SIMULASI ALIRAN DAYA PADA PENYULANG 2 GARDU INDUK RAWALO DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP 7.0

SIMULASI ALIRAN DAYA PADA PENYULANG 2

GARDU INDUK RAWALO DENGAN MENGGUNAKAN

SOFTWARE ETAP 7.0

Unggul Dzackiy K

1

, Ir. Bambang Winardi

2

1_{Mahasiswa dan} 2_{Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro}

Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia Email : l2f007077@student.undip.ac.id

Abstrak

Studi aliran daya merupakan penentuan atau perhitungan tegangan, arus, daya aktif maupun daya reaktif yang terdapat pada berbagai titik jaringan listrik pada keadaan operasi normal, baik yang sedang berjalan maupun yang diharapkan akan terjadi di masa yang akan datang. Dengan studi aliran daya dapat mengetahui tegangan-tegangan pada setiap bus yang ada dalam sistem, baik magnitude maupun sudut fasa tegangan-tegangan, daya aktif dan daya reaktif yang mengalir dalam setiap saluran yang ada dalam system, kondisi dari semua peralatan, apakah memenuhi batasbatas yang ditentukan untuk menyalurkan daya listrik yang diinginkan.

Untuk menyelesaikan studi aliran daya, metode yang sering digunakan adalah metode Gauss-Seidel dan metode Newton Raphson. Metode Newton Raphson lebih cepat mencapai nilai konvergen sehingga proses iterasi yang berlangsung lebih sedikit.

Pada Laporan kerja praktek ini, penulis akan membahas tentang simulasi aliran daya pada penyulang 2 Gardu induk rawalo dengan menggunaka software ETAP 7.0. Adapun metode aliran daya yang digunakan adalah metode newton-raphson.

Kata kunci:Aliran daya, newton-raphson, ETAP

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Studi aliran daya merupakan penentuan atau perhitungan tegangan, arus, daya aktif maupun daya reaktif yang terdapat pada berbagai titik jaringan listrik pada keadaan operasi normal, baik yang sedang berjalan maupun yang diharapkan akan terjadi di masa yang akan datang. Dengan studi aliran daya dapat mengetahui tegangan-tegangan pada setiap bus yang ada dalam sistem, baik magnitude maupun sudut fasa tegangan, daya aktif dan daya reaktif yang mengalir dalam setiap saluran yang ada dalam system, kondisi dari semua peralatan, apakah memenuhi batasbatas yang ditentukan untuk menyalurkan daya listrik yang diinginkan.

1.2 Tujuan

Mengetahui dan bisa menjalankan

software ETAP Power Station untuk

menganalisa aliran daya.

Mengetahui losses dan drop tegangan pada penyulang 2 Gardu Induk Rawalo.

1.3 Pembatasan Masalah

Makalah ini membahas mengenai

analisis aliran daya pada Gardu Induk Rawalo dengan menggunakan ETAP Power Station 7.0.

Metode aliran daya yang digunakan adalah Newton-Raphson.

II. DASAR TEORI

2.1 Sistem Jaringan Distribusi

Ada tiga bagian penting dalam proses penyaluran tenaga listrik, yaitu: Pembangkitan, Penyaluran (transmisi) dan distribusi seperti pada gambar berikut :

Gambar 1 Tiga komponen utama dalam penyaluran

tenaga listrik

Jaringan Pada Sistem Distribusi tegangan menengah (Primer,20KV) dapat dikelompokkan menjadi lima model, yaitu Jaringan Radial, Jaringan hantaran penghubung (Tie Line), Jaringan Lingkaran (Loop), Jaringan Spindel dan Sistem Gugus atau Kluster.

Jaringan Radial

Sistem distribusi dengan pola Radial seperti gambar di bawah ini. Sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat beberapa penyulang yang menyuplai beberapa gardu distribusi secara radial.

Gambar 2 Konfigurasi Jaringan Distribusi Radial

Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)

Sistem distribusi Tie Line seperti pada gambar di bawah ini digunakan untuk pelanggan penting yang tidak boleh padam (Bandar Udara, Rumah Sakit, dan lainlain).

Gambar 3 Konfigurasi Jaringan Tie Line

Jaringan Lingkar (Loop)

Pada Jaringan Tegangan Menengah

Struktur Lingkaran (Loop) seperti gambar di bawah ini dimungkinkan pemasokannya dari

beberapa gardu induk, sehingga dengan

demikian tingkat keandalannya relatif lebih baik.

Gambar 4 Konfigurasi Jaringan Loop

Jaringan Spindel

Sistem Spindel seperti pada gambar 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).

Gambar 5 Konfigurasi Jaringan Spindel

Sistem Gugus atau Sistem Kluster

Konfigurasi Gugus seeperti pada gambar di bawah ini banyak digunakan untuk kota besar yang mempunyai kerapatan beban yang tinggi. Dalam sistem ini terdapat Saklar Pemutus Beban, dan penyulang cadangan.

Gambar 6 Konfigurasi Jaringan Gugus atau Sistem

Kluster

2.2 Studi Aliran Daya listrik

Studi aliran daya merupakan penentuan atau perhitungan tegangan, arus, daya aktif maupun daya reaktif yang terdapat pada berbagai titik jaringan listrik pada keadaan operasi normal, baik yang sedang berjalan maupun yang diharapkan akan terjadi di masa yang akan datang (Stevenson,1996).

Adapun tujuan dari studi analisa aliran daya antara lain (Sulasno,1993):

a. Untuk mengetahui tegangan-tegangan pada setiap bus yang ada dalam sistem, baik magnitude maupun sudut fasa tegangan. b. Untuk mengetahui daya aktif dan daya

reaktif yang mengalir dalam setiap saluran yang ada dalam sistem.

c. Untuk mengetahui kondisi dari semua peralatan, apakah memenuhi batasbatas yang ditentukan untuk menyalurkan daya listrik yang diinginkan.

d. Untuk memperoleh kondisi mula pada perencanaan sistem yang baru.

e. Untuk memperoleh kondisi awal untuk studi-studi selanjutnya seperti : studi

hubung singkat, stabilitas, dan pembebanan ekonomis.

Beberapa hal di atas inilah yang sangat diperlukan untuk menganalisa keadaan sekarang dari sistem guna perencanaan perluasan sistem yang akan datang.

Persamaan umum untuk arus yang mengalir menuju suatu bus adalah (Pai,1979) :

I1 = Y11 V1 + Y12 V2 + Y13 V3 + … + Y1nVn I2 = Y21 V1 + Y22 V2 + Y23 V3 + … + Y2n Vn I3 = Y31 V1 + Y32 V2 + Y33 V3 + … + Y3n Vn . . . . . . . . . . . . . . . In = Yn1 V1 + Yn2 V2 + Yn3 V3 + … + Ynn Vn (1) atau dapat juga ditulis dengan persamaan berikut :

𝐼_𝑃 = 𝑛 𝑌_𝑝𝑞𝑉_𝑞 ; 𝑝 = 1,2,3, … , 𝑛

𝑞=1 (2)

Daya kompleks pada bus p tersebut adalah : Sp = Pp + jQp = Vp Ip

*

(3)

dengan memasukkan Persamaan (2) ke Persamaan (3) akan menghasilkan :

𝑃_𝑝+ 𝑗𝑄_𝑝 = 𝑉_𝑝 𝑌_𝑝𝑞∗ _𝑉 𝑞∗ 𝑛

𝑞=1 (4)

Apabila bagian real dan imajiner dari Persamaan (4) dipisahkan maka akan diperoleh : 𝑃𝑝 = 𝑅𝑒 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1𝑌𝑝𝑞∗ 𝑉𝑞∗ (5)

𝑄𝑝 = 𝐼𝑚 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1𝑌𝑝𝑞∗ 𝑉𝑞∗ (6)

apabila impedansi dinyatakan dalam bentuk siku-siku maka :

Ypq = Gpq + jBpq

sehingga persamaan daya pada Persamaan (5) dan (6) akan menjadi:

𝑃_𝑝 = 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞 cos 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 +

𝐵𝑝𝑞

sin

𝛿𝑝

−

𝛿𝑞

(7)

𝑄_𝑝 = 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞sin 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 +

𝐵𝑝𝑞

cos

𝛿𝑝

−

𝛿𝑞

(8)

Metode Newton Raphson

Pada metode Newton Raphson, slack bus diabaikan dari perhitungan iterasi untuk menentukan tegangan-tegangan, karena besar dan sudut tegangan pada slack bus telah ditentukan. Sedangkan pada generator bus , daya aktif dan magnitude tegangan bernilai tetap, sehingga hanya daya reaktif yang dihitung pada setiap iterasinya. Dalam analisa aliran daya, ada dua persamaan yang harus diselesaikan pada tiap-tiap bus. Kedua persamaan itu adalah seperti pada Persamaan (7) dan Persamaan (8).

Dalam penyelesaian iterasi pada metode Newton Raphson, nilai dari daya aktif (Pp) dan daya reaktif (Qp) yang telah dihitung harus dibandingkan dengan nilai yang ditetapkan, dengan persamaan berikut (Pai,1979):

∆𝑃𝑝 = 𝑃𝑝𝑠𝑝𝑒𝑐 − 𝑃𝑝𝑐𝑎𝑙𝑐 ∆𝑃𝑝 = 𝑃𝑝𝑠𝑝𝑒𝑐 − 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞cos 𝛿𝑝−

𝛿𝑞+𝐵𝑝𝑞

sin

𝛿𝑝

−

𝛿𝑞

(9) 𝑝 = 1,2,3, … . 𝑛 ∆𝑄_𝑝 = 𝑄_𝑝𝑠𝑝𝑒𝑐 − 𝑄_𝑝𝑐𝑎𝑙𝑐 ∆𝑄_𝑝 = 𝑄_𝑝𝑠𝑝𝑒 𝑐 − 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞sin 𝛿𝑝−

𝛿𝑞

−

𝐵𝑝𝑞

cos

𝛿𝑝

−

𝛿𝑞

(10) 𝑝 = 1,2,3, … . 𝑛

dimana superskrip spec berarti yang ditetapkan (specified) dan calc adalah yang dihitung (calculated).

Proses iterasi ini akan berlangsung sampai perubahan daya aktif (ΔPp) dan perubahan daya reaktif (ΔQp) tersebut telah mencapai nilai konvergen (ε ) yang telah ditetapkan. Pada umumnya nilai konvergen antara 0,01 sampai 0,0001. (Sulasno,1993).

Matrik Jacobian terdiri dari turunan parsial dari P dan Q terhadap masing-masing variabel, besar dan sudut fasa tegangan, dalam Persamaan (7) dan Persamaan (8). Besar dan sudut fasa tegangan yang diasumsikan serta daya aktif dan daya reaktif yang dihitung digunakan untuk mendapatkan elemenelemen Jacobian. Setelah itu akan diperoleh harga dari perubahan besar tegangan,∆ 𝑉 _𝑉 , dan perubahan sudut fasa tegangan, Δδ.

Secara umum persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut (Pai,1979):

∆𝑃 ∆𝑄 _𝑘 = 𝐻 𝑁𝐽 𝐾 _𝑘 ∆𝛿 ∆ 𝑉 𝑉 _𝑘 (11) Submatrik H, N, J, L menunjukkan turunan parsial dari Persamaan (7) dan (8) terhadap |V | dan δ, dimana matrik tersebut disebut matrik Jacobian. Nilai dari masing-masing elemen Jacobian sebagai berikut (Pai,1979):

a. Untuk p ≠ q

𝐻𝑝𝑞 =_𝜕𝛿𝜕𝑃𝑝

𝑞 = 𝑉𝑝 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞sin⁡ 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 −

𝐵𝑝𝑞

cos

𝛿𝑝−𝛿𝑞

𝑁_𝑝𝑞 = 𝜕𝑃𝑝 𝜕 𝑉𝑞 = 𝑉𝑝 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞 cos 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 +

𝐵𝑝𝑞

sin

𝛿𝑝−𝛿𝑞

𝐽𝑝𝑞 =𝜕𝑄_𝜕𝛿𝑝 𝑞 = − 𝑉𝑝 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞𝑐𝑜𝑠 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 +

𝐵𝑝𝑞𝑠𝑖𝑛𝛿𝑝−𝛿𝑞

𝐿_𝑝𝑞 = 𝜕𝑄𝑝 𝜕 𝑉𝑞 = 𝑉𝑝 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞sin⁡ 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 −

𝐵𝑝𝑞

cos

𝛿𝑝−𝛿𝑞

(12) b. Untuk p = q 𝐻_𝑝𝑝 =𝜕𝑃𝑝 𝜕𝛿𝑝 = −𝑄𝑝− 𝐵𝑝𝑝 𝑉𝑝 2 𝑁_𝑝𝑝 = 𝜕𝑃𝑝 𝜕 𝑉𝑝 = 𝑃𝑝+ 𝐺𝑝𝑝 𝑉𝑝 2 𝐽_𝑝𝑝 =𝜕𝑄𝑝 𝜕𝛿𝑝 = 𝑃𝑝+ 𝐺𝑝𝑝 𝑉𝑝 2 𝐿𝑝𝑝 =_{𝜕 𝑉}𝜕𝑄𝑝 𝑝 = 𝑄𝑝− 𝐵𝑝𝑝 𝑉𝑝 2 (13) dengan : 𝑃_𝑝 = 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞 cos 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 +

𝐵𝑝𝑞

sin

𝛿𝑝−𝛿𝑞

𝑄_𝑝 = 𝑉𝑝 𝑛𝑞=1 𝑉𝑞 𝐺𝑝𝑞sin 𝛿𝑝− 𝛿𝑞 +

𝐵𝑝𝑞

cos

𝛿𝑝−𝛿𝑞

III. SIMULASI ALIRAN DAYA DENGAN MENGGUNAKAN ETAP

Diagram Segaris (Single Line Diagram).

Gambar 7. Single line diagram penyulang 2 GI

Line

Tabel 1 line data penyulang 2 GI Rawalo

Kabel yang digunakan pada penyulang 2 GI Rawalo adalah kabel jenis AAAC luas penampang 240mm2 dengan impedansi sebesar R1=R2= 0,1344 ohm/km, jX1=jX2=0,3158

ohm/km, R0= 0,2824 ohm/km, jX0= 1,6033

ohm/km.

Beban

Adapun data beban sebagai berikut:

Tabel 2 data beban penyulang 2 GI Rawalo

ID

Connected Bus ID

Panjang

(m)

From Bus

To Bus

Line 01

BUS 02

BUS 03

100

Line 02

BUS 03

BUS 04

50

Line 03

BUS 04

BUS 05

150

Line 04

BUS 05

BUS 06

200

Line 05

BUS 06

BUS 07

650

Line 06

BUS 07

BUS 08

455

Line 07

BUS 08

BUS 09

65

Line 08

BUS 09

BUS 10

455

Line 09

BUS 10

BUS 11

150

Line 10

BUS 11

BUS 12

150

Line 11

BUS 12

BUS 13

50

Line 12

BUS 13

BUS 14

195

Line 13

BUS 14

BUS 15

65

Line 14

BUS 15

BUS 16

390

Line 15

BUS 16

BUS 17

325

Line 16

BUS 17

BUS 18

1040

Line 17

BUS 18

BUS 19

250

Line 18

BUS 19

BUS 20

2400

Line 19

BUS 20

BUS 21

260

Line 20

BUS 21

BUS 22

390

Line 21

BUS 22

BUS 23

1040

Line 22

BUS 23

BUS 24

150

Line 23

BUS 24

BUS 25

700

Line 24

BUS 25

BUS 26

325

Line 25

BUS 26

BUS 27

455

Line 26

BUS 27

BUS 28

50

Line 27

BUS 28

BUS 29

150

Line 28

BUS 30

BUS 29

65

Line 29

BUS 28

BUS 31

50

Line 30

BUS 31

BUS 32

390

Line 31

BUS 32

BUS 33

325

Line 32

BUS 33

BUS 34

200

Line 33

BUS 34

BUS 35

50

Line 34

BUS 34

BUS 36

50

Line 35

BUS 36

BUS 37

450

Line 36

BUS 36

BUS 38

200

Line 37

BUS 38

BUS 39

65

Line 38

BUS 39

BUS 40

390

Line 39

BUS 40

BUS 41

250

Bus Load ID kV MW Mvar BUS 05 20,000 0.4713 0.2921 BUS 06 20,000 0.0428 0.0266 BUS 07 20,000 0.0428 0.0266 BUS 08 20,000 0.0214 0.0133 BUS 09 20,000 0.0428 0.0266 BUS 10 20,000 0.1500 0.0929 BUS 13 20,000 0.0425 0.0263 BUS 14 20,000 0.0214 0.0133 BUS 15 20,000 0.0214 0.0133 BUS 16 20,000 0.0428 0.0266 BUS 17 20,000 0.0643 0.0398 BUS 18 20,000 0.1500 0.0929 BUS 19 20,000 0.0214 0.0133 BUS 20 20,000 0.0428 0.0266 BUS 21 20,000 0.0129 0.0080 BUS 22 20,000 0.0214 0.0133 BUS 23 20,000 0.0214 0.0133 BUS 25 20,000 0.0428 0.0266 BUS 26 20,000 0.0214 0.0133 BUS 27 20,000 0.0428 0.0266 BUS 29 20,000 0.0214 0.0133 BUS 30 20,000 0.7713 0.4780 BUS 31 20,000 0.0428 0.0266 BUS 32 20,000 0.0428 0.0266 BUS 33 20,000 0.0214 0.0133 BUS 35 20,000 0.4071 0.2523 BUS 37 20,000 0.0428 0.0266 BUS 38 20,000 0.0428 0.0266 BUS 39 20,000 0.0428 0.0266 BUS 40 20,000 0.1071 0.0664 BUS 41 20,000 0.0214 0.0133

Hasil Simulasi dengan Menggunaka ETAP

Tabel 3 Daya yang mengalir pada bus

Bus Generation Load Load Flow

ID kV MW Mvar MW Mvar ID MW Mvar Amp % PF

BUS 01 150 2.7773 1.8389 0 0 BUS 02 2.7773 1.8389 12.8205 83.3802 BUS 02 20 0 0 0 0 BUS 03 2.7747 1.7522 96.1541 84.5519 BUS 01 -2.7747 -1.7522 96.1541 84.5519 BUS 03 20 0 0 0 0 BUS 02 -2.7744 -1.7513 96.1541 84.5613 BUS 04 2.7744 1.7513 96.1541 84.5613 BUS 04 20 0 0 0 BUS 03 -2.7742 -1.7509 96.1541 84.5659 BUS 05 2.7742 1.7509 96.1541 84.5659 BUS 05 20 0 0 0.4569 0.2832 BUS 04 -2.7738 -1.7496 96.1541 84.5800 BUS 06 2.3169 1.4664 80.3946 84.4970 BUS 06 20 0 0 0.0415 0.0257 BUS 05 -2.3164 -1.4652 80.3946 84.5126 BUS 07 2.2749 1.4395 78.9625 84.5037 BUS 07 20 0 0 0.0414 0.0257 BUS 06 -2.2736 -1.4357 78.9625 84.5536 BUS 08 2.2322 1.4100 77.5321 84.5453 BUS 08 20 0 0 0.0207 0.0128 BUS 07 -2.2312 -1.4074 77.5321 84.5797 BUS 09 2.2106 1.3946 76.8174 84.5757 BUS 09 20 0 0 0.0413 0.0256 BUS 08 -2.2104 -1.3942 76.8174 84.5806 BUS 10 2.1691 1.3686 75.3883 84.5726 BUS 10 20 0 0 0.1444 0.0895 BUS 09 -2.1682 -1.3662 75.3883 84.6060 BUS 11 2.0238 1.2767 70.3904 84.5779 BUS 11 20 0 0 0 0 BUS 10 -2.0236 -1.2760 70.3904 84.5882 BUS 12 2.0236 1.2760 70.3904 84.5882 BUS 12 20 0 0 0 0 BUS 11 -2.0233 -1.2753 70.3904 84.5984 BUS 13 2.0233 1.2753 70.3904 84.5984 BUS 13 20 0 0 0.0409 0.0253 BUS 12 -2.0232 -1.2750 70.3904 84.6019 BUS 14 1.9823 1.2497 68.9749 84.5937 BUS 14 20 0 0 0.0206 0.0128 BUS 13 -1.9820 -1.2488 68.9749 84.6068 BUS 15 1.9614 1.2360 68.2615 84.6026 BUS 15 20 0 0 0.0206 0.0128 BUS 14 -1.9613 -1.2358 68.2615 84.6070 BUS 16 1.9407 1.2230 67.5482 84.6028 BUS 16 20 0 0 0.0411 0.0255 BUS 15 -1.9401 -1.2213 67.5482 84.6285

BUS 17 1.8990 1.1958 66.1225 84.6204 BUS 17 20 0 0 0.0616 0.0382 BUS 16 -1.8985 -1.1945 66.1225 84.6414 BUS 18 1.8369 1.1563 63.9851 84.6294 BUS 18 20 0 0 0.1434 0.0889 BUS 17 -1.8355 -1.1522 63.9851 84.6944 BUS 19 1.6921 1.0634 59.0053 84.6685 BUS 19 20 0 0 0.0205 0.0127 BUS 18 -1.6918 -1.0626 59.0053 84.6829 BUS 20 1.6713 1.0499 58.2942 84.6790 BUS 20 20 0 0 0.0407 0.0252 BUS 19 -1.6686 -1.0422 58.2942 84.8160 BUS 21 1.6279 1.0170 56.8765 84.8114 BUS 21 20 0 0 0.0122 0.0076 BUS 20 -1.6276 -1.0162 56.8765 84.8259 BUS 22 1.6154 1.0086 56.4514 84.8246 BUS 22 20 0 0 0.0203 0.0126 BUS 21 -1.6150 -1.0074 56.4514 84.8462 BUS 23 1.5947 0.9948 55.7431 84.8442 BUS 23 20 0 0 0.0202 0.0125 BUS 22 -1.5936 -0.9918 55.7431 84.9011 BUS 24 1.5734 0.9792 55.0359 84.8998 BUS 24 20 0 0 0 0 BUS 23 -1.5732 -0.9788 55.0359 84.9079 BUS 25 1.5732 0.9788 55.0359 84.9079 BUS 25 20 0 0 0.0404 0.0250 BUS 24 -1.5725 -0.9768 55.0359 84.9458 BUS 26 1.5321 0.9518 53.6229 84.9443 BUS 26 20 0 0 0.0202 0.0125 BUS 25 -1.5318 -0.9509 53.6229 84.9615 BUS 27 1.5116 0.9384 52.9167 84.9610 BUS 27 20 0 0 0.0403 0.0250 BUS 26 -1.5112 -0.9372 52.9167 84.9846 BUS 28 1.4709 0.9122 51.5050 84.9842 BUS 28 20 0 0 0 0 BUS 27 -1.4708 -0.9121 51.5050 84.9867 BUS 29 0.7457 0.4622 26.1102 84.9946 BUS 31 0.7251 0.4498 25.3949 84.9787 BUS 29 20 0 0 0.0202 0.0125 BUS 28 -0.7457 -0.4622 26.1102 84.9984 BUS 30 0.7255 0.4497 25.4045 84.9984 BUS 30 20 0 0 0.7255 0.4496 BUS 29 -0.7255 -0.4496 25.4045 85.0000 BUS 31 20 0 0 0.0403 0.0250 BUS 28 -0.7251 -0.4498 25.3949 84.9799 BUS 32 0.6848 0.4248 23.9834 84.9787 BUS 32 20 0 0 0.0403 0.0250 BUS 31 -0.6847 -0.4246 23.9834 84.9880 BUS 33 0.6444 0.3996 22.5722 84.9872 BUS 33 20 0 0 0.0201 0.0125 BUS 32 -0.6444 -0.3994 22.5722 84.9944 BUS 34 0.6242 0.3870 21.8667 84.9942

BUS 34 20 0 0 0 0 BUS 33 -0.6242 -0.3869 21.8667 84.9985 BUS 35 0.3826 0.2371 13.4024 84.9993 BUS 36 0.2416 0.1498 8.4643 84.9973 BUS 35 20 0 0 0.3826 0.2371 BUS 34 -0.3826 -0.2371 13.4024 85.0000 BUS 36 20 0 0 0 0 BUS 34 -0.2416 -0.1498 8.4643 84.9977 BUS 37 0.0403 0.0250 1.4108 84.9994 BUS 38 0.2013 0.1248 7.0535 84.9973 BUS 37 20 0 0 0.0403 0.0250 BUS 36 -0.0403 -0.0250 1.4108 85.0000 BUS 38 20 0 0 0.0403 0.0250 BUS 36 -0.2013 -0.1248 7.0535 84.9987 BUS 39 0.1611 0.0998 5.6428 84.9984 BUS 39 20 0 0 0.0403 0.0250 BUS 38 -0.1611 -0.0998 5.6428 84.9988 BUS 40 0.1208 0.0749 4.2320 84.9983 BUS 40 20 0 0 0.1007 0.0624 BUS 39 -0.1208 -0.0749 4.2320 85.0000 BUS 41 0.0201 0.0125 0.7053 84.9998 BUS 41 20 0 0 0.0201 0.0125 BUS 40 -0.0201 -0.0125 0.7053 85.0000 TOTAL 2.7598 1.7104

Dari tabel di atas dapat dilihat daya yang mengalir pada tiap bus. Besarnya daya yang mengalir tergantung pada beban yang terpasang pada bus tersebut. Pada beberapa bus besarnya nilai beban sebesar 0 (nol), hal ini disebabkan karena daya yang masuk pada bus tersebut sama dengan daya yang keluar dari bus tersebut.

Tabel 4 Losses dan drop voltage

Tabel 5 Hasil simulasi tegangan pada tiap bus

Bus Voltage ID kV %Mag Ang. BUS 01 150

100.0000

0.0000

BUS 02 20

98.5219

-1.2363

BUS 03 20

98.4999

-1.2463

BUS 04 20

98.4890

-1.2513

BUS 05 20

98.4560

-1.2664

BUS 06 20

98.4193

-1.2831

BUS 07 20

98.3020

-1.3366

BUS 08 20

98.2215

-1.3735

BUS 09 20

98.2101

-1.3787

BUS 10 20

98.1318

-1.4146

BUS 11 20

98.1077

-1.4257

BUS 12 20

98.0836

-1.4367

BUS 13 20

98.0756

-1.4404

BUS 14 20

98.0449

-1.4545

BUS 15 20

98.0348

-1.4592

BUS 16 20

97.9747

-1.4868

BUS 17 20

97.9256

-1.5094

BUS 18 20

97.7739

-1.5794

BUS 19 20

97.7403

-1.5949

BUS 20 20

97.4217

-1.7427

BUS 21 20

97.3881

-1.7584

BUS 22 20

97.3380

-1.7818

BUS 23 20

97.2063

-1.8434

BUS 24 20

97.1875

-1.8522

BUS 25 20

97.1000

-1.8933

BUS 26 20

97.0605

-1.9119

BUS 27 20

97.0058

-1.9376

BUS 28 20

97.0000

-1.9404

BUS 29 20

96.9911

-1.9446

BUS 30 20

96.9874

-1.9463

BUS 31 20

96.9971

-1.9417

BUS 32 20

96.9759

-1.9517

BUS 33 20

96.9592

-1.9596

BUS 34 20

96.9493

-1.9643

BUS 35 20

96.9478

-1.9650

BUS 36 20

96.9484

-1.9647

BUS 37 20

96.9469

-1.9654

BUS 38 20

96.9452

-1.9662

BUS 39 20

96.9443

-1.9666

ID Type Losses _{% Vd} in Vmag kW kVar Trafo Trafo 2.6002 86.6385 1.4781 Line 01 Line 0.3120 0.8757 0.0220 Line 02 Line 0.1560 0.4378 0.0110 Line 03 Line 0.4681 1.3135 0.0329 Line 04 Line 0.4363 1.2243 0.0367 Line 05 Line 1.3678 3.8384 0.1172 Line 06 Line 0.9231 2.5904 0.0805 Line 07 Line 0.1295 0.3633 0.0114 Line 08 Line 0.8728 2.4491 0.0783 Line 09 Line 0.2508 0.7039 0.0241 Line 10 Line 0.2508 0.7039 0.0241 Line 11 Line 0.0836 0.2346 0.0080 Line 12 Line 0.3131 0.8786 0.0307 Line 13 Line 0.1022 0.2869 0.0101 Line 14 Line 0.6006 1.6853 0.0601 Line 15 Line 0.4796 1.3458 0.0490 Line 16 Line 1.4370 4.0326 0.1517 Line 17 Line 0.2938 0.8244 0.0336 Line 18 Line 2.7526 7.7243 0.3186 Line 19 Line 0.2839 0.7966 0.0336 Line 20 Line 0.4195 1.1771 0.0501 Line 21 Line 1.0907 3.0606 0.1318 Line 22 Line 0.1533 0.4303 0.0188 Line 23 Line 0.7156 2.0081 0.0875 Line 24 Line 0.3154 0.8851 0.0396 Line 25 Line 0.4300 1.2067 0.0546 Line 26 Line 0.0448 0.1256 0.0058 Line 27 Line 0.0345 0.0969 0.0089 Line 28 Line 0.0109 0.0305 0.0029 Line 29 Line 0.0142 0.0397 0.0037 Line 30 Line 0.0757 0.2125 0.0212 Line 31 Line 0.0559 0.1568 0.0166 Line 32 Line 0.0323 0.0906 0.0099 Line 33 Line 0.0030 0.0085 0.0015 Line 34 Line 0.0012 0.0034 0.0010 Line 35 Line 0.0003 0.0008 0.0014 Line 36 Line 0.0034 0.0094 0.0032 Line 37 Line 0.0007 0.0020 0.0008 Line 38 Line 0.0024 0.0066 0.0037 Line 39 Line 0.0000 0.0001 0.0004 Total 17.5173 128.4993

BUS 40 20

96.9406

-1.9684

BUS 41 20

96.9402

-1.9686

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa, semakin jauh/panjang saluran maka tegangan akan semakin turun dan perbedaan sudut akan semakin besar. Akan tetapi profil tegangan masih dalam batas toleransi ± 5% yaitu sebesar 96,9402% dari tegangan base (20 kV) atau sebesar 19.3880 kV.

IV. KESIMPULAN

1. Besarnya tegangan pada ujung bus (BUS 41) yaitu sebesar 96.9402% masih dalam batas toleransi yaitu sebesar ±5%.

2. Semakin besar beban maka lossesnya akan semakin besar pula, hal itu dikarenakan pada saat beban bertambah maka arus akan bertambah pula sehingga rugi-rugi saluran (I2R) akan semakin besar pula.

3. Total beban pada penyulang 2 Gardu Induk Rawalo sebesar 2.7598 MW dan 1.7104 Mvar

4. Total losses pada penyulang 2 Gardu Induk Rawalo sebesar 0.0175 MW dan 0.1285 Mvar.

DAFTAR PUSTAKA

[1] John J. Grainger, William D. Stevenson, Jr., “Power System Analysis”, McGraw-Hill Inc, 1994

[2] Hadi Saadat, “Power System Analysis”, McGraw-Hill Inc, 1999

[3] Turan Gonen, “Modern Power System Analysis”, John Wiley & Sons, 1988

[4] Sulasno, Ir. “Analisis Sistem

tenaga”,Semarang: Badan Penerbit

Universitas Diponegoro, 1993

[5] Sulasno, Ir. “Sistem Distribusi Tenaga Listrik”,Semarang: Satya Wacana, 1993

BIODATA PENULIS

Unggul Dzackiy Kurniawan, lahir di Cilacap 10 April

1989. Menempuh

pendidikan di SD Negeri Kalisabuk 03, SMP Negeri 2 Maos, SMA Negeri 1 Purwokerto dan sekarang sebagai mahasiswa Teknik Elektro Universitas Diponegoro

Semarang, November 2011 Mengetahui, Dosen Pembimbing

Ir. Bambang Winardi 19610616 199303 1 002