR

5. P. MULUNG

6. P. DIAMOND

TRF I 150 / 20 kV 60 MVA CELL GOLD STAR

GI. WARU

AREA JARINGAN SURABAYA BARAT

LBS BOBOH TIMUR LBS AYAM MAS

TJAKRINDO

RC017

PT. CEMERLANG

ARTHA MANDIRI

GI. KARANGPILANG

TRF I 150 / 20 kV 50 MVA CELL SIEMENS

4. P. MEKABOX

5. P. WARU GUNUNG

6. P. GARDU HUBUNG

KEBRAON

1. P. BOBOH

3. P. JERUK

2. P. CAHAYA BARU

TRF II 150 / 20 kV

GI. KASIH JATIM

1. P. DOMAS

TRF I 150 / 20 kV 60 MVA CELL MERLIN GERIN

4. P. KRAMAYUDA

3. P. TROSOBO

2. P. BAMBE

1. P. PAGESANGAN

TRF IV 150 / 20 kV 60 MVA CELL ALSTOM

2. P. SUPARMA II

1. P. SUPARMA I

3. P. GRAHA PENA

TRF V 150 / 20 kV 50 MVA CELL ALSTOM

1. P. PURNOMO SEJATI II

TRF III 150 / 20 kV 60 MVA CELL ALSTOM

PCT

GI. ALTAPRIMA

GH. TAMBAK DONO

TRF I 150 / 20 kV 30 MVA

PT. SURYATAMA

MEGAH

RC034

RC030

1 LBS TOL KARAH PGS RUMDIS POLISI BANGKINGAN

LBS KOPEL PERUM BANGKINGAN LBS PERUM. LIDAH KULON VS VS GADUNG BAWAH

GI SURABAYA

VS P. ES BRANTAS LBS PASAR KEDURUS PGS CO

GI. DARMO GRAND

LBS GSI LBS GEMOL LBS BABATAN LBSGOGOR PGS LIDAH KULON MAKAM BAWAH VS LIDAH KULON MAKAM ATAS VS RANDEGAN VS LABAN WETAN LBS LK.SANTRI LBS CITRA LAND PGS PUSKESMAS LBS DOMAS VS SIDOJANGKUNG LBS GADING WATU LBS BOBOH TIMUR LBS MILENIUM PT. KAKA RUBERRINDO LBS NGASINAN LBS AYAM MAS LBS KRNG. TURI ATAS 2 4 5 6 1 2 LBS BRINGKANG LBS KOPEL SETRO LBS KELURAHAN KEBRAON LBS PERUM TPI LBS PERUM PONDOK ROSAN 6 SARI LBS KOPEL Ds. LONTAR TRF I 150 / 20 kV 50 MVA

50 MVA CELL SIEMENS

4. P. MARINIR

1. P. BALE KAMBANG

2. P. KEMLATEN

3. P. SUMUR WELUT

5. P. KEDURUS

6. P. WIYUNG

GI. BABADAN

1. P. WILAYUT (APJ SDA)

2. P. KLOPO SEPULUH

3. P. JATISUMA

4. P. JEMUNDO

5. P. GILANG

6. P. BRINGIN BENDO

TRF I 150 / 20 kV 50 MVA CELL HITACHI

1 P IWATANI

TRF II 150 / 20 kV 50 MVA CELL GOLD STAR

1. P. PURNOMO SEJATI I

TRF VII 150 / 20 kV 30 MVA CELL MUDALEX LBS

RY. BOTENG

LBS BANJAR MLATI

LBS LEMBAH HARAPAN LBS KOPEL CEMERLANG BARAT

PT. MILENIUM

ROTTANINDO

LBS CEMERLANG TIMUR

RC035

RC023

GI. ALTAPRIMA

1. P. JUR. TJAKRINDO

TRF I 150 / 20 kV 30 MVA LBS BABATAN INDAH LBS BABATAN LBS GEMPOL KURUNG LBS SUMUR WELUT LBS KEBRAON UTAMA LBS BRINGKANG (MOTORIZE) 1 2 3 4 5 6

GI. KARANGPILANG

PT. SAMATOR

PT.

MEKABOX

AVS SDN MULUNG LBS GENTENG BAMBE LBS PETIKEN LBS PERUMNAS VS PETIKEN 4 1 1 AVS PETIKEN

TMS

AVS TIMUR MEGAH STELL

DIAMOND

LBS TOL KEBONSARI VS PCT PCT LBS KOPEL LBS SUMPUT ATAS LBS SUMPUT BAWAH LBS FENDI LBS KOPEL DIAMOND PT. SUPARMA LBS SARIMAS SPINDO KEDAWUNG SETIA PT. SARIMAS PERMAI PDAM

ASIA

VICTORY

AVS GADUNG ATAS

GI. SURABAYA

BARAT

( SUMPUT )

CO PGS KEBRAON

RC 001

RC 002

GI. KASIH

JATIM

VS LAPANGAN KARANGPILANG LBS BANGKINGAN BAWAH LBS BANGKINGAN ATAS PGS BALAS KLUMPRIK ATAS LBS KOPEL KEBRAON 2 PGS KOTEREM LBS TELOGO TANJUNG UPJ DK. KUPANG 3 6 2 3 5 4 1

PT. WIRA

JATIM

LANGGAR PGS BALAS KLUMPRIK BAWAH WING SURYA LBSRUSUN LBS PUSKOPKAR LBS RANDUPUKAH BAWAH RANDUPUKAH ATAS LBS LBS JERUK KEBRAON LBS PERUMNAS PASAR

PT.

SURABAYA

WIRE

TRF I 150 / 20 kV 60 MVA TRF II 150 / 20 kV 60 MVA TRF I 150 / 20 kV 50MVA TRF II 150 / 20 kV50MVA TRF III 150 / 20 kV 50 MVA

1. P. IWATANI

2. P. SAMBUNG REJO

LBS EVA LBS DPN. KANT. PERUMNAS LBS PONDOK MARITIM LBS SUMUR WELUT

3. P. PLUMBUNGAN

4. P. TAMAN PONDOK JATI

LBS KEBRAON 2 SELT LBS KEBRAON 2 UTR

GI. DRIYOREJO

PT. CAMCO

OMYA

VS AKASIA BAMBE LBS MEKABOX DLM LBS MEKABOX LUAR LBS SARI REJO VS KREMBANGAN VS NGELOM LBS KORAMIL LBS MUKA KANTOR PLN AJ PGS NUSA INDAH LBS SAWUNG GALING VS BRINGIN LBS ABON LBS LBS SDN BAMBE LBS SOSRO LBS SDN TROSOBO LBS KOPEL POM BENSIN TROSOBO LBS KOPEL POLSEK LBS KORAMIL PGS MAKAM LBS TIPLAS 1 2 3 1 1 2 LBS METALINA DALAM LBS SEGORO MULYO LBS HARGO DUMADI LBS LIK TROSOBO

PT CAROEN

LBS KEL. BEBEKAN PGS KEL. BEBEKAN LBS KOPEL TOL KEBONSARI VS AGRINDO VS JAMBANGAN LBS PAGESANGAN KEBONSARI

( SUTM KOSONG )

LBS SURYA KERTAS VS BEBEKAN TENGAH LBS DEPAN BCA LBS MUKA GI FENDI MUNGIL PGS BANJAR PERTAPAN

PT. ASAHI MAS

PGS LBS AT-TAQWA LBS SUPARMA LBS KEL WARU GUNUNG VS TAWANG SARI LBS BUMI PALAPA SARIMAS ATAS VS BULU PINGGIR LBS BULU PINGGIR ( PDAM ) LBS GG BAGONG BROMO LBS PDAM P. I N J O K O UPJ DK. KUPANG UNDAGI SURYA LBS MERAPI RUSUN LBS JEMBATAN LAMA MARINIR LBS LBS SBY WIRE TRF IV 150 / 20 kV 60 MVA TRF III 150 / 20 kV 60 MVA

GI. WARU

4 LBS DPN MECO RY KALIJATEN RY KETEGAN LBS CHAROEN LBS BLK POM BENSIN LBS BANJAR PERTAPAN LBS TANJUNGSARI BARAT 1 2 1 2 3 4 5 6

GI. BABADAN

PT.

CENTRAL

PT.

IWATANI

LBS MUKA GI LBS KOLAM PANCING KANTOR PLN AJ PGS ISPATINDO LBS WULET VS KLETEK PGS SAWUNGGALING II VS GELURAN DALAM LBS GUBAH LBS TOL MASANGAN LBS SUKODONO LAP PGS BANGSRI PGS NUSA INDAH VS SAMBISARI LBS KOPEL KAPAL API VS BRINGIN WETAN LBS BRINGIN KULON PGS SIDODADI METALINA LUAR 4 1 1 3 2

PT. INDOKOPI

PT. JAWA METALINDO

PT.

LANGGENG

MAKMUR

PT. CAROEN

PT. KOPI KAPAL API LBS SAMBUNG REJO PCT

( APJ SIDOARJO )

VS SADANG UTARA VS SADANG SELATAN LBS BAMBE MUKA GI PGS JEMUNDO LBS MASANGAN KULON LBS MUKA GI LBS PONDOK JATI LBS SADANG UTARA LBS MUKA GI TRF I 150 / 20 kV 50 MVA TRF II 150 / 20 kV 50 MVA

RD714

3 2 TRF IV 150 / 20 kV 60 MVA TRF V 150 / 20 kV 50 MVA TRF VI 150 / 20 kV 60 MVA TRF VII 150 / 20 kV 30 MVA LBS MUKA GI 2

PLN UPB WARU

LBS MUKA GI 3 LBS MUKA GI 4 LBS WAPD LBS TAMAN 3 LBS MASANGAN SUKODONO LAP PGS KEBON AGUNG LBS WILAYUT PCT WILAYUT MASANGAN LBS PEKARUNGAN

( APJ SIDOARJO )

LBS SAIMBANG

Ir. R. MANURUNG, MM

MANAJER SURABAYA, NOVEMBER 2007 3

(15)

Alur Permodelan Sistem

start

1.

Single line Diagram PLN

2.

Run data PQA dari HIOKI

3

Data kapasitas trafo dan beban

3.

Data kapasitas trafo dan beban

4.

Data Hasil pengukuran alat PQA

Library harmonisa arus dan tegangan

One-line diagram per penyulang

Run Harmonic Analysis pada ETAP

Edit parameter trafo dan beban (Library harmonisa di input pada beban)

Selesai

Yes

No

Yes

Masukan hasil simulasi dalam excel

Hasil perbandingan pengukuran

dan simulasi dalam grafik

(16)

Permodelan Sistem

Permodelan Sistem

Library sumber harmonisa tegangan pada ETAP

Library sumber harmonisa tegangan pada ETAP

(17)

Permodelan Sistem

Permodelan Sistem

(18)
(19)
(20)

Model Simulasi ETAP

(21)
(22)

injoko

injoko

(23)

Model Simulasi ETAP

(24)

Hasil Pengukuran

g

y

Hasil pengukuran memberikan data :

y

I rms (arus rms)

I

(

k i

)

y

I max (arus maksimum)

y

THD arus

y

THD tegangan

y

Perhitungan dengan metode THDF :

y

THDF =

[1,414 x (arus rms) / (arus maksimum)] x 100%

y

Rekomendasi KVA Baru = KVA nominal x THDF

y

Derating = ( KVA rating nominal – KVA baru ) x 100%

(25)
(26)
(27)

Analisa Hasil Pengukuran

Analisa Hasil Pengukuran

THD tegangan maksimal ditunjukan pada gardu transformator

RB147 sebesar 1.90% (PQA), sebesar 1.81% (ETAP). Batas

RB147 sebesar 1.90% (PQA), sebesar 1.81% (ETAP). Batas

maksimum IEEE-519 adalah 5%.

(28)

A

li

H

il P

k

Analisa Hasil Pengukuran

THD arus maksimal ditunjukan pada gardu transformator RB741

j

p

g

sebesar 17.98% (PQA), sebesar 19.94% (ETAP). Batas maksimum

IEEE-519 adalah 15%

(29)

Analisa Hasil Pengukuran

Analisa Hasil Pengukuran

(30)

Analisa Hasil Pengukuran

Analisa Hasil Pengukuran

Derating maksimal ditunjukan pada gardu transformator RB741

g

j

p

g

sebesar 22.55% (PQA), sebesar 19.96% (ETAP).

(31)

A

li

H

il P

k

Analisa Hasil Pengukuran

Pembeban tertinggi ditunjukan pada gardu transformator RB741

gg

j

p

g

sebesar 77.45% (PQA), sebesar 80.04% (ETAP).

(32)

Karakteristik Beban Transformator

Transformator distribusi yang diteliti dapat dikategorikan

Transformator distribusi yang diteliti dapat dikategorikan

berdasarkan lingkungannya menjadi:

Pemukiman penduduk di pinggiran kota

Pemukiman penduduk di dalam kota

Pemukiman penduduk di dalam kota

Komplek perumahan dan pertokoan (ruko) di dalam

kota

Komplek perumahan menengah ke bawah di pinggiran

Komplek perumahan menengah ke bawah di pinggiran

kota

(33)

Karakteristik Beban Transformator

Karakteristik Beban Transformator

(34)

Karakteristik Beban Transformator

y

Hasil pengukuran menunjukan derating tertinggi terjadi

pada komplek perumahan menengah ke bawah pada

daerah pinggiran kota yaitu sebesar 22.55% (pengukuran

PQA) dan 19.96% (simulasi).

y

Nilai derating terendah ditunjukan terjadi pada daerah

komplek perumahan dan pertokoan di dalam kota

sebesar 6 99% (pengukuran PQA) dan 5 06% (simulasi)

sebesar 6.99% (pengukuran PQA) dan 5.06% (simulasi).

(35)

Kesimpulan

Kesimpulan

y

Dapat diketahui nilai THD tegangan maksimum terjadi pada gardu RB147

sebesar 1.90% (PQA), dan sebesar 1.81% pada simulasi ETAP.

y

THD arus maksimum terjadi pada gardu RB741 sebesar 17.98% (PQA) dan

dalam simulasi ditunjukan THD arus sebesar 19.94%.

y

Besar nilai THD arus yang semakin tinggi juga memberikan nilai penurunan

kapasitas (derating) yang semakin tinggi juga yaitu sebesar 22.55% (PQA)

dan 19.96% (simulasi).

y

Rekomendasi KVA baru yang terbesar adalah 202 23 KVA (PQA) dan

y

Rekomendasi KVA baru yang terbesar adalah 202.23 KVA (PQA) dan

209.99 KVA (simulasi) pada transformator distribusi RB196.

y

Hasil pengukuran menunjukan bahwa nilai penurunan kapasitas trafo

(derating) yang berkaitan erat dengan THD arus sangat berkaitan dengan

(derating) yang berkaitan erat dengan THD arus sangat berkaitan dengan

karakteristik pelanggannya masing-masing.

(36)

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :