YOGYAKARTA
ELECTRICAL ENERGY AUDIT AND EFFICIENCY ANALISYS OF
CONSUMPTION ELECTRICAL ENERGY EAST WINGS BUILDING
CAMPUS III IST AKPRIND YOGYAKARTA
LAPORAN SKRIPSI
Disusun oleh : MUHAMMAD FARUQ
18.104.2017
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA
2020
i
LEMBAR PENGESAHAN
AUDIT ENERGI LISTRIK DAN ANALISIS EFISIENSI
PENGHEMATAN KONSUMSI ENERGI LISTRIK PADA
GEDUNG SAYAP TIMUR KAMPUS III IST AKPRIND
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Strata 1
Pada Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi Fakultas Teknik Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta
Disusun oleh : MUHAMMAD FARUQ
18.104.2017
Telah disetujui dan disahkan Pada tanggal 20 Juni 2020
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
AUDIT ENERGI LISTRIK DAN ANALISIS EFISIENSI
PENGHEMATAN KONSUMSI ENERGI LISTRIK PADA
iii
HALAMAN PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa:
1. Tugas Akhir ini tidak mengandung karya yang diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak mengandung karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
2. Informasi dan materi tesis yang terkait hak milik, hak intelektual dan paten merupakan milik bersama antara tiga pihak yaitu penulis, dosen pembimbing dan Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Dalam hal penggunaan informasi dan materi tesis terkait paten maka akan diskusikan lebih lanjut untuk mendapatkan persetujuan dari ketiga pihak tersebut di atas.
Yogyakarta 18 Juni 2020
iv
INTISARI
Keseimbangan beban merupakan bagian sangat penting dalam suatu simtem listrik, karena faktor tidak seimbangnya beban yang terpsang dapat mempengaruhi kinerja suatu sistem di dari data perhitungan yang di dapat kesimbangan beban gedung IST Akprind untuk beban yang terpasang pada R-S-T tidak seimbang, beban tertinggi pada phase R sebesar 6,442 kW sedangkan untuk phase S sebesar 5,545 kW sedangkan untuk beban terendah terdapat pada phase T sebesar 2,884 kW dengan total daya yang terpasang 14,4953 kW atau 17,4953 kVA sedangakan untuk faktor daya gedung sebesar 0,72 Lagging dari standart 0,95 PLN menurunnya faktor daya (cos Ø) akan berakibat turunnya efisiensi transformator dalam menampung beban kerja serta akan memperbesar kemungkinan terjadinya kerusakan pada sistem tranformator atau sistem beban listrik, sehingga perlu adanya usaha untuk memperbaiki faktor daya tersebut.
Kata kunci : Keseimbangan beban, Faktor daya , Perbaikan faktor daya.
Abstrack
Load balance is a very important part in an electrical system, because the unbalanced factor of the load can affect the performance of a system from calculation data that can load the Akprind IST building load for the load that is installed on the RST is not balanced, the highest load on phase R is 6,442 kW while for phase S is 5,545 kW while for the lowest load there is phase T of 2,884 kW with total installed power of 14,4953 kW or 17,4953 kVA while building power factor is 0,72 Lagging from standard 0,95 PLN a decrease in power factor (cos Ø) will result in a decrease in the efficiency of the transformer to accommodate workloads and will increase the likelihood of damage to the transformer system or the electrical load system.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan ke hadirat Allah Yang Maha Esa, Tuhan semesta alam yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan Perancangan dan Laporan Tugas Akhir ini sebagai syarat untuk menyelesaikan studi Strata I Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
Di dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini penulis berusaha untuk menyusun dengan sebaik mungkin supaya para pembaca dapat dengan mudah untuk memahami.
Untuk kedua orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan dukungan, kasih sayang, doa dan semua yang telah diberikan kepada penulis baik moril maupun materi.
Dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan rasa terimakasih yang hangat kepada Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Aspirasi, bimbingan, kritik dan saran yang ramah dari semua pihak yang membantu selama berlangsungnya penyelesaian Tugas Akhir ini sangat mebantu dan bermanfaat. Oleh karena itu, saya mengucapkan terimakasih kepada:
1. Tuhan Yang Maha Esa yaitu Allah SWT., yang selalu memberikan kesehatan, kelancaran serta perlindungan dan keselamatan dalam melaksanakan skripsi.
2. Bapak Dr. Ir. Amir Hamzah, M.T., selaku Rektor Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
vi
Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
4. Bapak Sigit Priyambodo, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
5. Bapak Sigit Priyambodo,, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I, yang telah sejak lama membimbing dari teori, sehingga penulis mendapat wawasan yang luas dan pengalaman yang berharga.
6. Bapak Syafriyudin,, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II, yang telah sejak lama membimbing dari teori, sehingga penulis mendapat wawasan yang luas dan pengalaman yang berharga.
7. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Segala bentuk penelitian, terlepas itu sukses atau tidak, hal itu akan tetap menjadi ilmu yang bermanfaat. Serta dapat menjadi landasan awal untuk penyempurnaan pada ide-ide pokok terhadap perkembangan teknologi.
Begitu halnya dengan laporan ini, semua landasan utama tentang ide yang dibangun serta hasil yang dicapai, semoga dapat menjadi referensi bagi penelitian selanjutnya.
Tanggal 10 Maret 2020
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
HALAMAN PERNYATAAN ... iii
INTISARI ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix DAFTAR TABEL ... x BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar belakang ... 1 1.2 Dasar Hukum ... 1 1.3 Perumusan masalah ... 3 1.4 Tujuan Penelitian ... 3 1.5 Manfaat penelitian ... 3 1.6 Sisematika penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAR TEORI ... 5
2.1 Tinjauan Pustaka ... 5
2.2 Landasan Teori ... 9
2.2.1 Konservasi Energi ... 9
BAB III METODELOGI PENELITIAN ... 23
3.1 Pengumpulan Data ... 23
3.2 Lokasi penelitian ... 23
3.3 Flowtchart ... 23
3.4 Alat ... 24
3.5 Bahan ... 24
BAB VI DATA DAN ANALISA ... 25
4.1 Sumber Daya listrik ... 25
4.1.1 Sumber daya listrik dari PLN ... 25
viii
4.1.3 Panel hubung bagi tengangan rendah ( PHBTR ) ... 26
4.2 Sumber Beban Gedung Sayap Timur ... 26
4.2.1 Penerangan ... 26 4.2.2 Air Conditioning ( AC ) ... 27 4.2.3 Motor listrik ... 28 4.2.4 Proyektor ... 29 4.2.5 LAN ... 30 4.2.6 Stop Kontak ... 30
4.3 Denah Gedung Sayap Timur Lantai 1 ... 31
4.4 Denah Gedung Sayap Timur Lantai 2 ... 32
4.5 Denah Gedung Sayap Timur Lantai 3 ... 33
4.6 Single Line Gedung Sayap Timur ... 34
4.7 Keseimbangan Beban ... 35
4.8 Intensistas Komsumsi Energi ... 38
4.8.1 Grafik Daya Harian (kWh)... 40
4.8.2 Grafik Beban Harian ( kVa) ... 40
4.9 Analisa Intensitas Komsumsi Energi ... 41
4.10 Analisa Kapasitas Pengaman ( MCCB ) ... 41
4.11 Analisa Kapasitas Tranformator ... 42
4.12 Analisa Generatot-set ... 42
4.13 Analisa THD Tegangan ... 43
4.14 Analisa THD Arus ... 44
4.15 Perbaikan Faktor Daya ( Cos φ ) ... 44
4.16 Tarif Tenaga Listrik ... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46
5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 47 DAFTAR PUSTAKA
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Berbagai Kebijakan Pemerintah mengenai Audit Energi ... 2
Gambar 2 Flowchart Audit Energi ... 12
Gambar 3 Segitiga Daya ... 19
Gambar 4 Permen ESDM tentang tarif daya listrik ... 22
Gambar 5 Flowchart audit ... 23
Gambar 6 Single gedung sayap timur yang di redrawing ... 34
Gambar 7 Grafik Keseimbangan Beban Awal dengan Audit ... 36
Gambar 8 Grafik alokasi beban... 37
Gambar 9 Grafik Daya Harian (kWh) ... 40
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Intensistas Komsumsi Energi ... 10
Tabel 2 Jenis Intensitas Energi ... 11
Tabel 3 Spesifikasi Generator-set ... 25
Tabel 4 Spesifikasi PHBTR ... 26
Tabel 5 Spesifikasi TL-LED 36 W ... 26
Tabel 6 Spesifikasi TL-LED 18 W ... 27
Tabel 7 Spesifikasi AC Outdoor ... 27
Tabel 8 Spesifikasi AC Intdoor ... 28
Tabel 9 Spesifikasi Motor Listrik ... 28
Tabel 10 Spesifikasi Kipas ... 29
Tabel 11 Spesifikasi Proyektor ... 29
Tabel 12 Spesifikasi LAN ... 30
Tabel 13 Keseimbangan beban tanpa AC dan Komputer ... 35
Tabel 14 Keseimbangan beban dengan AC dan Komputer ... 35
Tabel 15 Perbandingan keseimbangan beban awal dengan yang di temukan dalam audit ... 36
Tabel 16 Alokasi beban ... 37
Tabel 17 Intensistas Komsumsi Energi ... 38
Tabel 18 Keterangan Penggunaan beban harian ... 39
Tabel 19 Kapasitas pengaman (MCCB) yang terpasang ... 41
Tabel 20 Standart THD V ... 43
Tabel 21 Hasil THD V ... 43
Tabel 22 Standart THD Arus ... 44
Tabel 23 Hasil Kompensator dengan kapasitor bank ... 45
1
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Kampus Bimasakti ( Kampus 3 ) adalah salah satu gedung yang dimiliki IST AKPRIND di Jln. Bima Sakti No 3, Pengok, Yogyakarta. kampus 3 memiliki 9 ruang kuliah dan tiap kelas memiliki fasilitas yang baik untuk menunjang perkuliahan dan beberapa fasilitas lain seperti: 6 Unit Lab Komputer, Lab Bahasa, BAA, LPPM, Mushola, Lab Tata Fasilitas , Ruang Dosen dan Lab Ergonomi.
Sektor bangunan menyerap sebesar 40% sumber energi dunia, bahkan di Indonesia, sektor ini bertanggung jawab terhadap 50% dari total pengeluaran energi, dan lebih dari 70% konsumsi listrik secara keseluruhan (EECCHI, 2012). Dari besarnya penggunaan energi tersebut, sektor bangunan berkontribusi terhadap 30% emisi Gas Rumah Kaca (GRK) di Indonesia.
Program Audit energi yang dilakukan di Gedung merupakan bentuk awal dari manajemen energi yang dapat membantu tercapainya penurunan biaya energi di Gedung secara keseluruhan. Kesuksesannya dapat menjadi motivasi baik bagi Gedung Universitas lain maupun gedung swasta dalam satu wilayah pemerintahan, ataupun sebagai pendorong munculnya inisiatif serupa di wilayah yang lain. Oleh karena itu, penting untuk dapat menyusun perencanaan program penghematan energi yang terorganisir dan sistematik
1.2 Dasar Hukum
A. Instruksi Presiden Nomor 13 Tahun 2011 tentang Penghematan Energi dan Air
Instruksi ini mengamanatkan lembaga Pemerintah untuk melakukan langkah-langkah dan inovasi penghematan energi dan air, dan membentuk Tim Gugus Tugas Penghematan Energi dan Air untuk mengawasi pelaksanaan penghematan energi tersebut
B. Peraturan Menteri ESDM Nomor 13 tahun 2012 tentang Penghematan Pemakaian Tenaga Listrik
Peraturan ini memberi arahan yang lebih detail bagaimana cara melaksanakan penghematan energi yang dimaksud dalam Instruksi Presiden 13/2011
C. Peraturan Menteri ESDM Nomor 14 Tahun 2012 tentang Manajemen Energi
Dalam upaya memberikan arahan penghematan energi yang lebih terpadu, Peraturan ini dikeluarkan untuk mengatur mengenai pelaksanaan Manajemen Energi, yang secara khusus diwajibkan bagi para pengguna sumber energi yang menggunakan energi lebih besar atau sama dengan 6.000 toe per tahun. Sedangkan pengguna energi di bawah 6.000 toe (Ton Oil Equivalent), tetap dianjurkan untuk melaksanakan Manajemen Energi (atau penghematan energi).
3
1.3 Perumusan masalah
Dalam skipsi dirumuskan beberapa masalah diantaranya yaitu : 1. Berapakah Nilai IKEA harian ?
2. Apakah temuan dari hasil audit energi ?
3. Rekomendasi perbaikan dari temuan audit energi ?
1.4 Tujuan Penelitian
Audit Energi sederhana ini dilakukan dengan tujuan untuk memperoleh gambaran secara umum pemakaian energi di bangunan berdasarkan data dan informasi pemakaian listrik dan berbagai jenis energi lainnya yang telah ada dan tersedia di pihak manajemen bangunan Instituts SAINS & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
1.5 Manfaat penelitian
Manfaat dari penelitian ini yaitu :
1. Dapat mengetahui besarnya IKE yang dapat digunakan sebagai acauan penggunaan energi pada gedung sayap timur.
2. Hasil yang digunakan dapat digunakan sebagai acauan perbaikan sistem pada gedung baru.
3. Hasil yang digunakan dapat digunakan sebagai acauan untuk penghematan energy.
1.6 Sisematika penulisan
Adapun sistematika penyusunan skripsi sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang Latar Belakang, Rumusan Masalah, Batasan Masalah, Manfaat , Tujuan penelitian serta Sistematikan Penelitian.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
Bab ini berisi Tinjauan Pustaka, Landasan teori Konservasi Energi, Sistem Pencahayaan dan tata udara.
Bab ini berisi Alur penelitian, alat dan bahan BAB VI DATA DAN ANALISA
Bab ini berisi data dari dari pengambilan data di lapangan dan kemudian di analisa untuk mencapai solusi penghematan energy
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi dari rangkuman hasil penelitian dari bab sebelumnya serta saran-saran kedepan terkai dengan hasil penelitian yang telah di peroleh baik untuk objek penelitian maupun objecknya.
5
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
(Wijiastuti, 2014)melakukan Audit Energi Listrik Studi Kasus di Gedung Perpustakaan Pusat UGM Sayap Selatan dengan hasil sistem tata udara memiliki beban daya listrik sebesar 76%, sistem penunjang operasional sebesar 14% dan sistem tata cahaya memiliki beban terkecil sebesar 10% sedangkan untuk perhitungan Intensitas Konsumsi Energi (IKE) memberikan hasil 52,068 kWh/m² /tahun. Daya pencahayan untuk ruang perpustakaan sebesar 2,93 W/m². Hasil pengukuran pencahayaan menunjukkan bahwa tempat baca yang terletak pada area koridor memiliki tingkat pencahayaan di atas batas maksimal dari standar pencahayaan yang direkomendasikan dan pada Pengukuran suhu dan kelembaban menunjukkan bahwa ruangan yang tidak menggunakan AC yang memiliki suhu dan kelembaban di atas batas makasimal dari batas yang rekomendasikan.
(Prihandita., 2012) melakukan Audit Energi Listrik Studi Kasus di Gedung Pusat UGM Sayap Selatan dan Timur Yogyakarta dengan hasil tingkat komsumsi energi listrik selama 1 tahun sebesar 322.774 kWh dengan luas bangunan 7586,32 m², sehingga nilai IKE 37,164 kWh/m²/tahun. Distribusi beban daya listrik di Gedung Pusat UGM Sayap Selatan dan Timur memiliki sistem tata udara dengan beban daya listrik sebesar 57%, peralatan penunjang operasional sebesar 35%, dan sistem tata cahaya sebesar 8%.
(Budiman, 2019) melakukan audit energi pada gedung D-3 ekonomi UII berupa audit awal yang berfokus pada pencahayaan dan pendingin ruangan Audit dimulai dengan pengumpulan dan pengolahan data, selanjutnya melakukan analisis dan perhitungan nilai IKE gedung, yang dilanjutkan dengan memberikan rekomendasi peluang penghematan energi. Peluang Pengehematan yang dilakukan di Gedung D3 Ekonomi UII ada dua yaitu low cost dan high cost. Pada penghematan penghematan lowcost sebesar Rp 5.377.461, penghematan high cost sebesar Rp 6.946.883. jika penghematan dilakukan oleh pihak gedung maka akan
bisa menghemat anggaran listrik Rp 12.324.344 per bulannya.dengan rekomendasi peluang penghematan energi didapatkan peningkatan efisiensi konsumsi energi listrik sebesar2,37kWh/m²/tahun denganpenghematan energi listrik 10.705,26kWh/m2/bulan dimana sebelumnya termasuk golongan gedung ber-AC efisien menjadi golongan gedung ber-AC sangat efisien.
(Trimunandar, Sawitri, & Suprijono, 2015) melakukan penelitian Audit energi di Gedung Kampus Dian Nuswantoro, Semarang pada tahun 2013. Dari hasil audit diketahui bahwa intensitas konsumsi energi ( IKE ) pendingin atau AC Universitas berada di angka 23,10 kwh/m² dan pada pencahayaan pemakaian energi sebesar 25,04 kWh hanya dapat memberikan pencahayaan rata-rata tiap ruang sebesar 114,76 E(lux). Sesuai dengan standar yang telah ditetapkan oleh pemerintah angkatersebut masuk dalam kategori boros.
(Rengganis, 2019) melakukan penelitian audit energi pada gedung perkantoran di Jakarta selatan pada tahun 2009. Dari hasil peneltian didapat 57% penggunaan energi yang digunakan untuk system tata udara dan untuk pencahayaan 13% berdasarkan audit awal untuk system pencahayaan lebih besar dari standart sebesar 15 Watt/m²sedangkang peluang hemat energy untuk system tata udara dengan pembersihan filter , sudut kipas, Evaporator, dan pada sisi keluaran AHU.
(Da Costa Belo, Notosudjono, & Suhendi, 2016) melakukan Analisa Kebutuhan Daya Listrik di Gedung Perkuliahan 10 Lantai Universitas Pakuan Bogor dengan daya listrik daya terpasang dari transformator dan generator masing-masing sebesar 1000 KVA dari hasil analisa perhitungan dengan beban terpasang 471,27 KVA, Beban Maksimum 383,93 KVA dan Beban rata-rata 141,38 KVA dapat di simpulkan bahwa dengan kapasitas 1000 KVAmasih cukup utnuk mensuplai daya pada gedung tersebut, kapasitas pengaman MCCB/MCB, didapat pemakaian rating pengaman lebih besar dari arus beban masih sesuai dengan standart ideal sedangkan Drop Voltage masih di bawah 2% dan untuk perbaikan
7
faktor daya dari 0,8 lagging menjadi 0,99 dapat dipasang kapasitor berkapasitas 429,44 KVAr.
(Akbar, Notosudjono, & Rodiah Machdi, STUDI EVALUASI PERENCANAAN KEBUTUHAN DAYA PADA INSTALASI LISTRIK DI GEDUNG HARCO GLODOK JAKARTA, 2017)Study Evaluasi Perencanaan Kebutuhan Daya Pada Instalasi Listrik di Gedung Harco Glodok Jakarta dimana Gedung tersebut salah satu bangunan komersial yang bergerak bidang jasa perbelanjaan di Jakarta yang terdiri dari 17 lantai , Beban-beban listrik yang terpasang antara lain beban penerangan (lampu-lampu) serta beban tenaga (stop kontak) dan beban tenaga motor-motor listrik (AC, lift, eskalator dan lain-lain), yang tentunya membutuhkan suplai daya listrik yang cukup besar. Dari hasil analisa Daya listrik yang terpasang di Gedung Harco Glodok Jakarta sebesar 5.981,954 kW. Daya yang disuplai sebesar 6.660 kVA dari PLN dan kapasitas total daya pada transformator sebesar 8.750 kVA dan generator-set berkapasitas sebesar 8.000 kVA jadi kondisi tersebut masih cukup untuk mensuplai daya listrik sedangkan Drop Voltage yang tertinggi pada beban Lift Penumpang sebesar 2,00 V, presentase turun tegangannya 0,53 % dan rugi-rugi daya penghantar sebesar 228,45 W, presentase rugi dayanya 0,34 %. Jadi drop voltage pada gedung Harco Glodok Jakarta masih di bawah 2%, sehingga memenuhi standar yang ditetapkan oleh PT.PLN sebesar 2%. dan pengaman MCB/MCCB panel pembagi lantai 1 dayanya 5.280 watt, nilai MCB terpasang sebesar 8,91 A dan untuk perbaikan faktor daya dari 0,9 lagging menjadi 0,99 berhasil di perbaiki menjadi sebesar 2.043,246 KVAr.
(M. Abdu H.Saifuddin, Idham A.Djufri, & M. Natsir Rahman, 2018) melakukan Analisa Kebutuhan Daya Listrik Terpasang pada Gedung Kantor Bupati Kabupaten Halmahera Barat, setelah di analisa menyatakan bahwa penggunaan daya listrik semakin lama semakin bertambah sesuai dengan kebutuhan beban yang ada khususnya Gedung Bupati Kabupaten Halmahera Barat, Untuk memperoleh daya listrik terpasang yang efisien perlu dilakukan observasi dan perhitungan daya sesuai dengan peraturan kelistrikan PUIL 2000 tentang konsumen komersil atau perkantoran rata-rata memiliki standar faktor kebutuhan sebesar 70% - 90 %
untuk mendapatkan penggunaan daya listrik yang lebih efisien. hasilnya Daya terpasang pada Gedung Kantor bupati sebesar 105 kVA dengan penggunaan daya beban maksimum sebesar 84 kVA adalah sangat efesien jika menggunakan standar faktor kebutuhan sebesar 0.8. Sedangkan jika menggunakan data pengukuran di lapangan diperoleh standar faktor kebutuhan adalah 1,88 dengan penggunaan daya beban maksimum sebesar 197,4 kVA .
(Roza, Analisis Penurunan Cos phi dengan menentukan Kapasitas Kapasitior Bank Pada Pembangkit Tenaga Listrik Pabrik Kelapa Sawit (PKS), 2018) Analisis Penurunan Cos phi dengan menentukan Kapasitas Kapasitior Bank Pada Pembangkit Tenaga Listrik Pabrik Kelapa Sawit menyimpulkan bahwa Penurunan faktor daya (Cos φ) mengakibatkan efisiensi pembangkit dalam menampung beban kerja dan memperbesar kemungkinan terjadinya kerusakan pada sistem pembangkit atau sistem beban listrik. Hal ini menyebabkan kerugian daya yang berimbas pada arus listrik (I) yang mengalir melalui kabel hantaran mengalamai kenaikan sebesar 456 A menjadi 561 A sehingga ukuran kabel yang dibutuhkan juga bertambah besar sehingga dapat menyebabkan bertamabahnya biaya investasi pemasangan jaringan kabel. Berdasarkan perhitungan kerugian akibat daya yang hilang mencapai 23% dan kenaikan kVAR 35,71 % sehingga hasil perhitungan kapasitas kapasitor dihubungkan bintang delta adalah 15,897 µF dan 5,292 µF .Dengan adanya hasil data perbandingan factor daya normal dan turun.
(Akhmad Jamaah, 2013) Melakukan Penetian pengaruh THD pada penurunan trafo daya pada POLINES andungan harmonik yang tinggi pada jaringan sistem tenaga listrik akan menyebabkan trafo distribusi mengalami panas berlebih dan apabila tidak segera ditangani akan menyebabkan life time trafo menjadi pendek
Metoda analisa yang dipergunakan adalah metoda komperasi antara hasil pengukuran dengan standar IEEE 519-1992. Dengan mengkomparasi hasil pengukuran dengan standar IEEE 519-1992 maka dapat ditentukan apakah perlu derating atau tidak. Berdasarkan hasil penelitian ini bahwa kandungan harmonik trafo untuk total kandungan harmonik tegangan (THDV) semua di bawah standar
9
(< 5%) dan total kandungan harmonik arus (TDD) maupun IHD kedua trafo juga di bawah standar.
2.2 Landasan Teori
2.2.1 Konservasi Energi
Konservasi energi adalah Cara untuk memanfaatkan energi listrik secara efektif dan efisien tanpa mengurangi kebutuhan pemakaian dan kenyamanan pengguna.
Konservasi energi bertujuan untuk meminimalkan komsumsi energi listrik dengan cara mengurangi pembororsan energi yang tidak dibutuhkan.untuk mengetahui system mana saja yang dapat dilakukan penghematan energi, maka lebih dahulu dilakukan audit energi. Dalam melakukan konservasi energi ada 3 bagian yang penting yaitu pertama pengamatan sumber energi seperti genset dan energi PLN, yang kedua yaitu konversi dan distribusi yaitu pemilihan teknologi seperti peralatan listrik serta optimasi dan efisiensi dari penggunaan energi, dan yang terakhir yaitu komsusmsi energi yaitu perilaku komsumen dalam memakai sumber energi sesuai dengan kebutuhan atau tidak. (Rengganis, 2019)
Langkah-langkah konservasi energi yaitu
1. Komitmen : Dukungan konservasi energi listrik dari perusahaan 2. Audit energi : pola penggunaan energi dengan cara identifikasi
komsumsi enrgi
3. Program : menentukan sasaran dan trarget secara terperinci 4. System informasi : melakukan program dan melakukan peningkatan
kesadaran terhadap konservasi energi 5. Pemantauan : monitoring dan evaluasi audit energy 2.2.1.1 Audit energi
Audit energi adalah kegiatan untuk mengidentifikasi jenis energi dan besarnya energi yang digunakan pada bagian bagian operasi industry atau bangunan serta mengidentifikasi peluang penghematan energi.
Sasaran dari audit energi memperoleh pola penggunaan energi, yaitu mendapatkan data tentang fluktuasi penggunaan energi. Data fluktuasi didapatkan dengan cara pengukuran penggunaan energi tiap waktu sehingga didapatkan grafik yang menghasilkan gambaran tentang penggunaan energi terbesar dan terkecil.
Dalam audit intensitas konsumsi energi (IKE) adalah patokan untuk mengkategorikan jenis penggunaan komsumsi energi tersebut, apakah boros atau sesuai standart. Untuk nilai-nilai IKE dapat di peroleh dari SNI.
IKE =𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐾𝑜𝑚𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖(𝐾𝑊𝐻)
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑛𝑔𝑢𝑛𝑎𝑛(𝑚2) ... (1)
Setiap bangunan mempunyai standar IKE sesuai dengan fungsi bangunan tersebut. Berikut merupakan nilai IKE standar suatu bangunan menurut Pedoman Konservasi Energi dan Pengawasannya di Lingkungan Departemen Pendidikan Nasional : Tabel 1 Intensistas Komsumsi Energi
NO Kriteria
Komsumsi Energi Listrik Bulanan (kWh/m²/Bulan)
Gedung Ber-AC Gedung tak Ber-AC 1 Sangat Efisien 4,17 - 7,92 2 Efisien 7,92 - 12,08 0,84 - 1,67 3 Cukup Efisien 12,08 - 14,58 1.67 - 2,5 4 Agak Boros 14,58 - 19,17 5 Boros 19,17 - 23,75 2,5 - 3,34 6 Sangat Boros 23,75 - 37,5 3,34 - 4,17
Intensitas Konsumsi Energi (IKE) listrik adalah pembagian antara konsumsi energi listrik pada kurun waktu tertentu dengan satuan luas bangunan gedung. Sektor -sektor yang dapat dihitung antara lain :
11
a. Rincian luas bangunan gedung dan luas total bangunan gedung (m²). b. Konsumsi energi bangunan gedung per tahun (kWh/tahun)
c. Intensitas Konsumsi Energi (IKE) bangunan gedung per tahun (kWh/m²/tahun). d. Biaya energi bangunan gedung (Rp/kWh).
Menurut hasil penelitian yang dilakukan oleh ASEAN-USAID pada tahun 1987 yang laporannya baru dikeluarkan pada 1992 target IKE di Indonesia sebagai berikut :
Tabel 2 Jenis Intensitas Energi
No Jenis IKE Target IKE
1 IKE perkantoran 240 kWh/ m² per tahun 2 IKE pusat belanja 330 kWh/ m² per tahun 3 IKE hotel/apartemen 300 kWh/ m² per tahun 4 IKE rumah sakit 380 kWh/ m² per tahun
Output dari audit energi yaitu mengidentifikasi sumber-sumber pemborosan energi, hal ini dapat di ketahui dengan cara pengukuran energi listrik
Priliminary Audit
Efesiensi
Monitoring
Detail Audit Lowcost
Rekomendasi awal Yes No Rekomendasi Mediumcost Highcost Fisilibility Study Implementasi
Gambar 2 Flowchart Audit Energi Audit energi terbagi menjadi 3 yaitu :
1. Audit singkat
Audit energi singkat adalah proses awal kegiatan audit energi yang meliputi pengumpulan data historis konumsi energi, luas bangunan, daya terpasang, beban penghunian bangunan dan observasi visual. Perbedaan audit energi singkat dengan audit energi awal yaitu, pada audit energi singkat tidak memerlukan pengukuran pada peralatan listrik. Hasil dari kegiatan audit energi singkat berupa potret penggunaan energi bangunan gedung dan rekomendasi peluang penghematan energi.
2. Audit awal ( Preliminary Audit ) dilakukan untuk melihat gambaran pla penggunaan energi, melakukan identifikasi potensi penghematan energi serta menyusun rekomendasi awal yang sifatnya segera dapat dilakukan. Output awal audit awal yaitu menentukan lokasi dan kebutuhan untuk melakukan audit energi
13
a. Metodelogi Audit Awal. Persiapan
Pembentukan Tim
Penyusunan Jadwal Survei Lapangan
Pengumpulan data (desain proses, data energi, lay out gedung, pembayaran terakhir, Operasional peralatan, dena instalasi tata udara dan pencahayaan)
Pengamatan Lapangan ( Potensi pemborosan, Peralatan ukur dan kondisi )
Interview dengan maintenance Gedung
Presentasi singkat tentang titik pemborosan Evaluasi data
Profil penggunaan energi
Intensitas Komsumsi Energi
Status management Energi Kesimpulan dan Rekomendasi
Gambaran penghematan energi
Rekomendasi awal
Kebutuhan Audit rinci ( Lokasi Objek, Parameter dan titik pegukuran )
b. Audit Rinci
Dilakukan untuk mengidentifikasi lokasi terjadi pemborosan dan mencari besarnya peluang penghematan energi secara spesifik, dalam audit energi dapat disimpulkan tentang lokasi dan besar peluang penghematan energi serta rekomendasi tidak lanjut bersarkan kriteria low cost, medium cost, high cost .
Dalam audit energi dapat di lakukan dengan langkah-langkah sebagi berikut : c. Metodelogi Audit Awal.
Persiapan
Evaluasi pra audit
Identifikasi titik pengukuran, Kebutuhan alat dan personil
Penyusunan Jadwal Pengumpulan Data
Pengukuran di Lapangan Evaluasi data
Efisiensi penggunaan energi
Lokasi dan Potensi penghematan energi
Analisis teknoekonomis Kesimpulan dan Saran
Kebutuhan feasibility
Rekomendasi o Low/no cost o Medium cost o High cost
d. Evaluasi dan Hasil Analisis audit energi 1. Bechmarking
Membandingkan dengan standart efisiennsi untuk proses/alat sama 2. Incremental cost analysis.
Menghitung biaya terkait dengan selruh proses yang menjadi focus audit 3. Mass and energi balance
Menyusun neraca energi dan neraca mass untuk mencari pembororsan energi.
4. Sankey diagram
Diagram skematik yang menggambarkan aliran dan besaran proses energi kesuluran system.
5. Analisis management energi
Mengevaluasi status management energi yang di terapkan.
Pemakaian terbesar pada sebuah gedung universitas biasanya terletak pada system tata udara dan
15
2.2.1.2 Suplai daya listrik
Kebutuhan daya listrik pada bidang komesil harus disesuakan dengan keadaan produktivitas perusahaan itu sendiri, maka kontinuitas dan keadandalan yang paling utama dalam pelayanannya
Sumber energi seperti tegangan listrik akan menghasilkan daya listrik sedangkan beban yang terhubung dengannya akan menyerap daya listrik tersebut, tenaga listrik sangat penting dalam proses produksi, maka sumber tenaga listrik ini harus dijaga dari adanya berbagai macam gangguan tenaga listrik yang digunakan berasal dari sumbernya :(M. Abdu H.Saifuddin, Idham A.Djufri, & M. Natsir Rahman, 2018)
1. Suplai dari jaringan PLN 2. Suplai dari Generator Set
Namun, semua perlengkapan listrik harus dipilih berdasarkan karakteristik bebanya, harus sesuai dengan tugas yang dibebankan kepada perlengkapan tersebut, dengan memperhitungkan factor beban dan kondisi pelayanan normal. (Badan Standarisasi Nasional SNI, 2000:27)
2.2.1.3 Sistem Instalasi Listrik
System intalasi tenaga listrik adalah proses penyaluran daya listrik yang di bangkitkan dari sumber tenaga listrik ke beban yang telah disesuaikan dengan ketentuan yang telah di tetapkan dalam peraturan standar listrik yang berlaku sebagai berikut :(Van P & E, 1999;1)
1. PUIL 2000 untuk bidan listrik
2. International Electrotechnical Commision (IEC) untuk bidang listrik
3. International Organization For Standardization ( ISO ) untuk bidang lainya System instalasi listrik pada dasarnya di bagi menjadi 2 bagian yaitu
1. Instalasi Penerangan
Adalah suatu instalasi listrik yang bebannya merupakan komponen penerangan 2. Instalasi Tenaga
Adalah pemasangan komponen – komponen peralatan listrik untuk melayani perubahan energy listrik menjadi tenaga mekanis atau kimia
2.2.1.4 Sistem Proteksi
Yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mengamankan sebuah system dari gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan system.
2.2.1.5 Sistem Proteksi arus lebih
Gawai proteksi harus disiapkan untuk memutus setiap arus beban lebih yang mengalir pada penghantar sirkit sebelum arus tsb dapat menyebabkan kenaikan suhu yang merusak isolasi, sambungan, terminasi di sekeliling penghantar, gawai proteksi waktu tunda invers yang kapasitas pemutusya berada di bawah arus hubung pendek prospektif pada titik dimana gawai tersebut di pasang (Badan Standarisasi Nasional SNI, 2000;95-94)
2.2.1.6 Circuit Breaker
CB merupakan alat pemutus rangkaian yang di desain bukan untuk sering dipakai tetapi mampu menyambung dan memutus arus termasuk arus yang salah sampai dengan kemampuan batas relatf tinggi (Pabla & Abdul Hadi, 1986;334)
2.2.1.7 Transformator AC
Transformator adalah suatu peralatan listrik bolak-balik (AC) yang digunakan menaikan ( Step Up ) dan menurunkan ( Step Down) tegangan atau arus dari satu nilai ke nilai yang lain yang diinginkan sedangkan transmisi daya listriknya di salurkan dengan tengangan tinggi karena dapat menekan rug-rugi tegangan ( Drop Voltage ), dan penampang konduktor yang digunakan lebih kecil sehingga biaya murah. (Akbar, Notosudjono, & Rodiah Machdi, STUDI EVALUASI PERENCANAAN KEBUTUHAN DAYA PADA INSTALASI LISTRIK DI GEDUNG HARCO GLODOK JAKARTA, 2017)
Sedangkan untuk mengetahui besar kapasitas transformator yang digunakan yaitu dengan persamaan :
F𝑘= Beban yang terpasang (kVA)
17
2.2.1.8 Automatic Main Failure (AMF) dan Auto Tranfers Swicth ( ATS ) AMF adalah sebuah komponen yang berfungsi untuk menurunkan waktu jatuh dan meningkatkan keandalan sistem tenaga listrik, AMF dapat mengendalikan CB atau komponen sejenisnya dari tenaga utama ( PLN ) ke cadangan ( Genset ) ataupun sebaliknya sedangkan ATS adalah komponen penunjang AMF yang bekerja bekerja secara sinergis
2.2.1.9 Generator Set
Genset Listrik adalah sebuah alat yang mengubah energi mekanik diperoleh dari sumber eksternal (BBM) menjadi energi listrik sebagai outputnya (Badan Standarisasi Nasional SNI, 2000;385)
Genset pada saat dimasukan beban penuh Drop Voltage sebaiknya tidak melebihi 25% dan dalam waktu 0,5 detik tegangan sudah pulih kembali dalam batas 5% dari tegangan normal (Badan Standarisasi Nasional SNI, 2000;388)
Fk=Kapasitas trafo yang terpasang ( kVA ) Beban yang terpasang (kVA) 𝑥 100 % (3)
Sistem pengaman genset harus bekerja dengan cepat dan tepat untuk mengisolir gangguan agar tidak terjaadi gangguan yang permanen.
a. Kapasitas generator dan penggerak utama
Keluaran generator (Kw,Kva) harus cukup untuk memikul beban dasar dan beban asut dari motor lain tanpa menimbulkan fluktuasi yang berlebihan pada tegangan suplainya. (Badan Standarisasi Nasional SNI, 2000;387)
b. Kapasitas beban
Kelengkapan penggerak utama yang menggunakan tenaga listrik dan perlengkapan pengasut yang memerlukan pengisian
Lift keadaan darurat dengan anggapan pada suatu kumpulan lift hanya satu lift yang bekerja.
Daya yang digunakan untuk menurunkan lift.
Blower
Pompa air darurat untuk memadamkan kebakaran.
Penerangan darurat yang terhubung ke genset.
Jumlah beban lainya yang dapat di suplai dari system pembangkit tersebut. 2.2.1.10 Rugi-rugi Penghantar
Drop Voltage adalah perbedaan tegangan sumber dengan tegangan pada beban, tegangan dan untuk Drop Voltage pada PHB ke titik beban tidak bolek melebihi 5%. (Sodikin, Suhendi, & Wismiana, 2016;4)
Drop Voltage dapat di cari menggunakan persamaan berikut : ΔV = = √3 𝑥 𝜌 𝑥 ℓ 𝑥 𝐼 𝑥 𝐶𝑜𝑠 𝜑 𝐴 (V) (4) R = 𝜌ℓ 𝐴 (Ω) (5) Keterangan : R = Tahanan (Ω) 𝜌 = Tahanan jenis (Ω mm2/m) 0,0175(Ω mm 2/m) ℓ = Panjang Penampang (m)
A = Luas Penghantar Penampang (mm²)
Rugi-rudi daya
ΔP = 𝐼2 x R (W) (6)
Rugi tegangan biasanya di nyatakan dalam satuan persen (%) dan dapat di cari dengan rumus sevagai berikut:
ΔV (%) =Δ𝑉
𝑉 𝑥 100% (7)
Kebutuhan Beban
Kebutuhan beban adalah tingkat konsumsi energy pada suatu tempat dimana pada setiap tempat memiliki tingkat komsumsi beban yang berbeda. (Pabla & Abdul Hadi, 1986;7)
2.2.1.11 Daya
Daya listrik umumnya yang dibangkitkan oleh pusat tenaga listrik dibagi menjadi 3 (tiga) bagian, yaitu :
19
P = V. I . Cos φ ( Watt )
Q = V. I . Sin φ ( VAR ) S = V. I ( VA )
φ
Gambar 3 Segitiga Daya a. Daya aktif
b. Daya Nyata c. Daya Reaktif
2.2.1.12 Peluang dan Potensi Penghematan Energi pada Sistem Kelistrikan
Energi listrik merupakan energi yang sangat dibutuhkan pada peralatan listrik yang ada di industri. Apabila peralatan yang menggunakan energi mempunyai efisiensi tinggi, maka energi listrik yang digunakan akan menjadi hemat. Beberapa peralatan yang menggunakan energi listrik seperti motor, pompa, fan, dan lampu. Berikut ini beberapa potensi penghematan yang dapat dilakukan pada sistem kelistrikan, motor listrik, dan pencahayaan
2.2.1.13 Sistem Ketenagalistrikan
1. Optimalkan kontrak daya. Kontrak daya dapat dioptimalkan dengan cara
2. menggunakan daya listrik sesuai dengan kontrak daya ke PLN;
3. Penjadwalan pengoperasian peralatan untuk menjaga faktor daya yang tinggi;
4. Menerapkan sistem shift pada waktu-waktu bukan beban puncak PLN. Karena
5. pada saat beban puncak tarif listriknya dapat mencapai 2 x lipat;
6. Menghindari penggunaan beban maksimum dengan pengaturan pembebanan;
7. Memanfaatkan soft start peralatan listrik yang mempunyai arus start tinggi; 8. Menerapkan energi alternatif terutama pada saat beban puncak PLN;
9. Menggunakan kompensator daya reaktif untuk memperbaiki faktor daya, paling tidak di atas 0,90;
10. Pemasangan transformator agar lebih dekat dengan beban; 11. Set tap transformator pada setting optimumnya;
12. Putuskan hubungan sisi primer transformator pada saat tidak ada aktivitas pembebanan;
13. Pertimbangkan kemungkinan pemanfaatan kogenerasi;
14. Ekspor daya ke sistem pada saat beban rendah atau saat suplai daya berlebihan;
15. Cek dan evaluasi penggunaan energi listrik secara periodik. 2.2.1.14 Perbaikan Faktor Daya
Cara perbaikan faktor daya dengan daya aktif tetap. Dengan cara ini yang akan mengalami perubahan adalah daya semu sedangkan daya aktifnya tetap.
Sebelum memakai kapasitor bank besarnya faktor daya adalah S1, cos θ1, sedangkan P1 = P2, sehingga besarnya daya reaktif yang disediakan oleh pembangkit tenaga listrik adalah seperti persamaan di bawah ini sebagai berikut (Hasan Basri, 1997)
𝑄1 = 𝑃1 𝑥 tan 𝜃1..(kVAr) (18)
Sedangkan setelah memakai kapasitor bank, besarnya daya reaktif dapat di suply oleh pembangkit tenaga listrik adalah seperti persamaan di bawah ini sebagai berikut (Basri, 1997)
𝑄2 = 𝑃2 𝑥 tan 𝜃2..(kVAr) (19)
Dari perhitungan di atas diketahui besar kapasitor yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya dengan persamaan :
Qc = P x ( 𝑡𝑎𝑛 𝜑1- 𝑡𝑎𝑛 𝜑2 ) (20)
2.2.1.15 Kapasitor Bank
Kapasitor merupakan peralatan yang amat sederhana yang terdiri dua pelat metal yang dipisahkan satu sama lain dengan bahan isolasi. Fungsi utana dari pemakaian kapasitor adalah mengatur tegangan aliran daya reaktif pada titik dimana kapasitor tersebut terpasang. (Roza, Analisis Penurunan Cos phi dengan
21
menentukan Kapasitas Kapasitior Bank Pada Pembangkit Tenaga Listrik Pabrik Kelapa Sawit (PKS), 2018)
Kapasitor dapat di pasang dengan 2 metode perencanaan hubungan yaitu : 1. Hubungan bintang
Untuk kapasitor hubungan bintang dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini : 𝑉𝐶 = 𝑉𝐿−𝐿
√3 (21)
Kapasitor kapasitor dapat di hitung dengan persamaan di bawah ini : C𝑏𝑖𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 = Qc
(𝑉𝐿−𝐿)2 𝑥 2𝜋 𝑥 𝑓 µF/Fasa (22)
2. Hubungan delta
Untuk kapasitor hubungan delta dapat di hitung dengan persamaan di bawah ini : 𝑉𝐶 = 𝑉𝐿−𝐿
√3 (23)
Kapasitas kapasitor dapat di hitung dengan persamaan di bawah ini : C𝑑𝑒𝑙𝑡𝑎 =
Qc
3 𝑥 (𝑉𝐿−𝐿)2 𝑥 2𝜋 𝑥 𝑓 µF/Fasa (24)
2.2.1.16 Penghematan energi
Untuk menghasilkan program efisiensi energi yang sukses, audit energi mutlak dilaksanakan. Proses energi audit merupakan langkah awal dalam mengidentifikasi potensi-potensi penghematan energi. Audit ini akan menghasilkan data-data penggunaan energi yang dapat digunakan sebagai acuan dalam program efisiensi energi.. Proses ini juga menjadi dasar dari penentuan target efisiensi yang akan menjadi acuan dalam penyusunan rencana aksi yang akan berisi berbagai rekomendasi penghematan energi
2.2.1.17 Tarif daya listrik
Tarif listrik pada umumnya ditentukan dua komponen yaitu : biaya tetap dan biaya variable. Biaya tetap adalah biaya daya terpasang atau lebih dikenal sebagai biaya beban, dihitung dalam rupiah per VA atau kVA. Biaya variable merupakan biaya dikenakan sesuai jumlah pemakaian daya listrik per hari (kWh) dipakai pelanggan. Ditetapkan tarif dasar listrik sesuai peraturan mentri ESDM Nomor : 28 Tahun 2016 . gambar sebagai berikut.system pencahayan
23
3
BAB III
METODELOGI PENELITIAN
3.1 Pengumpulan Data
Pada dasarnya metode audit energi listrik adalah sebagai berikut : 3. Wawancara dengan pengelola gedung.
4. Walktrough audit. 5. Pengumpulan data.
6. Pengukuran karakteristik penggunaan energi listrik.
3.2 Lokasi penelitian
Kampus Bimasakti ( Kampus 3 ) adalah salah satu gedung sayap timur IST AKPRIND di Jln. Bima Sakti No 3, Pengok, Yogyakarta
3.3 Flowtchart
3.4 Alat
Clamp on Power Hitester alat yang digunakan untuk mengetahui kualitas Tegangan, Daya, Arus, Cos φ serta banyak fitur yang lain yang berhubungan tenaga listrik.
3.5 Bahan
Single Line Digram, Name Plate beban yang terpasang, Karakteristik beban , Data Genset, dan Transformator.
25
4
BAB VI
DATA DAN ANALISA
4.1 Sumber Daya listrik
Sistem kelistrikan gedung sayap timur menggunakan back-up daya sendiri yaitu : 1. Sumber daya dari PLN
2. Sumber dari Generator-set 4.1.1 Sumber daya listrik dari PLN
Sumber daya listrik dari PLN sebagai sumber daya listrik utama untuk kampus 3 sayap timur dengan kapasitas daya 160 kVA dengan kode 2019-160-H.
4.1.2 Sumber daya listrik dari Generator-set
Sumber daya listrik dari genset yang berfungsi sebagai backup kampus 3 sayap timur ketika terjadi pemadaman listrik dengan spesifikasi name plate pada tabel dibawah ini :
Tabel 3 Spesifikasi Generator-set
Powerink
Model WPS100S Produck ID 1000008373 Serial PL3965/1 Phase 3
Rated Out 100 KVA Amb Temp 45 C° Voltage 380/220 V Ampere 152 A Frequency 50 Hz Weight 2100 Kg PF 0.8 Dimension 3,1*1,2*1,8 m R.P.M 1500 Date 2011/03/23
4.1.3 Panel hubung bagi tengangan rendah ( PHBTR )
Untuk membangi aliran daya ke gedung sayap timur dan barat menggunakan PHBTR dengan spesifikasi di bawah ini :
Tabel 4 Spesifikasi PHBTR
Merk Delta Sigma P1 Tipe PL-400-2-LBS Teg/Freq 400/50Hz Arus 400 A
Tingkat pengamanan
IP34 Tahun pembuatan 2018
Standart desain SPLND3.016-1:2010
No seri 2018-2400L-3677
4.2 Sumber Beban Gedung Sayap Timur
Ada beberapa jenis beban komponen untuk sayap timur yaitu : a. Penerangan b. AC c. Motor listrik d. Proyektor e. Stop kontak 4.2.1 Penerangan 1. Dalam ruangan
Tabel 5 Spesifikasi TL-LED 36 W
Spesifikasi Merek : Plilips TLD 36 W/54-765 6500 K Cool Daylight Voltage 220-240 V Luminous flux 2500 lm Lamp efficiency 69lm/w Power 36 watt Negara India
27
2. Luar ruangan
Tabel 6 Spesifikasi TL-LED 18 W
Spesifikasi Merek : Plilips TLD 18 W/54-765 6500 K Cool Daylight Voltage 220-240 V Luminous flux 1050 lm Lamp efficiency 56lm/w Power 18 watt Negara India 4.2.2 Air Conditioning ( AC ) 1. Unit Luar
Tabel 7 Spesifikasi AC Outdoor
Spesifikasi Merek Sharp Model AU-A12LSY Input voltage 220 V Frequency 50 Hz Tipe udara T1 Refrigeran R22 Daya masukan 1090 W Refrigerant masuk 1:40 kg Tekanan kerja sisi pembuangan 2.60 Mpa Tekan kerja sisi hisap 1.50 Mpa
2. Unit Dalam
Tabel 8 Spesifikasi AC Intdoor
Spesifikasi Merek Sharp Model AS-A12LSY Input voltage 220 V Frequency 50 Hz Refrigeran R22 Daya masukan 1090 W
Produksi SHARP Corporation
4.2.3 Motor listrik 1. Water pump
Tabel 9 Spesifikasi Motor Listrik
Merek Shimizu Model PC- 260 BIT Input voltage 220 V Arus 2,7 A Capasitor 14µF/450 V Daya 594 W Kecepatan 2900 rpm H(meter ) 42-24 Temp Air Maks 40°C Preasure on 1,4 kg/m² Switch off 2,8 kg/m² Q (l/min) 8-30
29
2. Ceiling Fan
Tabel 10 Spesifikasi Kipas
Merek Shimizu Model CMC 56 Input voltage 220 V Arus 0,34 A Daya 75 W Kecepatan motor 107-327 rpm Diameter baling-baling 56 Panjang baling-baling 60 cm Berat 6 kg Switch off 1,6 kg/m² Q (l/min) 10-28 4.2.4 Proyektor
Tabel 11 Spesifikasi Proyektor
Spesifikasi NEC VE303x Teknologi DLP Input voltage 220-240 V Input current 1.1-2,5 A
Brignest 3000 ANSI Lumens Resolusion X6A (1.024X768 ) Throw rasio 1,95-2.15 : 1 Contrast ratio 10000 : 1 Weight 26 Kg Lamp ND 40 LP Frequency 50 Hz Asumsion power
Lanjutan
Eco mode off 232/237 W Eco mode 192/198 W Stanby 0,23/0,33 W
Produksi DLP Texas Instrumenst
Negara USA
4.2.5 LAN
Tabel 12 Spesifikasi LAN
Cloud Smart Swicth
Code CSS326-24G-2S+RM Swicth chip model 98DX3216A1
Storage type Flash Storage size Flash Ethernet port 24
SFP+cage 2
Operation system SwOS
Input voltage 0 - 30 V (jack or passive PoE) Dimension 440 x 144 x 44 mm
Operation temperature -40°C .. +70°C tested Power consumption 19 W
4.2.6 Stop Kontak
31
4.3 Denah Gedung Sayap Timur Lantai 1
9 m 9 m 9 m 2 m 9 m 9 m 9 m 8 m 8 m 3 m 4.5 m 3 m Taman Taman Lab. Statiska Lab. Kom K.M 1 K.M 2 BP2K / LPK2 LPPM Lab. PSKE Lab. Basis Data BAA Bank. Sampah YYS T G .2 T G .1 No Simbol Keterangan AC 1 2 3 4 KETERANGAN BANGUNAN TL - LED 36 W TL - LED 18 W STC Ber-arde LANTAI 1 GEDUNG
SAYAP TIMUR IST AKPRIND
21 m 48 m
No Bangunan Panjang lebar Luas (m² ) Tinggi (m²)
1 Lab. Statistika 9 9 81 2 Lab. Kom 9 9 81 3 BP2K / LPK2 9 9 81 4 LPPM 9 9 81 5 Lab. PSKE 9 9 81 6 Lab. Basis Data 9 9 81 7 BAA. B Sampah, YYS 21 9 189 8 Selasar 48 2 96 9 R Tangga 1 4,5 3 13,5 10 R Tangga 2 4,5 3 13,5 11 KM 1 8 3 24 12 KM 2 8 3 24 13 846 3,78 Total Luas
4.4 Denah Gedung Sayap Timur Lantai 2 9 m 9 m 9 m 2 m 9 m 9 m 9 m 8 m 8 m 3 m 4.5 m 3 m Taman Taman Lab. Kom Internet Siskom K.M 1 K.M 2 PLTF R. Gambar T G .2 T G .1 LANTAI 2 GEDUNG SAYAP TIMUR IST
AKPRIND 21 m 48 m Jrs. Statistika Jrs. T. Ling L a b . P s ik o R. Fakultas No Simbol Keterangan AC 1 2 3 4 KETERANGAN BANGUNAN TL - LED 36 W TL - LED 18 W STC Ber-arde
No Bangunan Panjang lebar Luas (m² ) Tinggi (m²)
1 Lab. Siskom 9 9 81 2 Lab. Kom & Internet 9 9 81 3 PLTF 10 9 90 4 Jrs. T Statiska & Ling 8 9 72 5 Lab. Psiko 8 9 72 6 R. Gambar 10 9 90 7 R. Fakultas 21 9 189 8 Selasar 48 2 96 9 R Tangga 1 4,5 3 13,5 10 R Tangga 2 4,5 3 13,5 11 KM 1 8 3 24 12 KM 2 8 3 24 13 Total Luas 846 4
33
4.5 Denah Gedung Sayap Timur Lantai 3
9 m 9 m 9 m 2 m 9 m 9 m 9 m 8 m 8 m 3 m 4.5 m 3 m Taman Taman Lab. Bahasa 2 Lab. Bahasa 1 K.M 1 K.M 2 R. Kuliah T G .2 T G .1
LANTAI 3 GEDUNG
SAYAP TIMUR IST
AKPRIND
21 m 48 m
Mushola
Lab Prog Dasar
No Simbol Keterangan AC 1 2 3 4 KETERANGAN BANGUNAN TL - LED 36 W TL - LED 18 W STC Ber-arde Robotik Server L a b S ip p o L a b M u lt im e d ia
No Bangunan Panjang lebar Luas (m² ) Tinggi (m²) 1 Lab. Bahasa 1 9 9 81 2 Lab. Bahasa 2 9 9 81 3 Lab. Multimedia & Rbt 10 9 90 4 Lab. Sippo 8 9 72 5 R. Gambar 8 9 72 6 R. Mushola 10 9 90 7 R. Prog Dasar 21 9 189 8 Selasar 48 2 96 9 R Tangga 1 4,5 3 13,5 10 R Tangga 2 4,5 3 13,5 11 KM 1 8 3 24 12 KM 2 8 3 24 13 Total Luas 846 KETERANGAN BANGUNAN LANTAI 3
4.6 Single Line Gedung Sayap Timur
35
4.7 Keseimbangan Beban
Tabel 13 Keseimbangan beban tanpa AC dan Komputer
Berdasarakan tabel di atas dapat di simpulkan bahwa beban yang terpasang pada R-S-T tidak seimbang, beban tertinggi pada phase R sebesar 6,442 kW sedangkan untuk phase S sebesar 5,545 kW sedangkan untuk beban terendah terdapat pada phase T sebesar 2,884 kW dengan total daya yang terpasang 14,4953 kW atau 17,4953 kVA
Tabel 14 Keseimbangan beban dengan AC dan Komputer
Berdasarakan tabel di atas dapat di simpulkan bahwa beban yang terpasang pada R-S-T tidak seimbang, beban tertinggi pada phase R sebesar 42,762 kW sedangkan untuk phase S sebesar 26,413 kW sedangkan untuk beban terendah terdapat pada phase T sebesar 24,648 kW dengan total daya yang terpasang 93,823 kW atau 110,38 kVA. ( kW) (kVA) R S T TOTAL TOTAL Lantai 1 utara 380 0,687 0,612 0,329 1,628 1,91529 0,85 2,91344 60 Lantai 1 selatan 380 1,428 0,828 0 2,256 2,65412 0,85 4,03729 30 Lantai 2 utara 380 1 1,064 0,832 2,896 3,40706 0,85 5,18263 50 Lantai 2 selatan 380 0,7 1,891 0,23 2,821 3,31882 0,85 5,04841 32 Lantai 2 utara 380 1,219 0,687 1,205 3,111 3,66 0,85 5,56739 100 Lantai 2 selatan 380 1,408 0,463 0,288 2,159 2,54 0,85 3,86371 125 MDP 380 6,442 5,545 2,884 14,871 17,4953 0,85 26,6129 250
In (A) Pengaman yang
terpasang (Mccb ) Keterangan Tegangan (V) Daya ( kW ) Cos Phi ( kW) (kVA) R S T TOTAL TOTAL Lantai 1 utara 380 7,789 7,714 6,083 21,586 25,3953 0,85 38,6299 60 Lantai 1 selatan 380 10,548 3,408 2,58 16,536 19,4541 0,85 29,5925 30 Lantai 2 utara 380 7,042 3,836 8,862 19,74 23,2235 0,85 35,3263 50 Lantai 2 selatan 380 4,162 3,173 2,41 9,745 11,4647 0,85 17,4395 32 Lantai 2 utara 380 7,951 3,957 1,205 13,113 15,4271 0,85 23,4668 100 Lantai 2 selatan 380 5,27 4,325 3,508 13,103 15,4153 0,85 23,4489 125 MDP 380 42,762 26,413 24,648 93,823 110,38 0,85 167,904 250 Pengaman yang terpasang (Mccb ) Keterangan Tegangan (V) Daya ( W )
Tabel 15 Perbandingan keseimbangan beban awal dengan yang di temukan dalam audit
Penambahan beban yang terjadi :
Δ beban = beban akhir – beban awal (kW) Δ beban = 93,823 - 14,871 (kW)
Δ beban = 78,952 kW
Untuk lebih jelasnya dapat melihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 7 Grafik Keseimbangan Beban Awal dengan Audit
R S T R S T Lantai 1 utara 0,687 0,612 0,329 7,789 7,714 6,083 Lantai 1 selatan 1,428 0,828 0 10,548 3,408 2,58 Lantai 2 utara 1 1,064 0,832 7,042 3,836 8,862 Lantai 2 selatan 0,7 1,891 0,23 4,162 3,173 2,41 Lantai 2 utara 1,219 0,687 1,205 7,951 3,957 1,205 Lantai 2 selatan 1,408 0,463 0,288 5,27 4,325 3,508 MDP 6,442 5,545 2,884 42,762 26,413 24,648 Keterangan Daya Awal (kW) Daya Akhir (kW)
0 2 4 6 8 10 12 R S T R S T Da y a (k W )
Grafik Perbandingan Keseimbangan Beban Awal dengan Akhir
SDP 1 UTARA SDP 1 SELATAN SDP 2 UTARA
37
Sedangkan untuk alokasi beban yang terpasang pada gedung syap timur IST AKPRIND yogyakarta dapat di lihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 16 Alokasi beban
Untuk lebih jelasnya dapat melihat grafik alokasi beban di bawah ini.
Gambar 8 Grafik alokasi beban
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa alokasi beban tertinggi terjadi pada AC yaitu sebesar 42 % dan komputer sebesar 39 % .
Keterangan
AC TL 36 W TL LED 18 W Proyektor 192 W STC 100 W Kipas 75 W Komputer (W)
Motor (W) Total (kW)
Jumlah Titik beban
36
247
96
10
30
19
Beban per - Satuan
1090
36
18
192
100
75
Total beban
39240
8892
1728
1920
3000
1425
36980
594
93,779
Dalam persen
42,7037 9,6768928 1,88052977
2,089477522 3,264808628 1,5507841 40,24420769 0,646432108
100
Alokasi beban (W)
AC 42% TL 36 W 9% TL LED 18 W 2% Proyektor 192 W 2% STC 100 W 3% Kipas 75 W 2% Komputer (W) 39% Motor (W) 1%4.8 Intensistas Komsumsi Energi
Tabel 17 Intensistas Komsumsi Energi
R S T Total R S T Total S T R S T R S T R S T R S T R S T R S T
1 09.00 1,28 1,67 2,16 5,1 1,66 2,28 2,26 6,2 405 404 404 2,36 3,26 0,99 0,77 0,75 0,82 0,55 0,66 0,57 21,30 53,30 56,30 2,70 2,70 2,70 Leading Leading Lagging 2 10.00 7,21 1,84 2,18 11,2 2,38 2,31 0,68 5,4 398 398 398 3,45 3,35 0,99 0,86 0,80 0,80 0,51 0,64 0,57 45,40 62,10 56,90 2,60 2,70 2,50 Lagging Leading Lagging 3 11.00 6,71 2,31 0,63 9,7 7,84 3,01 3,21 14,1 402 401 402 11,27 4,33 4,61 0,91 0,83 0,55 0,54 0,43 0,97 19,80 58,40 22,70 2,50 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 4 12.00 6,43 1,89 8,60 16,9 2,58 2,31 3,27 8,2 400 400 400 10,91 3,33 4,71 0,88 0,80 0,23 0,35 0,59 0,82 55,30 63,00 57,00 2,60 2,60 2,50 Lagging Leading Lagging 5 13.00 1,44 1,39 0,59 3,4 2,02 2,15 0,70 4,9 400 400 400 2,92 3,10 1,02 0,95 0,65 0,85 0,38 0,73 0,96 52,30 56,40 22,10 2,50 2,60 2,50 Lagging Leading Lagging 6 14.00 2,17 1,78 0,59 4,5 2,01 2,14 0,70 4,9 400 400 400 3,75 3,74 1,02 0,92 0,64 0,84 0,38 0,75 0,96 54,40 67,50 22,10 2,60 2,70 2,50 Lagging Leading Lagging 7 15.00 2,04 1,45 0,59 4,1 2,21 2,18 0,70 5,1 407 407 407 3,12 3,09 0,99 0,95 0,66 0,84 0,34 0,74 0,96 53,80 67,80 23,10 2,50 2,60 2,50 Lagging Leading Lagging 8 16.00 2,04 1,44 0,66 4,1 2,19 2,17 0,71 5,1 406 405 406 3,12 3,08 1,00 0,92 0,66 0,80 0,37 0,74 0,95 40,00 67,60 22,30 2,60 2,70 2,80 Lagging Leading Lagging 9 17.00 2,08 3,54 1,22 6,8 2,79 3,98 5,41 12,2 406 407 402 3,95 5,08 4,73 0,74 0,94 0,37 0,46 0,19 0,99 27,80 39,70 12,90 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 10 18.00 2,12 3,58 1,22 6,9 2,82 4,00 5,42 12,2 406 407 403 4,00 5,13 4,74 0,71 0,93 0,38 0,47 0,21 0,96 27,90 39,80 12,10 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 11 19.00 2,04 3,46 1,20 6,7 2,81 3,80 5,40 12,0 406 407 402 3,97 5,10 4,79 0,77 0,91 0,35 0,43 0,19 0,95 26,90 38,90 11,83 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 12 20.00 2,11 3,57 1,25 6,9 2,85 3,88 5,44 12,2 406 407 402 3,98 5,11 4,76 0,75 0,93 0,38 0,46 0,21 0,95 27,11 39,10 12,12 2,60 2,60 2,50 Lagging Leading Lagging 13 21.00 2,21 3,47 1,26 6,9 2,78 3,94 5,42 12,1 406 407 402 3,99 5,12 4,78 0,76 0,94 0,36 0,48 0,20 0,98 26,12 39,40 13,14 2,50 2,60 2,50 Lagging Leading Lagging 14 22.00 2,15 3,55 1,27 7,0 2,98 3,98 5,55 12,5 405 407 402 3,98 5,13 4,78 0,72 0,94 0,34 0,45 0,22 0,94 26,88 38,88 12,14 2,60 2,70 2,50 Lagging Leading Lagging 15 23.00 2,14 3,68 1,28 7,1 2,88 3,96 5,64 12,5 406 407 402 4 5,14 4,79 0,76 0,88 0,31 0,49 0,23 0,88 23,66 39,44 12,45 2,50 2,60 2,50 Lagging Leading Lagging 16 00.00 2,19 3,64 1,29 7,1 2,79 3,86 5,57 12,2 406 407 402 3,94 5,15 4,80 0,76 0,84 0,40 0,43 0,24 0,94 27,18 38,69 13,12 2,60 2,70 2,80 Lagging Leading Lagging 17 01.00 2,22 3,59 1,30 7,1 2,96 3,98 5,49 12,4 406 407 402 3,95 5,16 4,81 0,76 0,94 0,39 0,44 0,26 0,93 28,10 39,21 12,84 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 18 02.00 2,17 3,55 1,31 7,0 2,95 3,93 5,97 12,9 406 407 402 3,98 5,18 4,78 0,78 0,98 0,34 0,47 0,22 0,92 26,88 39,16 12,64 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 19 03.00 2,18 3,49 1,32 7,0 2,89 3,88 5,64 12,4 406 407 402 3,11 5,22 4,83 0,72 0,87 0,38 0,42 0,24 0,94 26,44 39,78 11,88 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 20 04.00 2,21 3,45 1,33 7,0 2,90 4,00 5,64 12,5 406 407 402 3,11 5,21 4,80 0,73 0,88 0,37 0,46 0,19 0,95 26,72 38,99 12,20 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 21 05.00 2,20 3,66 1,34 7,2 2,90 3,89 5,53 12,3 406 407 402 3,11 5,26 4,85 0,76 0,94 0,36 0,48 0,24 0,97 27,31 38,89 12,23 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 22 06.00 2,17 3,68 1,35 7,2 2,94 4,00 5,64 12,6 406 407 402 3,11 5,21 4,87 0,71 0,93 0,37 0,45 0,26 0,88 27,11 39,20 13,21 2,70 2,50 2,50 Lagging Leading Lagging 23 07.00 1,28 1,67 2,16 5,1 1,66 2,28 2,26 6,2 405 404 404 2,36 3,26 0,99 0,77 0,75 0,82 0,55 0,66 0,57 21,30 53,30 56,30 2,70 2,70 2,70 Leading Leading Lagging 24 08.00 1,56 1,66 2,38 5,6 1,75 2,39 2,88 7,0 403 404 404 2,33 2,38 0,98 0,79 0,76 0,85 0,59 0,68 0,55 22,30 51,24 52,11 2,70 2,70 2,70 Leading Leading Lagging Rata-rata 2,60 2,79 1,60 6,99 2,77 3,26 3,96 10,0 404,54 405,04 402,25 4,07 4,38 3,52 0,80 0,84 0,52 0,46 0,41 0,88 31,75 47,91 23,57 2,63 2,59 2,55 Leading Leading Lagging
%THD A % THD V Status
Kamis, 04 Juni 2020
Profil Beban Harian Gedung Sayap Timur Kampus 3 IST AKPRIND
Tegangan (V) Arus (A) Cos q Sin q NO Hari/Tanggal/Tahun Jam
39
Tabel 18 Keterangan Penggunaan beban harian
No
Keterangan
1
Total Daya (kW)
6,99
2
Total daya (kVA)
10,00
3
Total kWh
167,84
4
Total kVArh
239,97
5
Beban Terpasang
(kW)
93,283
6
Kontrak Daya
(Kva)
160
7
Kebutuhan 1 hari (
kW)/%
0,075
8
Kebutuhan 1 hari (
kVA)/%
0,062
Dari tabel diatas terdapat perbedaan antara leading dan lagging ( faktor daya ) antar phase R-S-T hal itu di sebabkan karena adanya pembebanan yang tidak seimbang pada phase R-S-T sehingga menyebabkan pembacaan alat ukur jadi bermasalah dalam menentukan leading atau lagging, berdasarkan data dilapangan yang banyak menggunkan beban induktif maka saya simpulkan bahwa status faktor daya di gedung sayap timur kamus 3 IST AKPRIND Yogyakarta adalah 0,72 lagging
4.8.1 Grafik Daya Harian (kWh)
Gambar 9 Grafik Daya Harian (kWh) 4.8.2 Grafik Beban Harian ( kVa)
Gambar 10 Grafik Daya Harian ( kVa )
5,1 11,2 9,7 16,9 3,44,5 4,1 4,1 6,8 6,9 6,7 6,9 6,9 7,0 7,1 7,1 7,1 7,0 7,0 7,0 7,2 7,2 5,1 5,6 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 09 .00 10 .00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 00.00 01.00 02.00 03.00 04.00 05.00 06.00 07.00 08.00 Day a Akt if (k W) Waktu
Profil Daya Harian (kW)
6,2 5,4 14,1 8,2 4,9 4,9 5,1 5,1 12,212,212,012,212,112,512,512,212,412,912,412,512,312,6 6,27,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 09 .00 10 .00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 00.00 01.00 02.00 03.00 04.00 05.00 06.00 07.00 08.00 Day a Re ak tif (K va) Waktu
41
4.9 Analisa Intensitas Komsumsi Energi
Berdasarkan data denah bangunan yang dimiliki yayasan IST AKPRIND luas gedung sayap timur kampus 3 sebesar 2538 m², sedangkan berdasarkan tabel 5 untuk pemakaian komsumsi energi per-hari sebesar kWH.
Analisa IKE menggunakan persamaan 1 hal. 9 sebagai berikut : IKE =167.84 𝑘𝑊𝐻
(2538 𝑚2) = 0,661 kWh/m²/hari
IKE = 24 x 0,661 = 19.83 kWh/m²/bln
IKE gedung sayap timur IST AKPRIND Yogyakarta sebesar 19.83 kWh/m²/bln masuk dalam kategori boros untuk gedung ber AC
4.10 Analisa Kapasitas Pengaman ( MCCB )
Penggunaan pengaman ( MCB/MCCB ) dalam instalasi listrik sangat di perlukan , mengingat keselamatan dan keamanan mutlak di perlukan.
Pada tabel di bawah ini menunjukan data hasil perhitungan kapasitas pengamanan yang terpasang dan arus nominal yang mengalir pada sistem kelistrikan di gedung sayap timur kampus 3 IST AKPRIND Yogyakarta.
Tabel 19 Kapasitas pengaman (MCCB) yang terpasang
Dari tabel diatas di ambil sampel pad MDP untuk di hitung arus nominal yang mengalir dengan persamaan berikut :
In = 𝑃 (𝑊) √3 𝑥 𝑉 𝑥 𝐶𝑜𝑠 𝜑 ( Ampere ) In = 93,829 𝑥 1000 √3 𝑥 405,4 𝑥 0,72 = 186,19 Ampere ( kW) (kVA) R S T TOTAL TOTAL Lantai 1 utara 405 7,789 7,714 6,083 21,59 29,98 0,72 42,84 60 Lantai 1 selatan 405 10,548 3,408 2,58 16,54 22,97 0,72 32,82 30 Lantai 2 utara 405 7,042 3,836 8,862 19,74 27,42 0,72 39,17 50 Lantai 2 selatan 405 4,162 3,173 2,41 9,75 13,53 0,72 19,34 32 Lantai 2 utara 405 7,951 3,957 1,205 13,11 18,21 0,72 26,02 100 Lantai 2 selatan 405 5,27 4,325 3,508 13,10 18,20 0,72 26,00 125 MDP 405 42,762 26,413 24,648 93,82 130,31 0,72 186,19 250 Pengaman yang terpasang (Mccb ) Keterangan Tegangan (V) Daya ( W )
Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa arus nominal dari beban SDP Lantai 1 selatan yang terpasang lebih besar dari kapasitas pengaman yang terpasang (Mccb ) hal itu disebabkan karena faktor daya buruk sehingga arus menjadi 2x lipat dari arus nominalnya, sesuai dengan PUIL 2000 ( Bab 7 pasal 7.5.1.1 ) “ Penghantar harus diproteksi dengan gawai proteksi (pengaman lembur atau pemutus sirkit) yang harus dapat membuka sirkit dalam waktu cepat dan tepat bila timbul bahaya bahwa suhu penghantar akan menjadi terlalu tinggi. Proteksi harus dipilih yang mempunyai nilai arus pengenal lebih rendah atau sama dari KHA penghantar”
4.11 Analisa Kapasitas Tranformator
Transformator 160 kVA ini digunakan untuk mensuplai 2 buah beban yaitu beban pada gedung sayap timur dan sayap barat, kemudian masuk ke panel listrik untuk mensuplai berbagai macam beban yang ada pada 2 buah gedung tersebut. Beban yang terpasang pada gedung sayap timur sebesar 110,38 kVA sedangan untuk menghitung kapasitas trafo dapat menggunakan persamaan 1 hal ( ) sebagai berikut :
F
k=
110,38 kVA160 kVA
𝑥 100 %
F
k=
69 %Jadi faktor kapasitas trafo yang digunakan sebesar 69 % itu hanya gedung sayap timur saja belum dengan sayap barat, faktor daya yang buruk dapat menyebabkan pemakaian kapasitas trafo jadi berlebihan tidak sesuai dengan standart yang ada.
4.12 Analisa Generatot-set
Transformator 100 kVA ini digunakan untuk mensuplai 2 buah beban yaitu beban pada gedung sayap timur dan sayap barat, kemudian masuk ke panel listrik untuk mensuplai berbagai macam beban yang ada pada 2 buah gedung tersebut.
43
Beban yang terpasang pada gedung sayap timur sebesar 110,38 kVA sedangkan untuk menghitung kapasitas trafo dapat menggunakan persamaan 1 hal ( ) sebagai berikut :
F
k=
110,38 kVA100 kVA
𝑥 100 %
F
k=
111 %Jadi faktor kapasitas generator-set yang digunakan sebesar 111 % itu hanya gedung sayap timur saja belum dengan sayap barat, faktor daya yang buruk dapat menyebabkan pemakaian kapasitas generator-set jadi berlebihan tidak sesuai dengan standart yang ada.
4.13 Analisa THD Tegangan
Tabel 20 Standart THD V
Pada hasil pengukuran pada tabel 17 di dapatkan hasil yang sudah di hitung menjadi seperti gambar di bawah ini yaitu bahwa THD tegangan masih dalam baik karena di bawah batas max Untuk THD teg 1 kV – 69 kV adalah 5%
Tabel 21 Hasil THD V No 1 Syarat 2 Standart Max Min 2 2,70% 2,50% 4 Rata THD IEEE std 519-1992, Max 5 % untuk >69 kV THD 2,59% Kesimpulan THD V
sudah baik karena berada < 5%
4.14 Analisa THD Arus
Tabel 22 Standart THD Arus
Pada hasil pengukuran pada tabel 17 di dapatkan hasil yang sudah di hitung menjadi seperti gambar di bawah ini yaitu bahwa THD I sudah tidak memenhuni standart karena di atas batas max Untuk THD I yaitu sebesar 20.0 sedangakn dalam pengukuran harian sebesar 34.0%
4.15 Perbaikan Faktor Daya ( Cos φ )
Faktor daya (cos 𝜑) yang digunakan pada gedung sayap timur yaitu sebesar 0,72 lagging sedangkan faktor daya (cos 𝜑) yang dizinkan PLN sebsar 0,85 lagging dan faktor daya paling baik adalah mendekati 1 atau sebesar 0,95
45
Untuk mendapatkan gambaran secara jelas dari pengaruh turunnya faktor daya (c os 𝜑) dapat dilihat dari perhitungan berikut :
4.16 Tarif Tenaga Listrik
Tarif daya harian yang di hitung berdasarkan tabel 17 di dapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 24 Tarif Harian
No
Keterangan :
1
LWBP ( kWh)
140,35
2
WBP ( kWh)
27,49
3
Golongan Tarif
B-2/TR
4
Lama nyala
24
5
Total kWh
167,84
6
Total kVArh
239,97
7
Biaya kWh
Rp 246,268
8
Biaya kVArh
Rp 352,103
9
Kelebihan kVArh
Rp 105,835
No 1 Total Daya (kW) 6,99 Kw2 Total daya (kVA) 10,00 kVA
3 Beban Terpasang (kW) 93,283 kW
4 Kontrak Daya (Kva) 160 kVA
5 Kebutuhan 1 hari ( kW)/% 0,075 % 6 Kebutuhan 1 hari ( kVA)/% 0,062 % 7 Rata-rata cos Q (Pf1) 0,72 8 P1 (kW) 93,779 kW 9 S1 (kVA ) 130,349 kVA 10 Q1 (kVAr ) 90,534 kVAr 11 Pf2 0,95 kW 12 S2 (kVA ) 98,715 kVA 13 Q2 (kVAr ) 30,824 kVAr
14 Kompesator (kVAr) 59,710 kVAr
Keterangan Kompensator Tabel 23 Hasil Kompensator dengan kapasitor bank
5
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil audit energi listrik secara keseluruhan yang telah dilaksanakan, dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu :
1. Berdasarakan tabel 14 menjelaskan bahwa beban yang terpasang pada R-S-T tidak seimbang, beban tertinggi pada phase R sebesar 6,442 kW sedangkan untuk phase S sebesar 5,545 kW sedangkan untuk beban terendah terdapat pada phase T sebesar 2,884 kW dengan total daya yang terpasang 14,4953 kW atau 17,4953 kVA.
2. IKE Gedung Sayap Timur Kampus 3 IST AKPRIND . IKE gedung sayap timur IST AKPRIND Yogyakarta sebesar 19.83 kWh/m²/bln masuk dalam kategori
boros untuk gedung ber AC
3. Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa arus nominal dari beban SDP Lantai 1 selatan yang terpasang lebih besar dari kapasitas pengaman yang terpasang (Mccb ) hal itu disebabkan karena faktor daya buruk sehingga arus menjadi 2x lipat dari arus nominalnya, sesuai dengan PUIL 2000 ( Bab 7 pasal 7.5.1.1 ) “ Penghantar harus diproteksi dengan gawai proteksi (pengaman lembur atau pemutus sirkit) yang harus dapat membuka sirkit dalam waktu cepat dan tepat bila timbul bahaya bahwa suhu penghantar akan menjadi terlalu tinggi. Proteksi harus dipilih yang mempunyai nilai arus pengenal lebih rendah atau sama dari KHA penghantar”Perbaikan faktor daya untuk gedung sayap timur kampus 3 IST AKPRIND Yogyakarta dari 0,41 menjadi 0,85 lagging, hasil yang di peroleh kapasitar kapasitornya sebesar 150,492 kVar dengan memasang kapasitor bank berkapasitas 9,054 µF untuk hubungan bintang sedangkan 3,064 µF untuk hubungan delta.
4. Kapasitas trafo yang di gunakan untuk gedung sayap timur sebesar 68 % 5. Kapasitas genset yang di gunakan untuk gedung sayap timur sebesar 111 %
47
6. Kualitas Tegangan THD masih dalam baik karena di bawah batas max Untuk THD teg 1 kV – 69 kV adalah 5%
7. Kualitas Arus THD sudah tidak memenhuni standart karena di atas batas max Untuk THD I yaitu sebesar 20.0 sedangakn dalam pengukuran harian sebesar 34.0%
8. Perbaikan Faktor daya dari cos 0,72 ke 0,95 membutuhkan kapoasitor bank dengan kapasitas 59,720 kVAr
9. Tarif tenaga listrik akibat kelebihan kVAr sebesar Rp 105,835 perhari
5.2 Saran
Dari hasil audit energi listrik gedung sayap timur IST AKPRIND Yogyakarta perlu adanya penyeimbangan beban yang terpasangan serta perlu pengadaan kapasitor bank untuk memperbaiki faktor daya ( Cos φ ) pada gedung tersebut, karena faktor daya yang buruk menyebabkan kenaikan arus yang tinggi dari arus nominalnya serta mempengarungi kenaikan daya nyata tinggi dari daya nominalnya sehingga dapat memepengaruhi kinerja sistem yang pada akhirnya menyebabkan pembayaran tagihan listrik menjadi sangat mahal.
