i
ANALISIS KONTINGENSI SISTEM KELISTRIKAN SULSEL DENGAN PENAMBAHAN 2 X 100 MW PLTU JENEPONTO DAN 2 X 50 MW PLTU
BARRU
TUGAS AKHIR
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai Gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Hasanuddin
Oleh :
JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2012
ASWAR D411 08 371
SARWAN
D411 08 364
ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
ANALISIS KONTINGENSI SISTEM KELISTRIKAN SULSEL DENGAN PENAMBAHAN 2 X 100 MW PLTU JENEPONTO DAN 2 X 50 MW PLTU
BARRU
Disusun Oleh:
ASWAR D411 08 371
SARWAN D411 08 364
Disusun dalam Rangka Memenuhi Salah Satu Persyaratan untuk Menyelesaikan Program Strata-1 pada Subprogram Teknik Energi Listrik
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Makassar, 20 Maret 2013
Disahkan Oleh:
Pembimbing I
(Ir.Tajuddin Waris, MT) NIP. 19650424 199203 1 003
Pembimbing II
(Ikhlas Kitta, ST, MT) NIP. 19760914 200801 1 006
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin
(Dr. Ir. Andani Achmad, MT)
NIP. 19601211 198703 1 002
iii
KATA PENGANTAR
Segala pujian hanyalah milik Allah Subhanahu Wa Ta‟ala, puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah „Azza Wa Jalla, Tuhan Yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang. Tak terhitung jumlah rezeki yang dilimpahkan oleh-Nya kepada segenap makhluk-Nya. Bahkan seandainya semua ranting pohon dijadikan sebagai pena dan semua air lautan dijadikan sebagai tintanya, digunakan untuk menulis rezeki-rezeki tersebut, niscaya tidak mungkin kita mampu menulisnya, walaupun semua ranting telah patah dan semua lauta n telah kering.
Atas pertolongan Allah Subhanahu Wa Ta‟ala, kami dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
Shalawat dan Salam kami haturkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, pribadi mulia pembawa risalah dien Al-Islam, hingga kita pun mampu merasakannya pada saat sekarang ini dan mendapatkan keselamatan dan berkah di dalamnya.
Pada penulisan tugas akhir ini, banyak hambatan yang kami hadapi. Akan tetapi Allah Subhanahu Wa Ta‟ala berkenan memberikan jalan keluar bagi kami dengan adanya bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, kami mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Ir.Tajuddin Waris, MT. selaku pembimbing I dan Bapak Ir. Ikhlas
Kitta, MT. selaku pembimbing II, yang telah memberikan pengarahan dan
bantuan selama penulisan tugas akhir ini.
iv
2. Bapak Ir. Amdani Achmad, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
3. Segenap staf Jurusan Teknik Elek tro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin yang telah memberikan bantuan dalam hal urusan administrasi.
4. Orang tua beserta segenap keluarga kami yang begitu ikhlas dan sabar dalam memberikan bantuan moril dan materil.
5. Segenap keluarga besar Pondok Herza dan Pondok Indah yang telah memberikan dukungan serta bantuannya dalam penyelesaian tugas akhir ini.
6. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin terkhusus teman-teman Spyware 08 dan Keluarga Besar Laboratorium elektronika dan Divais yang senantiasa memberikan dorongan dan semangat dalam menyelesaikan perkuliahan dan tugas akhir ini.
Kami sepenuhnya menyadari banyaknya kekurangan kami dalam mengerjakan tugas akhir ini. Oleh karena itu, kami berharap bahwa tugas akhir ini bukanlah akhir dari tugas kita untuk senantiasa melakukan pengkajian ilmu- ilmu keteknikelektroan dan memberikan sumbangsihnya.
Makassar, Oktober 2012
Penulis
v ABSTRAK
Sistem tenaga listrik yang andal dan baik adalah sistem tenaga yang dapat melayani beban secara kontinu pada tegangan dan frekuensi yang konstan. Agar dapat melayani beban secara kontinu, maka saluran transmisi harus dapat menghantarkan daya dari pembangkit ke beban dan juga sistem harus dapat kembali dengan cepat ke kondisi normal setelah terjadi gangguan. Di dalam suatu sistem tenaga listrikan namanya gangguan merupakan hal yang tidak bisa dihindari. Gangguan tersebut bisa bersifat semaentara dan permanen yang bisa merusak saluran aliran daya (load flow) sistem. Olehnya itu pada tugas akhir ini kami akan menganailsis kasus kontingensi pada sistem kelistrikan SULSEL dengan berdasarkan pada hasil load flow ETAP 7.0.
Pada tugas akhir ini, perhitungan aliran daya dilakukan dengan kondisi masuknya 2 X 100 MW PLTU JENEPONTO DAN 2 X 50 MW PLTU BARRU, pada saat pemutusan jaringan transmisi dan pelepasan generator dengan menggunakan software ETAP 7.0. Untuk studi analisis kontingensi sistem kelistrikan SULSEL ini kita membandingkan kondisi sistem pada saat memutuskan jaringan transmisi dan melepaskan generator dengan kondisi masuknya 2 X 100 MW PLTU JENEPONTO DAN 2 X 50 MW PLTU BARRU. Dari hasil perbandingan hasil load flow dietap dengan berpatokan pada kondisi tegangan bus sistem maka dapat diketahui kasus kontingensi mana yang lebih mempengaruhi kondisi kenormalan sistem.
DAFTAR ISI
vi
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL... xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Tujuan Penelitian... 2
1.4 Batasan Masalah... 2
1.5 Metode penelitian ... 2
1.6 Sistematika Penulisan... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Umum ... 5
2.2 Kasus Kontingensi ... 5
2.2.1 Contingency Screening ... 7
2.2.2 Full AC Analysis ... 7
2.2.3 CA Output ... 7
II.3 ANALISIS KONTINGENSI ... 9
II.3.1 Analisis Kontingensi Deterministik ... 9
vii
2.3.2 Analisis Kontingensi Non-Deterministik. ... 10
2.3.3 Analisis Kontingensi dengan Metode Aliran Daya Newton-Raphson ... 11
2.3.4 Perhitungan Kontingensi Dengan Metode Aliran Daya Newton Raphson... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Jenis Penelitian ... 17
III.2 Lokasi Penelitian ... 17
III.3 Waktu Penelitian ... 17
III.4 Pengumpulan Data ... 18
III.5 Gambaran Umum Sistem Tenaga Listrik Sulawesi Selatan. 18 III.6 Sistem Kontingensi SULSEL... 20
III.7 Pemodelan Sistem Interkoneksi ... 22
III.8 Analisis Data ... 23
III.9 Diagram Alir Program... 23
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Sistem Interkoneksi SULSEL... 25
4.2 Apalikasi Etap ... 33
4.3 Hasil Simulasi ... 37
4.3.1 Perhitungan Tegangan Bus... 37
4.3.2 Hasil Perhitungan Tegangan Bus dalam Kondisi
viii
Normal... 38 4.3.3 Hasil Perhitungan Tegangan Bus Dengan Pemutusan
Jaringan Transmisi ... 42 4.3.4 Perbandingan Tegangan Bus Sistem Interkoneksi SULSEL
dalam kondisi Normal, Pemutusan Jaringan Transmisi dan Pemutusan Generator... 66 4.4 Perbandingan Keadaan Bus Sistem Kelistrikan SULSEL dalam
Kondisi Normal,Setelah penambahan 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru dan kondisi kontingensi Pemutusan Jaringan Transmisi dan Pemutusan Generator setelah penambahan 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 PLTU Barru……… 80 4.4.1 Kondisi tegangan bus sistem dalam keadaan normal... 84
4.4.2 Kondisi tegangan bus sistem dengan penambahan 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru. .... 84 4.4.3 Kondisi tegangan bus pada saat pemutusan jaringan
transmisi pada sistem dengan masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru……….. 85 4.4.4 Kondisi tegangan bus pada saat pelepasan generator pada
sistem dengan masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan
2x50 MW PLTU Barru……….. 87
4.5 Hasil Perhitungan Losses dan Aliran Daya ( Load Flow )…….. 89
ix BAB V Kesimpulan dan Saran
V.1 Kesimpulan... 110 V.2 Saran ... 111 Daftar Pustaka
Lampiran
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Single line diagram sistem Sulawesi Selatan ... 18
Gambar 3.2 flowchart sistem ... 24
Gambar 4.1 Single line diagram SULSEL... 34
Gambar 4.2 Toolbar mode pada ETAP ... 35
Gambar 4.3 Load flow tool bar ... 35
Gambar 4.4. Hasil Load Flow Calculation pada single line diagram ... 36
Gambar 4.5 Display option pada ETAP... 36
Gambar 4.6 Study case tool bar ... 37
Gambar 4.7 Load flow report ... 37
Gambar 4.8 Load flow result analyzer ... 38
Gambar 4.9 Grafik perbandingan jumlah bus normal pada setiap kondisi sistem ... 82
Gambar 4.10. Grafik perbandingan jumlah bus mendekati kritis pada setiap kondisi sistem ... 83
Gambar 4.11 Grafik perbandingan jumlah bus kritis pada setiap kondisi sistem . 83
Gambar 4.12 Grafik perbandingan pada saat pemutusan jaringan transmisi dan
pelepasan generator ... 81
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Transmisi SULSEL 150 K V... 25
Tabel 4.2 Data Transmisi SULSEL 70 K V... 27
Tabel 4.3 Data Transformator Interkoneksi SULSEL ... 28
Tabel 4.4 Data Beban Trafo Sistem Interkoneksi Sulselbar ... 30
Tabel 4.5 Data Pembangkitan ... 32
Tabel 4.6 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dalam kondisi normal . 38 Tabel 4.7 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x50 MW PLTU Barru dan 2x100 MW PLTU Jeneponto ... 43
Tabel 4.8 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x50 MW PLTU Barru (Pelepasan saluran Pangkep-Barru)……… 46
Tabel 4.9 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x50 MW PLTU Barru dan 2x100 MW PLTU Jeneponto ... 49
Tabel 4.10 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x50 MW PLTU Barru dan 2x100 MW PLTU Jeneponto (Pelepasan Saluran Pangkep-Barru )... 52
Tabel 4.11 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x50 MW PLTU Barru (Pelepasan Generator Parepare)……… 57
Tabel 4.12 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya
2x100 MW PLTU Jeneponto (Pelepasan Generator PLTD Arena.. 56
xii
Tabel 4.13 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x50 MW PLTU Barru dan 2x100 MW PLTU Jeneponto (Pelepasan Generator Parepare)……….. 62 Tabel 4.14 Perbandingan Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL
sebelum dan setelah penambahan 2x50 MW PLTU Barru
dan 2x100 MW PLTU Jeneponto... 66 Tabel 4.15 Perbandingan Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL
dengan masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto... 72 Tabel 4.16 Perbandingan Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL
dengan masuknya 2x50 MW PLTU Barru dan 2x100 MW
PLTU Jeneponto... 76 Tabel 4.17 Perbandingan Keadaan Bus Sistem Kelistrikan SULSEL ... 81 Tabel 4.18 Bus yang mengalami kondisi kritis pada saat masuknya
PLTU Jeneponto dan PLTU Barru... 83 Tabel 4.19 Bus yang mengalami kondisi mendekati kritis pada saat masuknya PLTU Jeneponto dan PLTU Barru... 86 Tabel 4.20 Bus yang mengalami kondisi kritis pada saat pelepasan saluran
Jeneponto-Bulukumba……… 86 Tabel 4.21 Bus yang mengalami kondisi mendekatikritis pada saat pelepasan
saluran Jeneponto-Bulukumba………... 86 Tabel 4.22 Bus yang mengalami kondisi kritis pada saat pelepasan saluran
Pangkep-Barru……….. 87
Tabel 4.23 Bus yang mengalami kondisi mendekati kritis pada saat
xiii
pelepasan saluran Pangkep-Barru ... 87 Tabel 4.24 Bus yang mengalami kondisi kritis pada saat pelepasan Generator
PLTD Arena………... 88 Tabel 4.25 Bus yang mengalami kondisi mendekati kritis pada saat pelepasan
Generator PLTD Arena………... 88 Tabel 4.26 Bus yang mengalami kondisi kritis pada saat pelepasan Generator
Parepare... 88 Tabel 4.27 Bus yang mengalami kondisi mendekati kritis pada saat pelepasan
Generator Parepare……….. 89 Tabel 4.28 Losses dan aliran daya ( load flow ) pada kondisi normal...……... 89 Tabel 4.29 Losses dan aliran daya pada ( load flow ) kondisi masuknya 2x100
MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru...……….. 93 Tabel 4.30 Losses dan aliran daya ( load flow ) pada kondisi masuknya 2x100
MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru .………….…….. 97 Tabel 4.31 Losses dan aliran daya ( load flow ) pada kasus pemutusan jaringan
transmisi masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru ………. 101 Tabel 4.32 Losses dan aliran daya ( load flow ) pada kasus pelepasan generator
dengan masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW
PLTU Barru ……...……….. 106
xiv
BAB IBAB 1
xv
BAB IIPENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Dengan berkembangnya teknologi maka semakin banyak peralatan-peralatan yang menggunakan energi listrik, baik itu peralatan rumah tangga maupun peralatan industri, tidak heran bila sebagian besar masyarakat menjadikan energi listrik sebagai kebutuhan primer. Seiring dengan berkembangnya teknologi dan pembangunan maka ketersediaan akan pasokan energi listrik menjadi hal yang sangat penting.
Solusi untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang semakin hari semakin bertambah khususnya di wilayah Sulawesi Selatan adalah dengan penambahan 2x100 MW PLTU JENEPONTO dan 2x50 MW PLTU BARRU
Masuknya 2x100 MW PLTU JENEPONTO dan 2x50 MW PLTU BARRU dalam sistem tenaga listrik Sulawesi Selatan akan mempengaruhi kualitas daya sistem kelistrikan tersebut, dan akan menyebabkan permasalahan distorsi tegangan.
Untuk mengatasi masalah tersebut maka dalam tugas akhir ini kami akan melakukan analisis terhadap dampak dari masuknya 2x100 MW PLTU JENEPONTO dan 2x50 MW PLTU BARRU pada sistem Kelistrikan Sulawesi Selatan.
1.2 Rumusan Permasalahan
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan di atas,maka rumusan
permasalahan dari tugas akhir ini adalah :
xvi
1. Bagaimana pengaruh sistem kelistrikan SULSEL dengan penambahan 2x100 MW PLTU JENEPONTO dan 2x50 MW PLTU BARRU
2. Membandingkan kasus kontingensi pemutusan jaringan transmisi dengan pelepasan generator dengan masuknya 2x100 MW PLTU JENEPONTO dan 2x50 MW PLTU BARRU
1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Tujuan penulisan tugas akhir ini ialah:
1. Untuk memperoleh informasi tentang pengaruh penambahan 2x100 MW PLTU JENEPONTO dan 2x50 MW PLTU BARRU terhadap sistem kelistrikan Sulawesi Selatan.
2. Untuk mengidentifikasi bus-bus sistem yang tegangannya melewati batas
operasi yang diijinkan akibat gangguan kontingensi.
xvii BAB III1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini hanya dalam
menganalisis aliran daya sistem kelistrikan Sulawesi Selatan dengan
menggunakan software ETAP 7.0.
xviii BAB IV1.5 Metode Penelitian
Dalam penyusunan tugas akhir ini ada beberapa metode yang akan kami gunakan yaitu:
1. Studi literature
Studi literature yaitu mengadakan studi dari buku, internet dan sumber bahan pustaka atau informasi lainnya yang terkait dengan materi yang dibahas dalam tulisan ini.
2. Metode Pengambilan Data
Metode pengambilan data dilakukan dengan pengambilan data secara langsung maupun melalui wawancara atau diskusi dengan pihak yang terkait.
3. Metode Analisis Data
Metode analisis data yaitu dengan menganalisa hasil perhitungan yang terkait dengan tujuan penulisan tugas akhir ini.
4. Diskusi dan Konsultasi
Melakukan tanya jawab secara langsung kepada pembimbing dan kepada pihak-pihak profesional yang ada berhubungan dengan tugas akhir ini.
5. Membuat kesimpulan
Membuat kesimpulan dari hasil analisis yang telah dilakukan sebelumnya
xix BAB V1.6 Sistematika Penulisan
Penulisan tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab pendahuluan berisi tentang uraian singkat mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah,metodologi penulisan, dan sistematika penulisan tugas akhir.
BAB II TEORI DASAR
Dasar teori berisi beberapa teori yang mendasari penyusunan tugas akhir ini.
Teori tersebut antara lain mengenai keandalan pada sistem kelistrikan dengan menggunakan ETAP 7.0.
BAB III DATA SISTEM KELISTRIKAN SULAWESI SELATAN
Pada bab ini akan menampilkan keadaan umum saluran transmisi daerah SULAWESI SELATAN.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Bab ini akan dibahas tentang load flow dan sistem kelistrikan Sulawesi Selatan dengan masuknya 2x100 MW PLTU JENEPONTO dan 2x50 MW PLTU BARRU menggunakan Software ETAP 7.0.
BAB V PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dari pembahasan permasalahan dan saran-saran
untuk perbaikan dan penyempurnaan tugas akhir ini.
xx BAB II
LANDASAN TEORI 2.1 Umum
Analisis kontingensi adalah pelepasan secara sengaja komponen generator atau saluran transmisi untuk di dapatkan keandalannya. Setelah pelepasan tersebut maka dapat diketahui dan dievaluasi kondisi sistem . O leh karena itu sistem transmisi secara periodik harus dianalisa menggunakan fungsi Kontingensi analisis (CA) untuk memprediksi masalah yang potensial apabila elemen terpilih dari sistem tenaga dikeluarkan (out of service). Fungsi CA harus menggunakan hasil hitungan state estimation sebagai “base case” dan memeriksa kasus kontingensi tertentu untuk menetapkan apakah ada overload yang potensial atau masalah tegangan yang muncul.
2.2 KASUS KONTINGENSI
Kasus kontingensi yang akan dianalisis harus berisi kombinasi dari elemen , termasuk :
a. Branch outages
b. Switching reaktor atau kapasitor c. Outages untuk pembangkit d. Outages elemen beban
e. Perubahan peralatan switch (keluar atau masuk)
xxi
Dalam kejadian outages unit pembangkit atau outages yang menyebabkan kehilangan beban, perubahan dalam pembangkitan/beban harus diberitahukan kepada semua unit pembangkit yang masih beroperasi di dalam suatu area kelistrikan yang berpengaruh, jadi solusinya harus dapat dibuat dengan hasil berupa perubahan dalam topologi jaringan (seperti pembentukan bus sistem baru atau merger beberapa bus) atau hasil berupa satu group bus diisolasi dari sistem yang masih beroperasi tersebut.
Outages cascade harus dapat dimodelkan atau di-customized. Area akan
mendefinisikan transmisi terpilih sebagai peralatan outages sekunder. Setiap peralatan outages sekunder harus terkait dengan titik pemantauan outages sekunder. Apabila titik pemantauan peralataan outage s sekunder menyimpang terhadap batasan berkenaan dengannya selama pengevaluasian kasus kontingensi, peralatan tersebut harus ditambahkan kedalam elemen outagesnya. Di butuhkan minimal 20 peralatan outages sekunder, apabila peralatan outages sekunder ditambahkan kedalam kasus tersebut, output harus jelas menguraikan penambahan elemen sistem tenaga tersebut.
Fungsi CA harus menstudi sampai dengan 200 kasus kontingensi, termasuk didalamnya kasus-kasus “dynamically created”.
Kasus-kasus “dynamically created” masing- masing harus berisi elemen
tunggal yang diambil agar lebih memperburuk sekumpulan transmisi yang over
load, jika ada.
xxii 2.2.1 Contingency Screening
Kasus kontingensi dapat di screening, sedemikian halnya mereka merepresentasikan adanya problem sekuriti yang terburuk yang perlu dipelajari.
Screening harus mengidentifikasi problem daya aktif dan reaktif dan tegangan.
Proses screening harus dapat di-bypass oleh pengguna dengan memilih secara manual kasus spesifik untuk analisa secara lebih detail.
II.2.2 Full AC Analysis
Setelah seluruh kasus kontingensi, studi “full AC Analysis” harus dapat dilakukan untuk sepuluh kasus yang paling jelek.
CA akan berisi daftar penyimpangan untuk sekumpulan aliran transmsisi dan tegangan bus yang ditandai pengguna, diutamakan untuk aliran pada transmisi dan tegangan bus. Batasan untuk besaran non-analog input harus ditentukan.
Sebagai tambahan, untuk tegangan bus, harus ada satu set batasan penyimpangan antara tegangan sebelum kontingensi dengan tegangan setelah kontingensi pada bus yang ditentukan pengguna.
2.2.3 CA Output
CA akan mengingatkan pengguna setiap terjad i penyimpangan kontingensi.
Kondisi overload yang muncul dalam “base case” tidak perlu di “alarmkan”
kecuali mereka melebihi derajat overload dalam base case ditentukan oleh
“engineer –enterable amount”. Untuk setiap elemen yang menyimpang, output
xxiii
harus mengidentifikasi nama, nilai parameter dan batasan yang berkenaan dengannya, dan nilai parameter dalam base case. Output CA harus juga menyertakan kondsi awal peralatan outages. Output CA harus tersedia untuk pencetakan pada peralatan yang ditugaskan pengguna. Penyimpangan sebagai hasil dari CA harus diurutkan menurut keburukannya. Algoritma pengurutan harus memperhitungkan “multiple limit” yang digunakan untuk setiap nilai pada transmisi yang dipantau.
Pertama-tama memerintahkan untuk memonitor transmisi ya ng melampaui batas operasi tertinggi, kemudian memonitor transmisi-transmisi yang melampaui batas operasi tertinggi berikutnya, demikian selanjutnya. Tingkat keburukan harus ditentukan berdasarkan pada derajat beban lebih (aktif dan reaktif) dan deviasi tegangan sebagai hasil skenario gangguan yang telah ditentukan untuk setiap kasus kontingensi. Sebuah rangkuman output harus dipersiapkan yang mendaftarkan nomor kasus, judul kasus, dan prioritas untuk setiap kasus.
Informasi berikut harus tersedia bagi setiap kasus : a. Apakah kasus tersebut “discreen” atau tidak
b. Hasil dari screening, contohnya konvergen, divergen, sistem terpisah, dan pembangkitan tidak cukup
c. Apakah screening mengindikasikan penyimpangan yang potensial atau tidak d. Rangking sesuai hasil screening. Di dalamnya berisi beberapa penyimpangan seperti real, reaktif, besarnya tegangan dan penyimpangan tegangan
e. Apakah disimulasi memakai “full AC Analysis” atau tidak
xxiv
f. Hasil simulasi, contohnya, konvergen dengan penyimpangan, konvergen tanpa penyimpangan, tidak konvergen, divergen, index keburukan, index keburukan sebelumnya.
2.3. ANALISIS KONTINGENSI
Dalam analisis ini gangguan yang mungkin terjadi pada sistem dimodelkan, sehingga biasa diambil tindakan yang diperlukan, jika benar-benar terjadi. Kontingensi adalah suatu kejadian yang disebabkan oleh kegagalan atau pelepasan dari satu atau lebih generator dan/atau transmisi .
Teknik analisis kontingensi dari tahun ke tahun berkembang terus seiring dengan perkembangan komputer. Walaupun ada metode aliran daya yang lebih baik seperti Gauss-Seidel dan Newton- Rhapson yang bisa mempercepat proses komputasi,namun untuk menganalisis sistem dengan mensimulasi satu persatu gangguan pada saluran dan pembangkit, akan memakan waktu yang lama. Ada 2 metoda analisis kontingensi :
2.3.1 ANALISIS KONTINGENSI DETERMINISTIK
Yaitu cara penganalisisan dengan membuat simulasi terlepasnya elemen dari sistem tenaga misalnya satu saluran dilepas atau satu trafo dilepas atau satu unit pembangkit dilepas, serta melihat pengaruh yang diakibatkannya. Beberapa metoda analisis kontingensi deterministic yang dikenal saat ini yaitu:
1) Analisis kontingensi dengan menggunakan aliran daya arus searah (DC Power-
Flow Contingency Analysis) : Metoda ini paling sederhana tetapi hasil
xxv
yangdiberikan kurang akurat. Dapat digunakan untuk menganalisis kontingensi tunggal atau kontingensi multi. Pada metoda ini, resistansi saluran diabaikan sehingga daya reaktifnya dapat diabaikan dan didapatkan model rangkaian linearnya (P-θ).
2) Analisis kontingensi dengan menggunakan matriks impedansi bus (Z BUS).
3) Analisis kontingensi dengan menggunakan metoda aliran daya Fast Decoupled dan Newton-Rhapson.
2.3.2 ANALISIS KONTINGENSI NON-DETERMINISTIK.
Penganalisisan didasarkan pada tingkat keandalan sistem yang didefinisikan pada 2 indeks keandalan yaitu LOLP (Loss-Off-Load-Probability) dan EDNS (Expected Values Of Demand Not Served). Keandalan sistem yang dimaksud tergantung kepada :
Ketidakpastian perkiraan beban.
Tingkat kepercayaan komponen/unit sistem tenaga.
Jadwal pemeliharaan komponen/unit sistem tenaga.
Kendala-kendala bagian yang terinterkoneksi.
Dengan kedua metoda di atas (LOLP dan EDNS), maka perencana sistem
mampu menentukan kapasitas elemen sistem tenaga yang aka n dievaluasi dengan
menggunakan fungsi probabilitas kerapatan. Dengan teknik penganalisisan
secara probabilistik ini dapat ditentukan bagian saluran yang mana yang dibebani
lebih atau bus mana yang bertegangan abnormal tanpa mengevaluasi keseluruhan
sistem. Dengan demikian diharapkan waktu komputasi lebihcepat dan
xxvi
pengevaluasian dapat dititikberatkan pada daerah dimana sering terjadi gangguan (outage).
2.3.3 Analisis Kontingensi dengan Metode Aliran Daya Newton-Raphson
Studi aliran daya adalah penentuan ata u perhitungan tegangan, arus, daya, dan faktor daya atau daya reaktif yang terdapat pada berbagai titik dalam suatu jaringan listrik pada keadaan pengoperasian normal, baik yang sedang berjalan maupun yang terjadi pada masa yang akan datang.
Studi aliran daya sangat penting dalam perencanaan dan pengembangan suatu sistem untuk masa yang akan datang karena pengoperasian yang baik dari sistem tersebut banyak tergantung pada diketahuinya efek interkoneksi dengan sistem tenaga yang lain, beban yang baru, siste m pembangkit baru serta saluran transmisi baru, sebelum semuanya itu dipasang. Oleh sebab itu tujuan utama dari studi aliran beban dalam sistem tenaga adalah :
1. Memeriksa tegangan-tegangan pada setiap bus yang ada dalam sistem apakah memenuhi batas-batas yang diizinkan di mana variasi tegangan yang diperbolehkan adalah 10 %.
2. Untuk mengetahui besarnya rugi- rugi daya di sepanjang saluran transmisi yang digunakan sehingga masih berada dalam batas-batas yang diizinkan, yaitu 5 % daya yang disalurkan.
3. Memeriksa kapasitansi semua peralatan yang ada dalam sistem apakah
mampu menyalurkan daya yang diinginkan.
xxvii
Kontingensi adalah suatu kejadian yang disebabkan oleh kegagalan atau pelepasan dari satu atau lebih generator dan/atau transmisi .Untuk mengevaluasi unjuk kerja dan keandalan sistem tenaga listrik dapat dilakukan dengan menggunakan analisis kontingensi. Analisis ini dilakukan dengan simulasi gangguan pada suatu unit pembangkit atau saluran transmisi dan menyelidiki pengaruh gangguan tersebut terhadap tegangan bus dan aliran daya aktif saluran.
Pendekatan tradisional untuk analisis kontingensi keadaan mantap dilakukan dengan menguji semua kontingensi secara berurutan. Pada sistem tenaga listrik yang besar pengujian kontingensi secara lengkap dengan mengikutsertaka n semua kemungkinan kontingensi adalah tidak efisien karena memerlukan waktu proses yang lama. Di sisi lain, pengujian kontingensi yang dipilih berdasarkan pengalaman dan perasaan (intuisi) dari perencana tidaklah memadai karena kemungkinan akan mengabaikan kasus-kasus kontingensi yang kritis. Dengan demikian diperlukan suatu daftar kontingensi yang dipilih dan melakukan analisis kontingensi hanya untuk kasus-kasus kontingensi yang dipilih tersebut.
Suatu sistem tenaga listrik mungkin mengalami kondisi kontingensi, antara lain: (1) lepasnya unit pembangkit dan/atau saluran transmisi akibat adanya gangguan, dan (2) adanya penambahan atau pengurangan yang tiba-tiba dari kebutuhan beban pada sistem tenaga listrik. Meskipun banyak kontingensi lain yang dapat terjadi, namun hanya kontingensi-kontingensi yang mempunyai probabilitas yang tinggi (credible) yang akan dipertimbangkan.
Kriteria yang digunakan untuk menentukan keandalan sistem, salah
satunya dengan menggunakan kriteria keandalan keamanan. Metode ini
xxviii
menggambarkan tingkat keandalan sistem dengan memperhitungkan kemungkinan gangguan unit pembangkit dan juga gangguan peralatan transmisi.
Dengan kriteria indeks keandalan keamanan N-1 apabila dalam sistem terdapat N buah elemen baik unit pembangkit maupun peralatan transmisi, sistem tidak akan kehilangan beban (tidak terjadi pemadaman) apabila sebuah elemen sistem mengalami gangguan.
Salah satu teknik dalam analisis kontingensi adalah dengan metode aliran daya Newton-Rahpson. Metode ini mencoba untuk mensimulasikan pengaruh gangguan kontingensi pada saluran transmisi terhadap perubahan tegangan bus dan sudut fase tegangan serta menyelesaikan secara baik komputasi numeris analisis kontingensi pada sistem interkoneksi tenaga listrik.
Pendekatan konvensional untuk analisis kontingensi keadaan mantap dilakukan dengan menguji semua kontingensi secara berurutan. Pada s istem tenaga listrik yang besar pengujiankontingensi secara lengkap dengan mengikutsertakan semua kemungkinan kontingensi adalah tidak efisien karena memerlukan waktu proses yang lama. Di sisi lain, pengujian kontingensi yang dipilih berdasarkan pengalaman dan perasaan (intuisi) dari perencana tidaklah memadai karena kemungkinan akan mengabaikan kasus-kasus kontingensi yang kritis. Dengan demikian diperlukan suatu daftar kontingensi yang dipilih dan melakukan analisis kontingensi hanya untuk kasus-kasus kontingensi yang dipilih tersebut.
Suatu sistem tenaga listrik mungkin mengalami kondisi kontingensi, antara lain:
(1) lepasnya unit pembangkit dan/atau saluran transmisi akibat adanya gangguan,
xxix
dan (2) adanyapenambahan atau pengurangan yang tiba-tiba dari kebutuhan beban pada sistem tenaga listrik. Meskipun banyak kontingensi lain yang dapat terjadi, namun hanya kontingensi-kontingensi yang mempunyai probabilitas yang tinggi (credible) yang akan dipertimbangkan.
Dalam analisis kontigensi dilakukan studi aliran daya. Dalam penyelesaian masalah aliran daya, sistem tenaga diasumsikan beroperasi pada keadaan seimbang dan digunakan model satu fase. Untuk menghitung aliran daya pada jaringan sederhana dengan bentuk radial dapat dilakukan secara analitik, tetapi untuk jaringan yang lebih rumit diselesaikan secara iterasi. Ada empat kuantitas yang berhubungan dengan setiap bus, yaitu magnitude tegangan |V|, sudut fase tegangan Ѳ, daya riil P, dan daya reaktif Q. Bus-bus sistem secara umum dikelompokkan ke dalam tiga tipe , sebagai berikut :
Bus penadah (slack bus). Dikenal juga sebagai bus ayun (swing bus), yang
diambil sebagai bus referensi dimana besar dan sudut fase tegangannya ditetapkan, sedang injeksi daya aktif dan reaktif dihitung. Bus ini akan memenuhi kebutuhan selisih daya antara beban terjadwal dan daya yang dibangkitkan yang disebabkan oleh rugi-rugi jaringan.
Bus-PV atau lazim disebut bus pembangkit. Disini injeksi daya aktif P dan besar
tegangan |V| ditentukan sedang sudut tegangan ϴ dan injeksi daya reaktif Q dihitung.
Bus-PQ atau lazim disebut bus beban. Disini baik injeksi daya aktif P maupun
daya reaktif Q dua-duanya ditentukan sedang besar dan sudut tegangan dihitung.
xxx
Konsep bus tadah atau simpul tadah yang membiarkan injeksi daya aktif tidak ditentukandiperlukan karena ke bus inilah nantinya semua rugi daya aktif yang terjadi pada jaringan ditimpakan setelah tegangan selesai dihitung, disamping injeksi daya aktif yang ada di bus ini sendiri. Dengan tujuan hampir sama konsep bus tadah, bus pembangkit (PV) yang membiarkan injeksi daya reaktif tidak ditentukan diperlukan karena ke bus inilah nantinya rugi-rugi daya reaktif yang terjadi pada jaringan ditimpakan setelah tegangan selesai dihitung, disamping injeksi daya reaktif yang ada di bus-bus ini sendiri.
2.3.4 Perhitungan Kontingensi Dengan Metode Aliran Daya Newton Raphson Analisis kontingensi dilakukan dengan mensimulasi gangguan kontingensi tunggal saluran transmisi pada perhitungan aliran daya Newton- Rapshon. Dalam perhitungan analisis kontingensi ini dilakukan pemutusan bus pada sistem yang mengalami gangguan kontingensi tunggal, sehingga dalam proses perhitungan aliran daya tidak menyertakan sata saluran yang mengalami gangguan tersebut.
Hasil perhitungan analisis kontingensi ini digunakan untuk menentukkan besaran–
besaran tegangan bus, sudut fase tegangan, dan aliran daya setelah terjadi gangguan tersebut, sedangkan formulasi perhitungannya sama dengan perhitunganaliran daya Newton-Rapshon Y
bus.
BAB III
xxxi
Metodologi Penelitian
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang dipakai dalam penelitian ini adalah study kasus Kontingensi Sistem Kelistrikan Sulawesi Selatan (SULSEL),di mana dlam penelitian yang akan di teliti yaitu kasus kontingensi dengan pemuutsan pembangkit atau jaringan transmisi.Selain itu,dalam penelitian ini kami juga akan meneliti pengaruh penambahan PLTU 2 x 50 MW di Barru dan PLTU 2 x 100 MW di Jeneponto terhadap sistem kelistrikan SULSEL.
3.2 Lokasi Penelitian
Penelitian Study Kontingensi Sistem Kelistrikan ini dilakukan di wilayah Sulawesi Selatan (SULSEL) yang merupakan daerah administrasi PT. PLN (Persero) wilayah SULSEL. Lokasi ini dipilih karena pada lokasi sistem interkoneksi SULSEL terdapat penambahan pembangkit baru yaitu PLTU 2 x 50 MW di Barru dan PLTU 2 x 100 MW di Jeneponto terhadap sistem kelistrikan SULSEL.
3.3 Waktu Penelitian
Penelitian dan penulisan tugas akhir ini dimulai pada Juni 2012 sampai November 2012
3.4 Pengumpulan Data
xxxii
Jenis penelitian yang dipakai dalam penyusunan tugas akhir ini yaitu jenis penelitian dengan sistem study kasus Kontingensi Sistem Kelistrikan di SULSEL .un Adapun data-data yang dibutuhkan untuk meneliti kasus kontingensi diantaranya data pembangkit, data reaktansi dan impedansi, beban daya aktif dan beban daya reaktif pada tiap bus. Data-data tersebut diperoleh dari PT.PLN AP2B sistem SULSEL. Selain itu data yang sangat penting juga yaitu data berupa single line dari sistem kelistrikan SULSEL yang akan di gambarkan di dalam program, di mana program yang dipakai dalam tugas akhir ini yaitu ETAP 7.0.
3.5 Gambaran Umum Sistem Tenaga Listrik Sulawesi Selatan
Gambar 3.1 Single line diagram sistem Sulawesi Selatan
Sistem tenaga listrik Sulawesi Selatan pada saat ini disuplai oleh empat
pembangkit utama yaitu :
xxxiii
1. PLTA Bakaru, yang terdiri dari dua generator dan dua transformator daya dua kumparan
2. Pembangkit Tenaga Listrik Tello :
- PLTD, yang terdiri dari empat generator dan lima transformator daya dua kumparan
- PLTG, yang terdiri dari lima generator dan lima transformator daya dua kumparan.
- PLTU, yang terdiri dari dua generator dan dua transformator daya dua kumparan.
3. PLTG Sengkang, yang terdiri dari empat generator dengan empat transformator daya dua kumparan.
4. PLTD Suppa, yang terdiri dari enam generator dengan dua transformator daya dua kumparan.
Selain suplai dari beberapa pembangkit tersebut, sistem kelistrikan Sulawesi Selatan juga terdiri dari 31 gardu induk, 66 bus, saluran transmisi udara 150 KV, saluran transmisi 70 KV dan transmisi 30 KV.
Pada penelitian ini akan menggunakan sistem interkoneksi Sulawesi Selatan. Untuk menentukan nilai besaran per unit, berikut ini adalah besaran yang dipakai oleh PT.PLN (Persero) Wilayah VIII untuk menentukan nilai besaran per unitnya :
- Dasar daya diambil 100MVA
- Dasar tegangan ditentukan oleh letak tempat dan transformator
daya yang dipakai di tempat tersebut.
xxxiv 3.6 Sistem Kontingensi SULSEL
Dari Single Line Diagram sistem Sulsel kita dapat menemukan banyak pembangkit yang ada di wilayah Sulsel ini. Namun terdapat empat pembangkit utama yaitu:
1) PLTA Bakaru yang terdiri dari dua generator dan dua transformator daya dua kumparan.
2) PLTG Sengkang yang terdiri dari tiga generator dengan tiga transformator daya dua kumparan.
3) PLTD Suppa yang terdiri dari enam generator dengan dua transformator daya dua kumparan.
4) Pusat Pembangkit Listrik Tello yang terdiri dari:
a. PLTD yang terdiri dari enam generator dan lima transformator daya dua kumparan.
b. PLTG yang terdiri dari lima generator dan lima transformator daya dua kumparan.
c. PLTU yang terdiri dari dua generator dan dua transformator daya dua kumparan.
Selain pembangkit dalam sistem kontingensi sistem Sulsel ini terdiri dari 27 gardu induk, 25 saluran transmisi 150 kV, 8 saluran transmisi 70 kV dan 1 saluran 30 kV.
Adapun besaran yang dipakai oleh P T. PLN (Persero) Wilayah SULSEL untuk menentukan nilai besaran per unit ialah sebagai berikut:
1. Dasar daya diambil 100 MVA
xxxv
2. Dasar tegangan ditentukan oleh letak tempat dan transformator daya yang dipakai di tempat tersebut
3. Dasar impedansi ditentukan menurut tegangan yang digunakan.
Untuk tegangan 150 kV impedansi dasarnya 225 Ohm, untuk tegangan 70 kV impedansi dasarnya 49 Ohm dan untuk tegangan 30 kV impedansi dasarnya 9 Ohm.
Selain itu data yang didapatkan juga berupa tabel data yaitu:
1. Data jaringan 2. Data trafo
3. Data Kapasitor Bank 4. Data bus
5. Data Pembangkit
3.7 Pemodelan Sistem Inte rkoneksi
Dalam studi analisis kontingensi ini kita akan meneliti kestabilan sistem pada saat terjadi kasus kontingensi. Untuk meneliti hal tersebut kita akan membandingkan keadaan sistem sebelum gangguan dan konfigurasi jaringannya selama dan setelah terjadinya gangguan harus diketahui. Karenanya, dalam hal multi mesin ini, diperlukan dua langkah pendahuluan :
1. Kondisi-kondisi pra gangguan keadaan tetap untuk sistem itu dihitung
dengan menggunakan suatu program aliran beban
xxxvi
2. Representasi jala-jala pra gangguan ditentukan dan kemudian diubah untuk dapat melukiskan kondisi gangguan dan setelah gangguan.
Untuk mengurangi kerumitan pembuatan model sistem, dan dengan demikian juga mengurangi beban perhitungan, biasanya adalam studi kestabilan peralihan dibuat beberapa pengandaian sebagai berikut :
a. Masukan daya mekanis ke masing- masing mesin adalah tetap konstan selama keseluruhan perioda perhitungan lengkung ayunan.
b. Daya peredaman dapat diabaikan
c. Setiap mesin dapat diwakili oleh suatu reaktansi peralihan yang konstan yang terhubung seri dengan suatu tegangan dalam peralihan yang konstan pula.
d. Sudut rotor mekanis dari setiap mesin adalah bersamaan, ya itu sudut fasa listrik dari tegangan dalam peralihan.
e. Semua beban dapat dianggap sebagai impedansi shunt ke tanah dengan nilai yang ditentukan oleh keadaan yang berlangsung tepat sebelum keadaan peralihan.
Semua data yang telah diberikan oleh PT.PLN (persero) Wilayah SULSEL Area Penyalur dan Pengatur Beban (AP2B) akan disimulasikan ke dalam kasus kontingensi dengan pelepasan saluran dan pelepasan generator.
Dalam proses simulasi digunakan software “ETAP 7.0”
3.8 Analisis Data
Berdasarkan data-data dari jaringan transmisi sistem interkoneksi
SULSEL maka dapat dianalisa Besarnya tegangan tiap bus sistem kelistrikan
xxxvii
Sulawesi Selatan setelah masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru.
3.9 Diagram Alir Program
Berikut ini adalah diagram alur (flowchart) yang digunakan untuk menghitung aliran daya (low flow sudy) dan menentukan solusi yang akan ditempuh bila terjadi kontingensi sperti bantuan dari pembngkit lain, penambahan tegangan pada sistem, dan penambahan kapasitor pada lemah menggunakan program ETAP 7.0
START
GAMBAR SINGLE LINE
MENGINPUT DAYA SISTEM
KASUS KONTINGENSI
SISTEM
xxxviii
Gambar 3.2 flowchart sistem HASIL ANALISA
LOW FLOW STUDY
KASUS KONTINGENSI
LAINNYA
xxxix BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Sistem Interkoneksi SULSEL
Setelah pengambilan data yang dilakukan di PT. PLN (Persero) AP2B Wilayah SULSEL yang digunakan sebagai referensi untuk menganalisa studi aliran daya (load flow ) SULSEL. Data yang diperoleh berupa data saluran transmisi , data transformator, data pembangkit dan data beban seperti pada tabel berikut ini:
Tabel 4.1. Data Transmisi SULSEL 150 KV
xl
xli
Tabel 4.2. Data Transmisi SULSEL 70 KV
Sumber dari PT. PLN (Persero) AP2B Wilayah SULSEL
xlii
Tabel 4.3. Data Transformator Interkoneksi SULSEL
NO LOKASI TRAFO TEG DAYA NOMINAL
(KV) (MVA) (%)
1 GI. BARRU DIST 1 150 / 20 5,00 10,63
2 GI. BARRU DIST 2 150 / 20 5,00 10,63
3 GI. BKARU DIST 150 / 20 20,00 12,33
4 GI. BNTLA1 DIST 1 69 / 20 / 7 20,00 12,00 5 GI. BNTLA 2 DIST 2 69 / 20 / 7 20,00 12,00
6 GI. BNTLA 3 DIST 3 70 / 20 30,00 12,44
7 GI. BONE DIST 1 150 / 20 20,00 12,33
8 GI. BONE DIST 2 150 / 20 20,00 12,24
9 GI. BRLOE DIST 70 / 20 10,00 9,13
10 GI. BRWJA DIST 30 / 20 10,00 10,00
11 GI. BSOWA DIST 150 / 20 45,00 12,36
12 GI. BSOWA DIST 150 / 20 45,00 12,37
13 GI. DAYA DIST 69 / 21 20,00 11,62
14 GI. MJENE DIST 150 / 20 20,00 12,33
15 GI. MNDAI DIST 69 / 20 20,00 11,62
16 GI. PKANG 1 DIST 1 69 / 20 20,00 11,90
17 GI. PKANG 2 DIST 2 69 / 20 20,00 11,90
18 GI. PKANG 3 DIST 3 69 / 20 20,00 11,74
19 GI. PNKEP DIST 1 69 / 20 20,00 11,33
20 GI.PNKEP DIST 2 150 / 20 30,00 12,50
21 GI.PNKEP IBT 1 150 / 69 31,50 12,44
22 GI.PNKEP IBT 2 150 / 69 31,50 12,44
23 GI.PNKEP IBT 3 150 / 69 31,50 12,44
24 GI.PPARE DIST 150 / 20 16,00 10,64
25 GI. PRANG DIST 150 / 20 5,00 10,63
26 GI. PRANG DIST 150 / 20 5,00 10,63
27 GI. PWALI DIST 150 / 20 20,00 12,33
28 GI. SDRAP DIST 150 / 20 20,00 12,33
29 GI.SGMSA DIST 150 / 20 30,00 12,50
30 GI.SKANG DIST 150 / 20 16,00 10,64
31 GI.SPENG DIST 1 150 / 20 20,00 12,33
32 GI.SPENG DIST 2 150 / 20 20,00 12,50
33 GI.TELLO DIST 1 34.5 / 20 20,00 10,50
34 GI.TELLO DIST 2 150 / 20 30,00 12,50
35 GI.TELLO IBT 1 150 / 30 20,00 11,07
36 GI.TELLO IBT 2 150 / 69 31,50 13,10
37 GI.TELLO IBT 4 69 / 34.5 20,00 11,07
38 GI.TELLO IBT 5 150 / 69 31,50 13,10
39 GI.TLAMA DIST 1 150 / 20 30,00 12,73
40 GI.TLAMA DIST 2 150 / 20 30,00 12,73
41 GI.TLAMA IBT 1 150 / 20 31,50 13,10
xliii
42 GI.TLAMA IBT 2 150 / 20 31,50 13,10
43 GI. TLLSA DIST 1 150 / 20 16,00 12,50
44 GI. TLLSA DIST 2 150 / 20 20,00 12,50
45 PLTA BKARU PLTA 1 150 / 11 60,00 10,10
46 PLTA BKARU PLTA 2 150 / 11 70,00 10,77
47 PLTD MITSH MITS 1 6.3 / 150 15,00 10,44
48 PLTD MITSH MITS 2 6.3 / 151 15,00 10,44
49 PLTD SUPPA KIT 1 160 / 11 45,00 12,36
50 PLTD SUPPA KIT 2 160 / 11 45,00 12,36
51 PLTD SWD 1 SWD 1 6.3 / 150 15,00 10,93
52 PLTD SWD 2 SWD 2 6.3 / 151 15,00 10,93
53 PLTG ALTSH ALTSH 11 / 31,85 27,00 8,50
54 PLTG ALTSH ALTSH 11 / 31,85 27,00 11,20
55 PLTG GE 1 GE 1 11.5 / 150 45,00 12,36
56 PLTG GE 2 GE 2 11.5 / 150 45,00 12,36
57 PLTG WESTC WEST 11.5 / 30 18,50 7,00
58 PLTGU GT 11 150 / 11.5 70,00 11,85
59 PLTGU GT 12 150 / 11.5 70,00 11,85
60 PLTGU ST 18 150 / 11.5 70,00 11,85
61 PLTM TEPPO PLTM 20 / 6.3 2,50 10,99
Sumber dari PT. PLN (Persero) AP2B Wilayah SULSEL
Cabang
Lokasi gi Daya Max Beban
Puncak Beban Trafo
(MVA) A 19.00 Max Pukul
Makassar
Btala
I - 20 600 11.90 11.90 16.00 II - 20 600 11.90 11.90 16.00 III - 30 900 12.80 13.50 14.00
Pkang
I - 30 900 15.20 15.40 20.30 II - 30 800 8.30 12.30 15.00 III-60 1800 26.70 26.70 19.00 Tlasa II - 20 600 6.10 11.60 18.30 Sgmsa I - 30 900 -2.90 (2.30) ####
Tbnga II - 60 1800 30.30 30.40 20.00
Tello II - 60 1800 37.40 37.40 19.00
Tabel 4.4 Data Beban Trafo Sistem Interkoneksi Sulselbar
xliv
Brloe II - 20 600 -3.50 (3.40) ####
Daya I - 20 600 13.20 15.00 11.00
II - 20 600 8.20 9.90 14.00 Tlama
I - 30 900 13.00 16.90 24.00 II - 30 900 0.10 17.40 16.00 Mndai
I - 20 600 8.50 8.50 19.00 II - 20 600 11.20 11.30 19.30
Maros 30 900 6.60 6.90 19.30
Pnkep II - 30 900 15.00 16.00 20.00
Parepare
Barru I - 20 600 6.19 6.23 19.30
II - 5 140 -
Ppare I - 16 425 -4.50 8.9 01.00
Speng II - 30 900 -2.10 7.50 18.00
Sdrap 20 900 17.50 17.60 19.30
Pinrang Prang
I - 15 412 6.10 6.10 19.00 II - 16 425 8.60 8.60 19.00
Pinrang Bkaru 20 600 4.00 4.30 19.30
Mamuju
Pwali 20 600 10.10 10.10 19.00
Mjene 20 600 9.40 9.60 19.30
Mmuju II - 30 900 10.20 10.20 19.00
Watampone
Skang II - 30 900 18.30 18.70 19.30 Bone
I - 20 600 8.40 8.40 19.00 II - 20 600 13.40 13.40 19.00
Bulukumba
Snjai 20 600 8.40 15.10 19.30
Bkmba I - 20 600 8.50 12.50 18.00
Jenpt 20 600 11.90 12.60 19.30
Palopo Mkale 20 600 12.30 12.30 19.00
xlv Plopo
I - 20 600 16.20 16.30 19.30
II - 20 600 15 15 19.00
Beban Industri
Tnsa3 36 MW 23.40 26.10 17.00
Bsowa 33 MW 5.64 13.56 03.00
Indfod 10 MW 5.24 6.32 09.00
Bwaja 6 MW - 4.49 09.00
Indfod 10 850
A 178.00 215.00 09.00
Bwaja 10 340
A
Sumber dari PT. PLN (Persero) AP2B Wilayah SULSEL
Tabel 4.5 Data Pembangkitan
UNIT DAYA
PEMBANGKIT TERPASANG MAMPU 19.00
P L N
HIDRO
Bakaru #1 63 63 63
Bakaru #2 63 62.10 62.10
Bili-bili #1 6 5.6 5.6
Bili-bili #2 14.10 12.90 12.90
Sawito 1.65 0.72 0.67
Mamuju - - -
PLTU
Tello #1 12.50 - -
Tello #2 12.50 - -
Barru #1 50 - -
Barru #2 50 - -
PLTG
GE #1 33.40 - -
GE #2 33.40 28 28
ALSTHOM #1 21.35 21.35 17
ALSTHOM #2 20.10 - -
WESTCAN 14.47 - -
PLTD Mitsubishi #1 12.60 - -
Mitsubishi #2 12.60 8.20 8.20
xlvi
SWD #1 12.37 8 8
SWD #2 12.37 8 8
Palopo 2 2.3 2.3
Makale 3 1.05 1.05
Masamba 6.29 3.8 3.8
Mamuju 2 2 -
IP P
HIDRO
Poso #1 Poso #2 Poso #3 Malea #1 Malea #2
Tangka Manipi 10 9 8.5
Ranteballa 2.4 - -
PLTG/U
GT #11 42.50 45.50 43.20
GT #12 42.50 45 42.10
ST #18 50 48 47
GT #21 60 57 56
GT #22 - - -
GT #28 - - -
Jeneponto #1 - - -
Jeneponto #2 - - -
Bosowa #1 - - -
Bosowa #2 - - -
PLTD SUPPA 62.50 51.8 51.8
S E W A PLTD
Bontoala 30 - -
Sungguminasa 30 25.40 24.80
Tallasa - - -
Matekko 11.0 10.06 10.06
Arena 24 17.80 16.80
Pajalessang 18 14.20 14
Cogindo 50 43.74 42.82
Aggreko 22 20.2 19.8
Parepare #1 10 10.07 10.05
Parepare #2 10 10.02 10
Beban KIT
PLN 358.70 203.67 203.62
IPP 269.90 256.30 248.60
SEWA 205 151.51 148.33
TOTAL 833.60 611.48 600.55
Sumber dari PT. PLN (Persero) AP2B Wilayah SULSEL
xlvii 4.2. AplikasiETAP
Dalam studi analisis kontingensi sistem kelistrikan SULSEL untuk menghitung load flowdan menganalisa perubahan besar tegangan pada bus digunakan suatu aplikasi sistem tenaga yaitu ETAP 7.0.0. Adapun gambar Single Line Diagram dari sistem interkoneksi SULSELyang sudah dibuat dalam aplikasi ETAP ini yaitu sebagai berikut.
Gambar 4.1. Single Line Diagram SULSEL
Gambar 4.1. Single Line Diagram SULSEL
xlviii
Setelah gambar selesai dibuat maka semua data yang telah ada dimasukkan pada setiap komponen yang ada pada gambar sistem interkoneksi tersebut.Kemudian menjalankan program menghitung load flow pada aplikasi ETAP.
Cara menjalankan program load flow pada ETAP:
1. Klik tombol load flow analysis pada toolbar mode
Gambar 4.2. Toolbar mode pada ETAP
2. Jalankan load flow study dengan menekan tombol run load flow yang terletak pada load flow tool bar.
Gambar 4.3. Load flow toolbar
3. Setelah menjalankan load flow analysis hasilnya akan ditampilkan
seperti pada gambar dibawah ini.
xlix
Gambar 4.4. hasilLoad Flow Calculation pada single line diagram 4. Parameter hasil yang ditampilka pada single linedapat diubah dengan
menekan tombol display option yang terletak pada load flow tool bar .
Gambar 4.5Display option pada ETAP
5. Untuk menampilkan hasil simulasi yang lebih detail,tekan tombol report maneger pada study case tool bar.
Gambar 4.6.Study case tool bar
Maka akan tampil hasil simulasi dengan jendela baru seperti gambar di bawah ini
Gambar 4.7. Load flow report
l
6. Setelah menjalankan load flow study,kita dapat menganalisa hasil
simulasi untuk setiap peralatan dengan menekan tombol load flow result analyzer yang terdapat pada loadflow tool bar.Setelah menekan tombol load flow analyzer maka hasilnya akan ditampilkan seperti pada gambar dibawah ini
Gambar 4.8. Load flow result analyzer 4.3. Hasil Simulasi
4.3.1. Perhitungan Aliran Daya (Load Flow Calculation)
Pada simulasi perhitungan aliran daya ini ada 3 jenis keadaan pada sistem interkoneksi yang akan dianalisa yaitu :
1. Kondisi normal
li
2. Masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru
3. Pemutusan Jaringan transmisi dengan :
a) Masuknya 2x50 MW PLTU Barru (Pelepasan saluran Pangkep-Barru).
b) Masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto (Pelepasan Saluran Jeneponto-Bulukumba).
c) Masuknya 2x50 MW PLTU Barru dan 2x100 MW PLTU Jeneponto (Pelepasan saluran Pangkep-Barru).
4. Pemutusan generator dengan :
a) Masuknya 2x50 MW PLTU Barru (Pelepasan Generator Pinrang).
b) Masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto(Pelepasan Generator PLTD Arena).
c) Masuknya 2x50 MW PLTU Barru dan 2x100 MW PLTU Jeneponto (Pelepasan Generator Pinrang).
4.3.2 Hasil Pe rhitungan Tegangan Bus dalam Kondisi Normal
Hasil dari perhitungan aliran daya pada sistem interkoneksi SULSEL dengan menggunakan aplikasi ETAP dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 4.6 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dalamkondisi normal
No Bus ID Nominal kV Type Voltage (KV ) Voltage (% )
1 Bus bntla 70 Load 71.779 102.54
2 Bus brloe 70 Load 69.886 99.84
3 Bus bwja 30 Load 29.296 97.65
4 Bus daya1 70 Load 69.878 99.83
5 Bus daya2 70 Load 69.878 99.83
lii
6 Bus mandai 70 Load 69.597 99.42
7 Bus panakuk ang 150 Load 147.261 98.17
8 Buspltd arena1 20 Gen. 20 100
9 Buspltd arena2 20 Gen. 20 100
10 Buspltd mamuju 20 Load 19.313 96.56
11 Buspltd pajlseng 20 Gen. 20 100
12 Buspltd palopo2 20 Load 19.223 96.12
13 Buspltd suppa1 12 Gen. 12 100
14 Buspltd suppa2 12 Gen. 12 100
15 Buspltu barru1 150 Load 146.069 97.38
16 Bus Sinjai 150 Load 147.107 98.07
17 Cbus daya 70 Load 69.878 99.83
18 Cbus pangkep 70 Load 69.783 99.69
19 Cbus tlama 70 Load 72.076 102.97
20 Gb alstm1 12 Gen. 11.769 98.07
21 Gb alstm2 12 Gen. 11.989 99.9
22 Gb bili1 12 Gen. 11.97 99.75
23 Gb bili2 12 Gen. 11.97 99.75
24 Gb bkru1 12 SWNG 12 100
25 Gb bkru2 12 SWNG 12 100
26 Gb cokdo1 12 Gen. 12 100
27 Gb cokdo2 12 Gen. 12 100
28 Gb mamuju 5 Gen. 4.828 96.56
29 Gb mitsbshi1 12 Gen. 11.785 98.21
30 Gb mitsbshi2 12 Gen. 12 100
31 Gb pltd masamba 5 Gen. 5 100
32 Gb pltg ge2 12 Gen. 12 100
33 Gb pltu1 12 Gen. 11.769 98.07
34 Gb pltu2 12 Gen. 11.769 98.07
35 Gb s11 12 SWNG 12 100
36 Gb s12 12 Gen. 12 100
37 Gb s18 12 Gen. 12 100
38 Gb s21 12 Gen. 12 100
39 Gb sawito 5 Gen. 5.046 100.93
40 Gb swd1 12 Gen. 12 100
41 Gb swd2 12 Gen. 11.785 98.21
42 Gb westc 12 Gen. 11.769 98.07
43 Lbus bak aru 20 Load 19.704 98.52
44 Lbus barru1 20 Load 19.411 97.06
45 Lbus barru2 20 Load 19.411 97.06
46 Lbus bntla1 20 Load 20.433 102.16
47 Lbus bntla2 20 Load 20.433 102.16
48 Lbus bntla3 20 Load 20.453 102.26
49 Lbus bone1 20 Load 19.531 97.65
50 Lbus bone2 20 Load 19.531 97.65
51 Lbus bos owa 150 Load 146.393 97.6
52 Lbus brloe 20 Load 19.95 99.75
53 Lbus bulukumba 20 Load 19.551 97.76
54 Lbus bwaja 20 Load 19.146 95.73
liii
55 Lbus day a1 20 Load 19.881 99.41
56 Lbus day a2 20 Load 19.919 99.6
57 Lbus jeneponto 20 Load 20 100
58 Lbus majene 20 Load 19.339 96.7
59 Lbus makale 20 Load 19.246 96.23
60 Lbus mamuju 20 Load 19.313 96.56
61 Lbus mandai1 20 Load 19.837 99.19
62 Lbus mandai2 20 Load 19.817 99.08
63 Lbus mros 20 Load 19.538 97.69
64 Lbus palopo 20 Load 19.223 96.12
65 Lbus pangkep 20 Load 19.447 97.23
66 Lbus pare 20 Gen. 20 100
67 Lbus pinrang1 20 Load 19.372 96.86
68 Lbus pinrang2 20 Load 19.497 97.49
69 lbus pltu jen 12 Load 11.777 98.14
70 Lbus pngkep 20 Load 19.447 97.23
71 Lbus pnk g1 20 Load 19.568 97.84
72 Lbus pnk g2 20 Load 19.604 98.02
73 Lbus polmas 20 Load 19.363 96.82
74 Lbus sengkang 20 Load 19.644 98.22
75 Lbus sgmnsa 20 Gen. 20 100
76 Lbus sidrap 20 Load 19.364 96.82
77 Lbus sinjai 20 Gen. 20 100
78 Lbus soppeng 20 Load 20 100
79 Lbus tbnga1 20 Load 19.579 97.9
80 Lbus tbnga2 20 Load 19.579 97.9
81 Lbus tello1 20 Load 19.543 97.71
82 Lbus tello2 20 Load 19.495 97.47
83 Lbus tlama1 20 Load 19.614 98.07
84 Lbus tlama2 20 Load 19.668 98.34
85 Lbus tlsa 20 Load 20 100
86 Lbus tonasa 70 Load 69.52 99.31
87 Mbus bakaru1 150 Load 147.928 98.62
88 Mbus bakaru2 150 Load 147.928 98.62
89 Mbus barru 150 Load 146.239 97.49
90 Mbus bone1 150 Load 146.963 97.98
91 Mbus bone2 150 Load 146.963 97.98
92 Mbus bosowa1 150 Load 146.393 97.6
93 Mbus bosowa2 150 Load 146.393 97.6
94 Mbus bulukumba1 150 Load 146.987 97.99
95 Mbus bulukumba2 150 Load 146.987 97.99
96 Mbus jeneponto1 150 Load 147.179 98.12
97 Mbus jeneponto2 150 Load 147.179 98.12
98 Mbus majene1 150 Load 145.441 96.96
99 Mbus majene2 150 Load 145.441 96.96
100 Mbus makale1 150 Load 144.902 96.6
101 Mbus makale2 150 Load 144.902 96.6
102 Mbus mamuju1 150 Load 145.284 96.86
103 Mbus mamuju2 150 Load 145.284 96.86
liv
104 mbus maros1 150 Load 146.696 97.8
105 mbus maros2 150 Load 146.696 97.8
106 Mbus palopo1 150 Load 144.455 96.3
107 Mbus palopo2 150 Load 144.455 96.3
108 mbus pangkep1 150 Load 146.338 97.56
109 Mbus pangkep2 150 Load 146.338 97.56
110 Mbus pare1 150 Load 146.135 97.42
111 Mbus pare2 150 Load 146.135 97.42
112 Mbus pinrang1 150 Load 145.626 97.08
113 Mbus pinrang2 150 Load 145.626 97.08
114 mbus pltu jenn 150 Load 147.209 98.14
115 Mbus polmas1 150 Load 145.656 97.1
116 Mbus polmas2 150 Load 145.656 97.1
117 Mbus sengkang1 150 Load 147.982 98.65
118 Mbus sengkang2 150 Load 147.982 98.65
119 Mbus sgmnsa1 150 Load 147.201 98.13
120 Mbus sgmnsa2 150 Load 147.201 98.13
121 Mbus sidrap1 150 Load 146.127 97.42
122 Mbus sidrap2 150 Load 146.127 97.42
123 Mbus soppeng1 150 Load 147.563 98.38
124 Mbus soppeng2 150 Load 147.563 98.38
125 Mbus tbnga1 150 Load 147.117 98.08
126 Mbus tbnga2 150 Load 147.117 98.08
127 Mbus tello1 150 Load 147.308 98.21
128 Mbus tello2 150 Load 147.308 98.21
129 Mbus tellolama1 150 Load 147.514 98.34
130 Mbus tellolama2 150 Load 147.514 98.34
131 Mbus tlasa1 150 Load 147.233 98.16
132 Mbus tlasa2 150 Load 147.233 98.16
133 pngp-brru1 150 Load 146.338 97.56
134 pngp-brru2 150 Load 146.338 97.56
135 Sbus pangkep1 70 Load 69.783 99.69
136 Sbus pangkep2 70 Load 69.783 99.69
137 Sbus pinrang1 150 Load 146.347 97.56
138 Sbus pinrang2 150 Load 146.347 97.56
139 Sbus soppeng 20 Load 20 100
140 Sbus tello1 30 Load 29.422 98.07
141 Sbus tello2 30 Load 29.422 98.07
142 Sbus tello3 70 Load 69.933 99.9
143 Sbus tello4 70 Load 69.933 99.9
144 Sbus tello5 70 Load 69.933 99.9
145 Sbus tellolama 70 Load 72.076 102.97
146 Sbus tlasa 20 Load 20 100
Keterangan :
: Normal
: Mendekati kritis
: Kritis
lv
4.3.3 Hasil Pe rhitungan Tegangan Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru.
Tabel 4.7 Kondisi Bus sistem interkoneksi SULSEL dengan masuknya 2x100 MW PLTU Jeneponto dan 2x50 MW PLTU Barru.
No Bus ID
Nominal
kV Type Voltage(KV)
Voltage (%)
1 Bus bntla 70 Load 77.13 110.19
2 Bus brloe 70 Load 74.739 106.77
3 Bus bwja 30 Load 31.435 104.78
4 Bus daya1 70 Load 74.679 106.68
5 Bus daya2 70 Load 74.679 106.68
6 Bus mandai 70 Load 74.306 106.15
7 Bus panakuk ang 150 Load 158.238 105.49
8 Buspltd arena1 20 Gen. 21.5 107.5
9 Buspltd arena2 20 Gen. 21.5 107.5
10 Buspltd mamuju 20 Load 19.552 97.76
11 Buspltd pajlseng 20 Gen. 20.107 100.53
12 Buspltd palopo2 20 Load 19.686 98.43
13 Buspltd suppa1 12 Gen. 11.993 99.94
14 Buspltd suppa2 12 Gen. 11.993 99.94
15 Buspltu barru1 150 Load 152.783 101.86
16 Buspltu barru2 150 Load 152.783 101.86
17 Bus Sinjai 150 Load 157.075 104.72
18 Cbus daya 70 Load 74.679 106.68
19 Cbus pangkep 70 Load 74.132 105.9
20 Cbus tlama 70 Load 77.448 110.64
21 Gb alstm1 12 Gen. 12.623 105.19
22 Gb alstm2 12 Gen. 12.821 106.84
23 Gb barru1 20 Gen. 20.371 101.86
24 Gb barru2 20 Gen. 20.371 101.86
25 Gb bili1 12 Gen. 12.801 106.68
