TUGAS AKHIR PENGARUH PEMBEBANAN TRAFO TERHADAP LOSSES TEKNIK

(1)

PENGARUH PEMBEBANAN TRAFO TERHADAP LOSSES

TEKNIK

Disusun guna memenuhi persyaratan akademis dan untuk mecapai gelar sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana

Disusun oleh :

Nama : Yosef Adymas

Nim : 01400-086

Jurusan : Teknik Elektro

Peminatan : Teknik Tenaga Listrik

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MERCU BUANA

JAKARTA

(2)

Yang bertanda tangan di bawah ini,

Nama : Yosef Adymas

Nim : 01400 – 086

Fakultas : Teknologi Industri Jurusan : Teknik Elektro Peminatan : Teknik Tenaga Listrik

Judul Skripsi : PENGARUH PEMBEBANAN TRAFO TERHADAP LOSSES TEKNIK

Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana.

Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.

Penulis,

(3)

LAPORAN TUGAS AKHIR

PENGARUH PEMBEBANAN TRAFO TERHADAP LOSSES

TEKNIK

Disusun Oleh :

Nama : Yosef Adymas Nim : 01400 – 086

Jurusan : Teknik Elektro Peminatan : Teknik Tenaga Listrik

Disetujui dan disahkan oleh :

Koordinator Tugas Akhir Dosen Pembimbing

Ir. Yudi Gunardi, MT Ir. Bambang Trisno,MSc

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Elektro

(4)

Jaringan Distribusi merupakan suatu jaringan tenaga listrik yang berfungsi

mendistribusikan tenaga listrik kepada konsumen. Jaringan Distribusi dapat dibagi

menjadi tiga komponen yang terdiri atas Jaringan Tegangan Menengah,

Transformator Distribusi dan Jaringan Tegangan Rendah. Jaringan Tenaga Listrik

dikatakan handal apabila mampu menyuplai energi listrik secara terus menerus

dengan mutu listrik yang baik, sehingga kewajiban PT. PLN ( Persero ) adalah

memberikan pelayanan dan mutu yang terbaik kepada konsumen akan kebutuhan

listrik.

Transformator Distribusi adalah salah satu komponen jaringan distribusi

yang berperan sebagai salah satu sarana pendistribusian tenaga listrik dari

tegangan menengah ke tegangan rendah yang memiliki karakteristik tertentu.

Pembebanan pada transfomator yang berlebihan maupun rendah dapat

menimbulkan losses pada jaringan distribusi. Losses teknik ( susut trafo distribusi

) memang tidak dapat dihilangkan tetapi dapat ditekan dengan beberapa cara.

Pada penulisan ini akan dibahas tentang “Pengaruh Pembebanan

Trasformator Terhadap Losses Teknik”. Dengan pembebanan yang optimal

diharapkan dapat menekan losses teknik ( susut trafo distribusi ) pada

(5)

Kuasa atas rahmat-Nya dan kasih-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir

ini. Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah salah satu syarat

untuk memperoleh gelar keserjanaan program S-1 pada Jurusan Teknik Elektro,

Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana.

Untuk menyempurnakan penulisan Tugas Akhir ini, banyak berbagai

pihak telah meluangkan waktunya untuk memberikan masukan, bimbingan serta

arahan kepada penulis. Untuk itu pada kesempatan ini penulis tak lupa

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Orang tua serta keluarga yang telah memberikan semangat dan doa.

2. Bapak Ir.Budi Yanto Husodo,MSc, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Mercu Buana.

3. Bapak Ir.Yudi Gunardi, selaku Koordinator Kerja Praktek Jurusan Teknik

Elektro Universitas Mercu Buana.

4. Bapak Ir. Bambang Trisno, selaku Pembimbing Tugas Akhir

5. PT. PLN ( Persero ) Disatribusi Jakarta Raya dan Tangerang AJ Kebayoran,

selaku tempat berlangsungnya penelitian Tugas Akhir.

6. Bapak Ir. M. Agustiono, selaku Asisten Manager bidang Operasi Distribusi AJ

Kebayoran atas arahan dan bantuan lainnya yang dapat membantu penulis

(6)

8. Seluruh karyawan PT. PLN ( Persero ) Disatribusi Jakarta Raya dan

Tangerang AJ Kebayoran yang telah banyak membantu dalam penulisan

Tugas Akhir ini.

9. Rekan-rekan mahasiswa UMB, Rahman Dias, Muhamad Bashori, Fudi

Haryono, Ferry, Herry, dkk, atas dukungan moril dalam penyusunan Tugas

Akhir ini.

10. Teman-teman kost, Vaisal, Farhan, Arief, Rusdiyanto, Catur, Yudi, Herry,

dkk, atas dukungan moril dalam penulisan Tugas Akhir ini.

11. Seluruh pihak yang tidak dapat punulis sebutkan satu-persatu yang telah

membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari penulisan Tugas Akhir ini masih terdapat banyak

kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun bagi

penulis sangat diharapkan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada

khususnya dan pembaca pada umumnya.

Jakarta, Agustus 2007

(7)

HALAMAN JUDUL...i

LEMBAR PERNYATAAN ...ii

LEMBAR PENGESAHAN ...iii

ABSTRAK ...iv KATA PENGANTAR ...v DAFTAR ISI...vii DAFTAR TABEL...ix DAFTAR GRAFIK...x DAFTAR LAMPIRAN...xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...1 1.2 Tujuan Penulisan...2 1.3 Batasan Masalah ...2 1.4 Metode Penelitian ...3 1.5 Sistematika Penulisan ...3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Losses Teknik ...5

2.2 Transformator ...5

2.3 Prinsip Kerja Transformator ...6

2.4 Jenis-Jenis Transformator ...6

2.5 Korelasi Beban Terhadap Susut Trafo Distribusi ...10

2.5.1 Rugi Besi ...10

2.5.2 Rugi Tembaga ...11

2.6 Loss Load Factor ( LLF )...12

(8)

3.3.1 Trafo Distribusi 315 Kva...19

3.3.2 Trafo Distribusi 400 kVA...24

BAB IV ANALISA HASIL PERHITUNGAN 4.1 Umum ...40

4.2 Trafo...41

4.2.1 Gardu KL 173...41

4.2.2 Gardu SN 74 ...42

4.2.3 Gardu KB 16...43

4.3 Energi Yang Hilang ...45

BAB V KESIMPULAN & SARAN 5.1 Kesimpulan ...48

5.2 Saran ...48

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(9)

Hal

Tabel 3.1 Data Pengusahaan AJ Kebayoran 16

Tabel 3.2 Hasil Ukur Gardu Posko Bulungan 17

Tabel 4.1 Effisiensi Beban Trafo Distribusi 40

Tabel 4.2 Losses Teknis 38 Gardu Posko Bulungan 44

(10)

Hal

Grafik 3.1 Grafik Effisiensi Beban Trafo Distribusi 315 kVA 24

Garfik 3.2 Grafik Effisiensi Beban Trafo Distribusi 400 kVA 29

(11)

Grafik Gangguan Trafo 2006

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Bintaro ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Ciledug ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Cinere ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Ciputat ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Kebon Jeruk ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Mampang ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Pemulang ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Pondok Indah ( < 20 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Bintaro ( > 80 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Ciledug ( > 80 % )

Data Pengukuran Gardu Mister 2000 Posko Kebon Jeruk ( > 80 % )

(12)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Dalam memenuhi kebutuhan pelanggan akan listrik yang sesuai

dengan Tingkat Mutu Pelayanan ( TMP ), maka PT. PLN ( Persero ) berusaha

memberikan pelayanan yang maksimal baik dalam bidang teknis maupun

non-teknis. Dengan kondisi saat ini, dimana susut distribusi cukup tinggi, drop

tegangan ( >10% ) cukup banyak dan keandalan sistem yang belum baik maka

diperlukan suatu desain kriteria yang menunjang tercapainya kondisi yang

lebih baik dari yang sudah ada. Komponen Jaringan Distribusi dari hulu

sampai hilir yang ada adalah JTM, JTR dan SR. Sesuai dengan kriteria yang

ada maka komponen jaringan distribusi memiliki standar khusus agar dalam

pengembangannya dapat memperbaiki kondisi yang ada menjadi lebih baik.

Trafo Distribusi adalah salah satu komponen jaringan distribusi yang

berperan sebagai sarana pendistribusian tenaga listrik dari tegangan menengah

ke tegangan rendah yang memiliki karakteristik tertentu. Untuk hal tersebut di

atas, maka diperlukan penentuan pembebanan trafo yang akan menghasilkan

losses teknik (susut trafo distribusi) pada trafo yang paling rendah.

Banyaknya trafo distribusi yang memiliki beban tinggi ( >80 % ) dan

beban rendah ( <10% ) mengakibatkan meningkatnya salah satu komponen

(13)

trafo distribusi perlu dilakukan, apakah dengan trafo yang memiliki daya besar

tetapi berbeban rendah maupun berbeban tinggi, sangat berpotensi

menimbulkan losses teknis (susut trafo distribusi) yang nantinya akan

berpengaruh tidak tercapainya TMP yang telah ditetapkan kepada konsumen.

Beberapa hal yang dapat dilakukan dengan manajemen trafo yaitu dengan

memasang gardu sisipan maupun mutasi ataupun penambahan trafo distribusi

ke keypoint yang benar-benar berpotensi menimbulkan losses teknis baik

dalam jangka pendek maupun jangka panjang.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan utama dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk menganalisa

pengaruh pembebanan trafo yang belum optimal yang berpengaruh terhadap

losses teknik, serta membahas beberapa solusi untuk menekan terjadinya

losses teknik (susut trafo distribusi) yang mana losses teknik ini jelas tidak

dapat dihilangkan.

1.3 Batasan Masalah

Dalam penulisan ini penulis membatasi bahasan untuk salah satu

komponen jaringan distribusi yaitu trafo distribusi, yang menyangkut

pengaruh pembebanan pada trafo distribusi baik beban rendah maupun beban

tinggi. Pembatasan masalah hanya pada pembebanan trafo, agar dapat

(14)

dapat menimbulkan losses secara teknis dan turut berkontribusi terhadap susut

distribusi.

1.4 Metode Penelitian

1. Studi kepustakaan dengan memahami buku referensi.

2. Studi lapangan ( Field Research ).

3. Bimbingan dengan Dosen yang ditunjuk.

4. Mencari data melalui Internet.

1.5 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN

Berisi mengenai latar belakang masalah, pembatasan masalah, maksud dan

tujuan penulisan,metode penulisan laporan dan sistematika penulisan laporan

BAB II LANDASAN TEORI

Berisi mengenai kerangka pemikiran atau dasar teori dari penelitian tersebut

dan dijelaskan pula teori-teori atau data teknis yang mendukung penelitian

tersebut serta rumus-rumus yang berkenaan dengan transformator.

BAB III ANALISA DATA PERUSAHAAN

Berisi tentang data-data lapangan mengenai transformator pada khususnya

(15)

BAB IV ANALISA HASIL PERHITUNGAN

Berisi tentang analisa hasil perhitungan data lapangan dan perhitungan secara

teori untuk mengetahui pengaruh dari losses teknis atau susut trafo distribusi.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan dari hasil penelitian tersebut yang digunakan sebagai sarana

(16)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Losses Teknik

Yang dimaksudkan dengan losses teknik ( susut distribusi ) adalah

rugi yang terjadi pada penghantar yang mana terjadi karena adanya

rugi-rugi inti besi dan rugi-rugi-rugi-rugi tembaga ( panas ). Dimana losses teknik ini sangat

berpengaruh terhadap sistem penyaluran tenaga listrik, contohnya losses yang

terjadi pada trafo distribusi.

2.2 Transformator

Transformator adalah seperangkat alat statis yang berdasarkan prinsip

induksi elektromagnetik mentransformasikan tegangan dan arus bolak-balik

diantara dua belitan atau lebih pada frekuensi yang sama dan biasanya pada

nilai arus dan tegangan yang berbeda.

(17)

Bagian-bagian terpenting dari transformator :

1. Inti / teras / kern

2. Gulungan primer, dihubungkan dengan sumber listrik

3. Gulungan sekunder, dihubungkan dengan beban.

2.3 Prinsip Kerja Transformator

Apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan (sumber),

maka akan mengalir arus bolak-balik I₁pada kumparan tersebut. Oleh karena

kumparan mempunyai inti, arus I_1,menimbulkan fluks magnet yang

berubah-ubah pada intinya. Akibat adanya fluks magnet yang berberubah-ubah-berubah-ubah pada

kumparan primer, maka akan timbul GGL induksi.

2.4 Jenis-Jenis Transformator

Jenis-jenis transformator dapat dibagi menjadi beberapa macam, yaitu :

A. Letak Kumparan Terhadap Inti

Berdasarkan kedudukan atau letak kumparan terhadap inti, maka

jenis transformator ini ada 2 macam, yakni :

1. Core Type (jenis inti), bila kedudukan kumparan mengelilingi inti

2. Shell Type (jenis shell), bila kumparan dikelilingi oleh inti.

B. Ditinjau Dari Perbandingan Transfomasi

Yang dimaksud dengan perbandingan transformasi adalah

perbandingan banyaknya lilitan kumparan primer dan kumparan sekunder.

Es Ep Ns Np = = a

(18)

Berdasarkan perbandingan transformasi ini dikenal :

1. Transformator Penaik Tegangan / Step Up

Bila GGL induksi sekunder Es lebih besar dari GGL induksi primer Ep

(a < 1)

2. Transformator Penurun Tegangan / Step Down

Bila GGL induksi sekunder Es lebih kecil dari GGL induksi primer Ep

(a >1)

C. Konstruksi Inti Transformator

Sehubungan dengan jenis transformator berdasarkan posisi lilitan

kumparan terhadap inti, maka pemakaian jenis inti disesuaikan dengan

pemakaiannya tersebut. Pada dasarnya dikenal 3 jenis transformator

berdasarkan konstruksi inti transformator, yakni :

1. Bentuk L, inti transformator disusun dari plat-plat dari bahan

ferromagnetik yang berbentuk huruf L yang disusun saling isi mengisi.

2. Bentuk E, dimana tiap lapisan inti dibuat dari bahan ferromagnetik yang

berbentuk huruf E dan disusun saling isi mengisi.

3. Bentuk F, dimana tiap lapisan inti disusun dari bahan ferromagnetik yang

berbentuk huruf F dan disusun saling isi mengisi.

Kemudian di dalam pelaksanaan praktis, bentuk-bentuk ini

berkembang menjadi bentuk U atau L, bentuk huruf E – I, dan plat yang

digulung. Bentuk L atau U digunakan pada type core, sedangkan bentuk E – I

(19)

D. Berdasarkan Cara Pendinginan Transformator

1. Pendinginan alam

2. Pendinginan buatan (udara)

3. Pendinginan buatan (air)

E. Jenis Fase Tegangan

Sebagaimana diketahui bahwa fase tegangan listrik yang umum

digunakan adalah tegangan satu fase dan tegangan tiga fase. Berdasarkan fase

tegangan ini maka dikenal 2 jenis transformator :

1. Transformator 1 fase, bila transformator digunakan untuk memindahkan

tenaga listrik 1 fase.

2. Transformator 3 fase, bila transformator digunakan untuk memindahkan

tenaga listrik 3 fase.

Sebenarnya konstruksi transformator 1 fase dan transformator 3 fase

tidak mempunyai perbedaan yang prinsipil, sebab transformator 3 fase adalah

transformator 1 fase yang disusun dalam tata cara tertentu dari 3 buah

transformator 1 fase tersebut.

F. Kegunaan Transformator

Menurut kegunaannya, transformator dapat dibagi menjadi 4 macam.

Transformator itu adalah sebagai berikut :

1. Transformator Tenaga

Digunakan untuk sistem transmisi dan distribusi.

(20)

Transformator yang hanya memiliki satu kumparan atau belitan sekunder

dan primernya menjadi satu, misalnya : slide regulator (variac). Umumnya

oto-transformator ini memiliki rasio mendekati satu ( unity ).

Keuntungan oto-transformator dibandingkan dengan transformator daya

adalah :

• Ukurannya lebih kecil untuk daya yang sama • Harganya lebih murah

• Effisiensinya lebih tinggi • Arus tanpa beban kecil

• Penurunan tegangan ( drop voltage ) kecil 3. Transformator Pengaman

Transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan, sehingga

mengurangi bahaya terhadap para pekerja.

4. Transformator Pengukuran

Transformator yang digunakan untuk pengukuran besaran-besaran listrik

arus bolak-balik, dimana alat-alat ukur besaran listrik tersebut (

Amperemeter dan Voltmeter ) mempunyai keterbatasan kemampuan

mengukur besaran listrik yang bernilai besar. Prinsip kerja pada

transformator pengukuran dan tranformator daya hampir sama, hanya saja

untuk keperluan pengukuran ini yang dipermasalahkan adalah ketelitian

atau kesalahan pengukuran, berbeda dengan tranformator daya yang lebih

(21)

2.5 Korelasi Beban Terhadap Susut Trafo Distribusi

Untuk menghitung susut trafo distribusi atau losses trafo digunakan

rumus sebagai berikut :

Losses Trafo = Pi + Pcu

Pcu = (Beban Trafo / Kapasitas Trafo)2 x Pc x LLF Dimana :

Pi = Rugi Besi (watt)

Pc = Rugi Tembaga (Watt)

LLF = Loss Load Factor

Pcu = Rugi Tembaga Total / Susut Daya Belitan (Watt)

Sedangkan Susut Energi pada trafo didapat dari :

Susut Energi (kWh/bulan) = ((Pi + Pcu) x 720 / 1000) Dimana :

Pi = Rugi Besi (watt)

Pc = Rugi Tembaga (Watt)

2.5.1 Rugi Besi ( Pi ) Rugi besi terdiri dari :

a. Rugi histeresis, yaitu rugi yang disebabkan fluks bolak-balik pada

inti besi. Ini dinyatakan dengan rumus :

Ph = KhfB1.6maks watt

(22)

Ph = rugi histeresis

Kh = konstanta

f = frekuensi

Bmaks = kerapatan fluks maksimum ( weber/m2 )

b. Rugi “arus eddy”, yaitu rugi yang disebabkan arus pusar pada inti

besi. Ini dinyatakan dengan rumus :

Pe = Kef2B2maks

Dimana :

Pe = rugi arus eddy atau arus pusar

Ke = konstanta material inti

f = frekuensi

Bmaks = kerapatan fluks maksimum ( weber/m2 )

Jadi rugi besi ( rugi inti ) dinyatakan dengan rumus :

Pi = Ph + Pe

2.5.2 Rugi tembaga ( Pcu )

Rugi tembaga adalah rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada

kawat tembaga. Dapat ditulis dengan rumus :

Pcu = I2R

Karena arus beban berubah-ubah, rugi tembaga juga tidak konstan

(23)

2.6 Loss Load Factor ( LLF )

Loss Load Factor adalah koefisien yang diperhitungkan dalam

menghitung susut sebagai perbandingan antara rugi-rugi daya rata-rata

tehadap rugi daya beban puncak. Rumus untuk menghitung LLF adalah

sebagai berikut :

LLF = (0.3 x LF) +( 0.7 x LF 2)

2.7 Efisiensi Transfomator

Pada transformator, daya output ( Pout ) akan lebih kecil dibandingkan

daya input ( Pin ). Hal ini disebabkan karena adanya kerugian-kerugian dalam

transformator.

Kerugian-kerugian pada transformator diantaranya :

1. Kerugian daya pada lilitan ( I2R )

2. Kerugian karena arus pusar (arus Eddy) ( Pe ) 3. Kerugian karena histeresis ( Ph )

Kerugian-kerugian tersebut berpengaruh terhadap efisiensi suatu

transformator. Efisiensi (daya guna / rendemen) suatu transformator

didefenisikan sebagai : in out Ρ Ρ η = losses out out P P P + =

(24)

LLF) P (LF P P P c 2 i out out × × + = + 100% LLF) P (LF P 1000) LF Cos (kVA 1000 LF Cos kVA c 2 i × × × + + × × × × × × = ϕ ϕ Ket : Pi = Rugi Besi Pc = Rugi Tembaga Cos ϕ = 0.85

LLF = Loss Load Factor = (0.3 x LF) + (0.7 x LF2)

LF = Load Factor = (Beban Trafo / Kapasitas Trafo)

• Rugi Besi ( Pi ) dan Rugi Tembaga ( Pc ) diambil dari SPLN 50 : 1997 • Buku Kriteria Desain Jaringan Distribusi

(25)

BAB III

ANALISA DATA PERUSAHAAN

3.1 Gambaran Umum

AJ Kebayoran terbagi menjadi 9 posko. Pada penulisan Tugas Akhir

ini penulis mengambil data gardu pada posko Bulungan. Data gardu yang

diambil sebagai sampel untuk penulisan Tugas Akhir ini meliputi gardu-gardu

dengan beban rendah dan beban tinggi. Gardu-gardu pada posko Bulungan

pada umumnya memiliki kapasitas trafo yang berbeda-beda, yaitu 315 kVA,

400 kVA, 630 kVA dan 1000 kVA. Jenis gardu yang ada di posko Bulungan

antara lain Gardu Beton, Gardu Portal, Gardu Small Box, Gardu Kios dan

Gardu Susun/GRC.

Trafo distribusi yang memiliki beban tinggi dan beban rendah secara

langsung akan berpengaruh pada losses teknis trafo distribusi. Dengan kondisi

seperti ini maka yang akan terjadi selanjutnya adalah berpotensi menambah

kWh yang hilang akibat losses trafo, berkurangnya umur dari trafo distribusi

dan meningkatnya susut distribusi pada jaringan.

Dengan pembebanan dan efisiensi beban trafo distribusi diharapkan

dapat menekan losses teknis pada trafo serendah mungkin dan juga menekan

laju susut distribusi.

Trafo distribusi dikatakan memiliki beban tinggi bila memiliki

(26)

dan dua bagian yaitu bagian primer dan bagian sekunder yang masing-masing

memiliki lilitan dengan jumlah tertentu. Prinsip kerjanya berdasarkan

pemindahan daya / energi listrik dari kumparan primer ke kumparan sekunder

dengan cara induksi. Pembebanan trafo yang rendah apabila pembebanannya

kurang dari 10 % dan untuk trafo yang memiliki pembebanan lebih dari 80 %

agar direncanakan penambahan trafo, mutasi maupun gardu sisipan.

Sesuai dengan temuan kontrin pada beberapa lokasi gardu di AJ

Kebayoran, bahwa terdapat trafo yang beroperasi dengan pembebanan rendah.

Hal ini turut menyumbangkan losses teknis trafo pada jaringan distribusi yang

nantinya berpengaruh juga pada losses total PLN. Makin tinggi losses trafo

distribusi berarti mengurangi pendapatan PLN. Sehingga upaya yang

seharusnya dilakukan dalam menekan losses teknik pada trafo distribusi

adalah dengan memperhatikan pembebanan dan effisiensi dari trafo.

3.2 Trafo Distribusi

Trafo dikatakan berbeban tinggi bila pemakaiannya lebih dari 80 %

dan berbeban rendah bila pemakaiannya kurang dari 10 %. Di wilayah AJ

Kebayoran pada umumnya menggunakan trafo 315 kVA, 400 kVA, 630 kV

dan 1000 kVA. Untuk trafo dengan daya 315 kVA dan 400 kVA biasanya

digunakan di gardu portal. Di bawah ini adalah data pengusahaan untuk

(27)

Tabel 3.1 Data Pengusahaan AJ Kebayoran

No Asset Jaringan Distribusi Jumlah Satuan

1 SUTM 104.592 Kms 2 SKTM 2.481.447 Kms 3 SUTR 4.444.338 Kms 4 SKTR 426.969 Kms Tiang TM 7.727 Bh a. Tiang Besi 5.058 Bh 5 b. Tiang Beton 2.669 Bh Tiang TR 93.036 Bh a. Tiang Besi 54.851 Bh 6 b. Tiang Beton 38.185 Bh 7 Trafo Distribusi 2.375 Bh 27 Bh 8 Trafo GI ( Existing) _{8 Bh} 10 Gardu 9 Gardu Induk _{4 Gardu}

Gardu Distribusi / GD 2280 Gardu

Gardu Beton 1783 Gardu

Gardu Portal 420 Gardu

Gardu Portal Compact 64 Gardu

Gardu Small Box 9 Gardu 10

(28)

Gardu Susun / GRC 7 Gardu

Gardu Distribusi TM 177 Gardu

Gardu Distribusi TM/TR 183 Gardu

Gardu TR 1920 Gardu

11 Gardu Hubung 30 Gardu

12 Penyulang 279 Penyulang

Dari data di atas di dapat jumlah trafo yang ada di AJ Kebayoran

sebanyak 2375 buah trafo. Untuk mengetahui efisiensi dan juga beban trafo

distribusi baik yang berbeban rendah maupun yang berbeban tinggi,

digunakan hasil ukur dari posko.

Di AJ Kebayoran terbagi menjadi 9 posko, yaitu : Posko Mampang,

Posko Bulungan, Posko Pondok Indah, Posko Ciputat, Posko Cinere, Posko

Kebun Jeruk, Posko Pemulang, Posko Bintaro dan Posko Ciledug.

Data pengukuran dari 38 Gardu pada Posko Bulungan dapat kita lihat

pada table berikut ini :

Tabel 3.2 Hasil Ukur Gardu Posko Bulungan

No Gardu kVA Trafo Jenis Trafo Beban % Beban

1 KL 173 400 PORTAL 502.26 125.57 2 SN 74 630 BETON 719.18 114.16 3 KB 14 630 BETON 683.98 108.57 4 SN 26 630 BETON 681.12 108.11 5 KB 16 1000 BETON 1055.78 105.58 6 KB 242 630 BETON 632.72 100.43

(29)

7 KB 284 1000 BETON 979 97.90 8 D 14B 1000 BETON 940.5 94.05 9 KB 8 400 BETON 357.28 89.32 10 KB 162 630 BETON 554.18 87.97 11 SN 21 400 BETON 351.12 87.78 12 KB 13D 1000 BETON 872.3 87.23 13 KB 283 1000 BETON 853.16 85.32 14 KB 251 1000 BETON 848.1 84.81 15 KB 93N 1000 BETON 830.72 83.07 16 SP 251 400 PORTAL 326.26 81.57 17 KB 218B 630 BETON 513.26 81.47 18 D 79 630 BETON 447.04 70.96 19 KB 11 1000 BETON 704.22 70.42 20 KB 451 315 PORTAL 161.26 51.19 21 KB 153P 400 PORTAL 201.52 50.38 22 KB 14 630 BETON 316.14 50.18 23 KB 269 1000 BETON 501.16 50.12 24 KB 75B 400 BETON 167.86 41.97 25 KB 17B 630 BETON 255.2 40.51 26 KB 268 1000 BETON 403.48 40.35 27 KB 428 315 PORTAL 126.28 40.09 28 KB 13C 630 BETON 66.88 10.62 29 SN 15 630 BETON 62.48 9.92 30 KB 372 400 BETON 39.6 9.9 31 KB 490 400 BETON 37.4 9.35 32 KL 165 315 PORTAL 27.94 8.87 33 KB 21A 630 BETON 53.46 8.49 34 KB 162B 630 BETON 51.48 8.17 35 KB 195 1000 BETON 61.38 6.14 36 MG 107 400 BETON 23.32 5.83 37 KB 178 630 BETON 25.3 4.02 38 SN 94 400 BETON 6.16 1.54

(30)

Dari 38 data pengukuran gardu pada posko Bulungan, terdapat 3 buah

trafo 315 kVA, 10 buah trafo 400 kVA, 14 trafo 630 kVA, dan 11 buah trafo

1000 kVA. Dari data pengukuran juga terlihat bahwa pembebanan < 10 % ada

10 buah trafo, 40-60 % ada 9 buah buah trafo dan > 60 % ada 19 buah trafo.

Pengaruh pembebanan pada trafo dapat diketahui dengan mencari

effisiensi trafo distribusi. Untuk mengetahui karakteristik dari effisiensi trafo

terhadap losses teknik ( susut distribusi ) digunakan perhitungan untuk

pembebanan 10 – 100 %.

3.3 Effisiensi Trafo Distribusi

Wilayah AJ Kebayoran khususnya Posko Bulungan menggunakan 315,

400, 630, dan 1000 kVA. Dari sampel hasil ukur gardu di Posko Bulungan

digunakan pembebanan dari 10 % - 100 % untuk mewakili pembebanan

rendah – tinggi. Perhitungan effisiensi (daya guna/rendemen) dari trafo

distribusi tersebut dapat dilihat sebagai berikut :

% 100 LLF) P (LF P 1000) LF Cos (kVA 1000 LF Cos kVA η c 2 i × × × + + × × × × × × = ϕ ϕ

3.3.1 Trafo Distribusi 315 kVA ( Rugi Besi=770 ; Rugi Tembaga=3900 ) a. Beban 10 %

LF = 0.1

LLF = (0.3 x 0.1) + (0.7 x 0.12)

(31)

% 100 ) 037 . 0 900 3 (0.1 70 7 1000) 1 . 0 85 . 0 315 ( 1000 1 . 0 85 . 0 315 10% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 97.19 %

Sehingga dengan effisiensi sebesar 97.19 %, maka didapat losses trafo

distrubusi sebesar = (100 – 97.19) % = 2.81 %. b. Beban 20 % LF = 0.2 LLF = (0.3 x 0.2) + (0.7 x 0.22) = 0.088 % 100 ) 088 . 0 900 3 (0.2 70 7 1000) 2 . 0 85 . 0 315 ( 1000 2 . 0 85 . 0 315 20% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.56 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.56) % = 1.44 %. c. Beban 30 % LF = 0.3 LLF = (0.3 x 0.3) + (0.7 x 0.32) = 0.153 % 100 ) 153 . 0 900 3 (0.3 70 7 1000) 3 . 0 85 . 0 315 ( 1000 3 . 0 85 . 0 315 30% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.98 %

(32)

d. Beban 40 % LF = 0.4 LLF = (0.3 x 0.4) + (0.7 x 0.42) = 0.232 % 100 ) 232 . 0 900 3 (0.4 70 7 1000) 4 . 0 85 . 0 315 ( 1000 4 . 0 85 . 0 315 40% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.15 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.15) % = 0.85 %. e. Beban 50 % LF = 0.5 LLF = (0.3 x 0.5) + (0.7 x 0.52) = 0.325 % 100 ) 325 . 0 900 3 (0.5 70 7 1000) 5 . 0 85 . 0 315 ( 1000 5 . 0 85 . 0 315 50% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.19 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.19) % = 0.81 %.

f. Beban 60 %

LF = 0.6

LLF = (0.3 x 0.6) + (0.7 x 0.62)

(33)

% 100 ) 432 . 0 900 3 (0.6 70 7 1000) 6 . 0 85 . 0 315 ( 1000 6 . 0 85 . 0 315 60% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.15 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.15) % = 0.85 %. g. Beban 70 % LF = 0.7 LLF = (0.3 x 0.7) + (0.7 x 0.72) = 0.553 % 100 ) 553 . 0 900 3 (0.7 70 7 1000) 7 . 0 85 . 0 315 ( 1000 7 . 0 85 . 0 315 70% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.96 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.96) % = 1.04 %. h. Beban 80 % LF = 0.8 LLF = (0.3 x 0.8) + (0.7 x 0.82) = 0.688 % 100 ) 688 . 0 900 3 (0.8 70 7 1000) 8 . 0 85 . 0 315 ( 1000 8 . 0 85 . 0 315 80% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.85 %

(34)

i. Beban 90 % LF = 0.9 LLF = (0.3 x 0.9) + (0.7 x 0.92) = 0.837 % 100 ) 837 . 0 900 3 (0.9 70 7 1000) 9 . 0 85 . 0 315 ( 1000 9 . 0 85 . 0 315 90% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.60 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.60) % = 1.40 % j. Beban 100 % LF = 1 LLF = (0.3 x 1) + (0.7 x 12) = 1 % 100 ) 1 900 3 (1 70 7 1000) 1 85 . 0 315 ( 1000 1 85 . 0 315 100% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.29 %

Dari hasil perhitungan effisiensi dan losses untuk trafo 315 kVA,

terlihat bahwa pembebanan berpengaruh terhadap tinggi-rendahnya losses

trafo. Dari perhitungan ini dapat dibuat dalam bentuk grafik karakteristik dari

(35)

Grafik 3.1 Effisiensi Beban Trafo Distribusi 315 kVA

Grafik Effisiensi Beban Trafo Distribusi 315 kVA

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Beban ( % ) L o sses ( % ) Trf 315 kVA

3.3.2 Trafo Distribusi 400 kVA ( Rugi Besi=930 ; Rugi Tembaga=4600 ) a. Beban 10 % LF = 0.1 LLF = (0.3 x 0.1) + (0.7 x 0.12) = 0.037 % 100 ) 037 . 0 4600 (0.1 930 1000) 1 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 1 . 0 85 . 0 400 10% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 97.33 %

(36)

Sehingga dengan effisiensi sebesar 97.33 %, maka didapat losses trafo distrubusi sebesar = (100 – 97.33) % = 2.67 %. b. Beban 20 % LF = 0.2 LLF = (0.3 x 0.2) + (0.7 x 0.22) = 0.088 % 100 ) 088 . 0 4600 (0.2 930 1000) 2 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 2 . 0 85 . 0 400 20% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.63 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.63) % = 1.37 %. c. Beban 30 % LF = 0.3 LLF = (0.3 x 0.3) + (0.7 x 0.32) = 0.153 % 100 ) 153 . 0 4600 (0.3 930 1000) 3 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 3 . 0 85 . 0 400 30% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.04 %

d. Beban 40 %

LF = 0.4

(37)

= 0.232 % 100 ) 232 . 0 4600 (0.4 930 1000) 4 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 4 . 0 85 . 0 400 40% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.19 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.19) % = 0.81 %. e. Beban 50 % LF = 0.5 LLF = (0.3 x 0.5) + (0.7 x 0.52) = 0.325 % 100 ) 325 . 0 4600 (0.5 930 1000) 5 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 5 . 0 85 . 0 400 50% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.24 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.24) % = 0.76 %. f. Beban 60 % LF = 0.6 LLF = (0.3 x 0.6) + (0.7 x 0.62) = 0.432 % 100 ) 432 . 0 4600 (0.6 930 1000) 6 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 6 . 0 85 . 0 400 60% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.19 %

(38)

Sehingga dengan effisiensi sebesar 99.19 %, maka didapat losses trafo distrubusi sebesar = (100 – 99.19) % = 0.81 %. g. Beban 70 % LF = 0.7 LLF = (0.3 x 0.7) + (0.7 x 0.72) = 0.553 % 100 ) 553 . 0 4600 (0.7 930 1000) 7 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 7 . 0 85 . 0 400 70% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.09 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.09) % = 0.91 %. h. Beban 80 % LF = 0.8 LLF = (0.3 x 0.8) + (0.7 x 0.82) = 0.688 % 100 ) 688 . 0 4600 (0.8 930 1000) 8 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 8 . 0 85 . 0 400 80% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.93 %

(39)

i. Beban 90 % LF = 0.9 LLF = (0.3 x 0.9) + (0.7 x 0.92) = 0.837 % 100 ) 837 . 0 4600 (0.9 930 1000) 9 . 0 85 . 0 00 4 ( 1000 9 . 0 85 . 0 400 90% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.69 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.69) % = 1.31 %. j. Beban 100 % LF = 1 LLF = (0.3 x 1) + (0.7 x 12) = 1 % 100 ) 1 4600 (1 930 1000) 1 85 . 0 00 4 ( 1000 1 85 . 0 400 100% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.39 %

(40)

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Beban ( % ) L o s ses ( % ) Trf 400kVA

3.3.3 Trafo Distribusi 630 kVA ( Rugi Besi=1300 ; Rugi Tembaga=6500 ) a. Beban 10 % LF = 0.1 LLF = (0.3 x 0.1) + (0.7 x 0.12) = 0.037 % 100 ) 037 . 0 6500 (0.1 1300 1000) 1 . 0 85 . 0 (630 1000 1 . 0 85 . 0 630 10% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 97.63 %

(41)

Sehingga dengan effisiensi sebesar 97.63 %, maka didapat losses trafo distrubusi sebesar = (100 – 97.63) % = 2.37 %. b. Beban 20 % LF = 0.2 LLF = (0.3 x 0.2) + (0.7 x 0.22) = 0.088 % 100 ) 088 . 0 6500 (0.2 1300 1000) 2 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 2 . 0 85 . 0 630 20% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.78 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.78) % = 1.22 %. c. Beban 30 % LF = 0.3 LLF = (0.3 x 0.3) + (0.7 x 0.32) = 0.153 % 100 ) 153 . 0 6500 (0.3 1300 1000) 3 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 3 . 0 85 . 0 630 30% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.14 %

d. Beban 40 %

LF = 0.4

(42)

= 0.232 % 100 ) 232 . 0 6500 (0.4 1300 1000) 4 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 4 . 0 85 . 0 630 40% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.29 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.29) % = 0.71 %. e. Beban 50 % LF = 0.5 LLF = (0.3 x 0.5) + (0.7 x 0.52) = 0.325 % 100 ) 325 . 0 6500 (0.5 1300 1000) 5 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 5 . 0 85 . 0 630 50% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.32 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.32) % = 0.68 %. f. Beban 60 % LF = 0.6 LLF = (0.3 x 0.6) + (0.7 x 0.62) = 0.432 % 100 ) 432 . 0 6500 (0.6 1300 1000) 6 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 6 . 0 85 . 0 630 60% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.29 %

(43)

Sehingga dengan effisiensi sebesar 99.29 %, maka didapat losses trafo distrubusi sebesar = (100 – 99.29) % = 0.71 %. g. Beban 70 % LF = 0.7 LLF = (0.3 x 0.7) + (0.7 x 0.72) = 0.553 % 100 ) 553 . 0 6500 (0.7 1300 1000) 7 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 7 . 0 85 . 0 630 70% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.19 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.19) % = 0.81 %. h. Beban 80 % LF = 0.8 LLF = (0.3 x 0.8) + (0.7 x 0.82) = 0.688 % 100 ) 688 . 0 6500 (0.8 1300 1000) 8 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 8 . 0 85 . 0 630 80% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.04 %

(44)

i. Beban 90 % LF = 0.9 LLF = (0.3 x 0.9) + (0.7 x 0.92) = 0.837 % 100 ) 837 . 0 6500 (0.9 1300 1000) 9 . 0 85 . 0 30 6 ( 1000 9 . 0 85 . 0 630 90% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.83 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.83) % = 1.17 %. j. Beban 100 % LF = 1 LLF = (0.3 x 1) + (0.7 x 12) = 1 % 100 ) 1 6500 (1 1300 1000) 1 85 . 0 30 6 ( 1000 1 85 . 0 630 100% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.56 %

(45)

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Beban ( % ) L o sse s ( % ) Trf 630 kVA

3.3.4 Trafo Distribusi 1000 kVA ( Rugi Besi=2300;Rugi Tembaga=12000 ) a. Beban 10 % LF = 0.1 LLF = (0.3 x 0.1) + (0.7 x 0.12) = 0.037 % 100 ) 037 . 0 12000 (0.1 2300 1000) 1 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 1 . 0 85 . 0 1000 10% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 97.36 %

(46)

Sehingga dengan effisiensi sebesar 97.36 %, maka didapat losses trafo distrubusi sebesar = (100 – 97.36) % = 2.64 %. b. Beban 20 % LF = 0.2 LLF = (0.3 x 0.2) + (0.7 x 0.22) = 0.088 % 100 ) 088 . 0 12000 (0.2 2300 1000) 2 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 2 . 0 85 . 0 1000 20% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.64 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.64) % = 1.36 %. c. Beban 30 % LF = 0.3 LLF = (0.3 x 0.3) + (0.7 x 0.32) = 0.153 % 100 ) 153 . 0 12000 (0.3 2300 1000) 3 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 3 . 0 85 . 0 1000 30% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.04 %

d. Beban 40 %

LF = 0.4

(47)

= 0.232 % 100 ) 232 . 0 12000 (0.4 2300 1000) 4 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 4 . 0 85 . 0 1000 40% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.19 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.19) % = 0.81 %. e. Beban 50 % LF = 0.5 LLF = (0.3 x 0.5) + (0.7 x 0.52) = 0.325 % 100 ) 325 . 0 12000 (0.5 2300 1000) 5 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 5 . 0 85 . 0 1000 50% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.24 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.24) % = 0.76 %. f. Beban 60 % LF = 0.6 LLF = (0.3 x 0.6) + (0.7 x 0.62) = 0.432 % 100 ) 432 . 0 12000 (0.6 2300 1000) 6 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 6 . 0 85 . 0 1000 60% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.19 %

(48)

Sehingga dengan effisiensi sebesar 99.19 %, maka didapat losses trafo distrubusi sebesar = (100 – 99.19) % = 0.81 %. g. Beban 70 % LF = 0.7 LLF = (0.3 x 0.7) + (0.7 x 0.72) = 0.553 % 100 ) 553 . 0 12000 (0.7 2300 1000) 7 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 7 . 0 85 . 0 1000 70% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 99.08 %

distrubusi sebesar = (100 – 99.08) % = 0.92 %. h. Beban 80 % LF = 0.8 LLF = (0.3 x 0.8) + (0.7 x 0.82) = 0.688 % 100 ) 688 . 0 12000 (0.8 2300 1000) 8 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 8 . 0 85 . 0 1000 80% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.89 %

(49)

i. Beban 90 % LF = 0.9 LLF = (0.3 x 0.9) + (0.7 x 0.92) = 0.837 % 100 ) 837 . 0 12000 (0.9 2300 1000) 9 . 0 85 . 0 1000 ( 1000 9 . 0 85 . 0 1000 90% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.65 %

distrubusi sebesar = (100 – 98.65) % = 1.35 %. j. Beban 100 % LF = 1 LLF = (0.3 x 1) + (0.7 x 12) = 1 % 100 ) 1 12000 (1 2300 1000) 1 85 . 0 1000 ( 1000 1 85 . 0 1000 100% Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 98.35 %

(50)

Grafiik 3.4 Effisiensi Beban Trafo Distribusi 1000 kVA

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Beban ( % ) L o s s e s ( % ) Trf 1000 kVA

(51)

BAB IV

ANALISA HASIL PERHITUNGAN

4.1 Umum

Di bawah ini adalah tabel effisiensi trafo distribusi dari hasil

perhitungan rumus pada bab sebelumnya.

Tabel 4.1 Effisiensi Beban Trafo Distribusi

Persentase Beban Trafo ( % )

N0 Ket Daya Trafo (kVA) Rugi Fe (Watt) Rugi Cu (Watt) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Effisiensi 315 770 3900 97.19 98.56 98.98 99.15 99.19 99.15 98.96 98.85 98.60 98.29 1 Losses 2.81 1.44 1.02 0.85 0.81 0.85 1.04 1.15 1.40 1.71 Effisiensi 400 930 4600 97.33 98.63 99.04 99.19 99.24 99.19 99.09 98.93 98.69 98.39 2 Losses 2.67 1.37 0.96 0.81 0.76 0.81 0.91 1.07 1.31 1.61 Effisiensi 630 1300 6500 97.63 98.78 99.14 99.29 99.32 99.29 99.19 99.04 98.83 98.56 3 Losses 2.37 1.22 0.86 0.71 0.68 0.71 0.81 0.96 1.17 1.44 Effisiensi 1000 2300 12000 97.36 98.64 99.04 99.19 99.24 99.19 99.08 98.89 98.65 98.35 4 Losses 2.64 1.36 0.96 0.81 0.76 0.81 0.92 1.11 1.35 1.65

Dari karakteristik kurve pada bab sebelumnya dan tabel di atas didapat

bahwa losses tertinggi terdapat pada trafo dengan daya 315 kVA sebesar 2.81

% dan losses terendah terdapat pada trafo dengan daya 630 kVA sebesar 0.68

(52)

4.2 Losses Trafo

Losses trafo dihitung untuk trafo yang overload dan trafo distribusi

yang berbeban rendah, sehingga dari perhitungan dapat diketahui jumlah kWh

yang hilang akibat dari losses trafo itu sendiri. Untuk data hasil ukur telah

dikemukakan di bagian sebelumnya, yaitu data hasil ukur gardu di posko

Bulungan. Di bawah ini adalah sebagian perhitungan losses teknis trafo / susut

trafo distribusi dari data di bagian sebelumnya.

4.2.1 Gardu KL 173

Gardu ini memiliki trafo dengan kapasitas 400 kVA, berjenis gardu

portal dengan tingkat pembebanan sebesar 125.57 %.

Kapasitas Trafo = 400 kVA

Beban Trafo = 502.26 kVA

% Beban = 125.57 %

Rugi-rugi Besi = 930 Watt

Rugi-rugi Tembaga = 4600 Watt

Cos φ = 0.85 LF = 1.2557 % LLF = (0.3 x 1.2557) + (0.7 x 1.25572) = 1.48 % 100 ) 48 . 1 4600 (1.2557 930 1000) 2557 . 1 85 . 0 00 4 ( 1000 2557 . 1 85 . 0 400 Effisiensi ₂ × × × + + × × × × × × = = 97.34 %

(53)

• Losses Trafo = 2.66 %, maka • E losses = 2.66 % x 400 x 0.85

= 9.04 kW

Losses trafo untuk pembebanan sebesar 125.57 % di gardu KL 173

adalah sebesar 9.04 kW.

4.2.2 Gardu SN 74

beton dengan tingkat pembebanan sebesar 117.65 %.

% Beban = 114.16 %

distribusi 630 kVA sebesar 100 % - 98.09 % = 1.91 %.

• Losses Trafo = 1.91 %, maka • E losses = 1.91 % x 630 x 0.85

(54)

= 10.2 kW

Losses trafo untuk pembebanan sebesar 117.65 % di gardu SN 74 adalah

sebesar 10.2 kW.

4.2.3 Gardu KB 16

beton dengan tingkat pembebanan sebesar 105.58 %.

% Beban = 105.58 %

distribusi 1000 kVA sebesar 100 % - 98.13 % = 1.87 %.

• Losses Trafo = 1.87 %, maka

• E losses = 1.87 % x 1000 x 0.85 = 15.9 kW

Losses trafo untuk pembebanan sebesar 105.58 % di gardu KB 16

(55)

Di bawah ini adalah table perhitungan losses teknis dari 38 gardu pada

posko Bulungan.

Tabel 4.2 Losses Teknis 38 Gardu Posko Bulungan

No Gardu kVA

Trafo

Pi (Watt) Pc (Watt) Beban % Beban Effisiensi

(%) Susut Trafo (%) Susut Trafo (kW) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 KL 173 400 930 4600 502.26 125.57 97.34 2.26 9.04 2 SN 74 630 1300 6500 719.18 114.16 98.09 1.91 10.2 3 KB 14 630 1300 6500 683.98 108.57 98.27 1.73 9.26 4 SN 26 630 1300 6500 681.12 108.11 98.3 1.7 9.1 5 KB 16 1000 2300 12000 1055.8 105.58 98.13 1.87 15.895 6 KB 242 630 1300 6500 632.72 100.43 98.56 1.44 7.71 7 KB 284 1000 2300 12000 979 97.90 98.42 1.58 13.43 8 D 14B 1000 2300 12000 940.5 94.05 98.54 1.46 12.41 9 KB 8 400 930 4600 357.28 89.32 98.72 1.28 4.352 10 KB 162 630 1300 6500 554.18 87.97 98.92 1.08 5.78 11 SN 21 400 930 4600 351.12 87.78 98.7 1.3 4.42 12 KB 13D 1000 2300 12000 872.3 87.23 98.78 1.22 10.37 13 KB 283 1000 2300 12000 853.16 85.32 99.5 0.5 4.25 14 KB 251 1000 2300 12000 848.1 84.81 99 1 8.5 15 KB 93N 1000 2300 12000 830.72 83.07 98.83 1.17 9.945 16 SP 251 400 930 4600 326.26 81.57 98.88 1.12 3.8 17 KB 218B 630 1300 6500 513.26 81.47 99.02 0.98 5.25 18 D 79 630 1300 6500 447.04 70.96 98.98 1.02 5.46 19 KB 11 1000 2300 12000 704.22 70.42 99.08 0.92 7.82 20 KB 451 315 770 3900 161.26 51.19 99.2 0.8 2.14 21 KB 153P 400 930 4600 201.52 50.38 99.24 0.76 2.58 22 KB 14 630 1300 6500 316.14 50.18 99.32 0.68 3.64 23 KB 269 1000 2300 12000 501.16 50.12 99.24 0.76 6.46 24 KB 75B 400 930 4600 167.86 41.97 99.21 0.79 2.686 25 KB 17B 630 1300 6500 255.2 40.51 99.29 0.71 3.8 26 KB 268 1000 2300 12000 403.48 40.35 99.2 0.8 6.8 27 KB 428 315 770 3900 126.28 40.09 99.15 0.85 2.28 28 KB 13C 630 1300 6500 66.88 10.62 97.84 2.16 11.57 29 SN 15 630 1300 6500 62.48 9.92 97.6 2.4 12.85 30 KB 372 400 930 4600 39.6 9.9 97.3 2.7 9.18 31 KB 490 400 930 4600 37.4 9.35 97.17 2.83 9.62 32 KL 165 315 770 3900 27.94 8.87 96.86 3.14 8.4 33 KB 21A 630 1300 6500 53.46 8.49 97.43 2.57 13.76 34 KB 162B 630 1300 6500 51.48 8.17 97.12 2.88 15.42 35 KB 195 1000 2300 12000 61.38 6.14 95.68 4.32 36.72 36 MG 107 400 930 4600 23.32 5.83 95.49 4.51 15.33 37 KB 178 630 1300 6500 25.3 4.02 94.28 5.72 30.63 38 SN 94 400 930 4600 6.16 1.54 84.58 15.42 52.43

Dari table di atas diketahui bahwa total dari susut trafo distribusi / total

(56)

4.3 Energi Yang Hilang

Dengan adanya susut trafo distribusi / total losses trafo pada 38 gardu

di posko Bulungan yang sebesar 403,29 kWatt, maka energi yang hilang dari

38 gardu tersebut adalah :

kWh yang hilang = Plosses x t

= 403,29 x 24

= 9678,96 kWh

Maka jumlah energi yang hilang selama sehari adalah sebesar 9678,96

kWh. Bila diasumsikan pemakaian energi rata-rata per kWh adalah sebesar

Rp.700, maka nilai rupiah yang hilang dari data hasil ukur pada 38 gardu

posko Bulungan ini adalah sebesar :

Rupiah hilang/hari = 9678,96 kWh x Rp.700

(57)

Di bawah ini adalah tabel perhitungan dari effisiensi, losses dan susut

trafo distribusi dari pembebanan 10 % - 100 %.

Tabel 4.3 Effisiensi, Losses Trafo dan Susut Trafo Distribusi

Persentase Beban Trafo ( % )

N0 Ket Daya Trafo (kVA) Rugi Fe (Watt) Rugi Cu (Watt) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Effisiensi 315 770 3900 97.19 98.56 98.98 99.15 99.19 99.15 98.96 98.85 98.60 98.29 Losses 2.81 1.44 1.02 0.85 0.81 0.85 1.04 1.15 1.40 1.71 1 Susut Trafo (kWatt) 7.52 3.86 2.73 2.27 2.16 2.27 2.78 3.08 3.75 4.58 Effisiensi 400 930 4600 97.33 98.63 99.04 99.19 99.24 99.19 99.09 98.93 98.69 98.39 Losses 2.67 1.37 0.96 0.81 0.76 0.81 0.91 1.07 1.31 1.61 2 Susut Trafo (kWatt) 9.08 4.66 3.26 2.75 2.58 2.75 3.09 3.64 4.45 5.47 Effisiensi 630 1300 6500 97.63 98.78 99.14 99.29 99.32 99.29 99.19 99.04 98.83 98.56 Losses 2.37 1.22 0.86 0.71 0.68 0.71 0.81 0.96 1.17 1.44 3 Susut Trafo (kWatt) 12.69 6.53 4.55 3.80 3.64 3.80 4.34 5.14 6.27 7.71 Effisiensi 1000 2300 12000 97.36 98.64 99.04 99.19 99.24 99.19 99.08 98.89 98.65 98.35 Losses 2.64 1.36 0.96 0.81 0.76 0.81 0.92 1.11 1.35 1.65 4 Susut Trafo (kWatt) 22.44 11.56 8.16 6.89 6.46 6.89 7.82 9.44 11.48 14.03

Grafik Beban Terhadap Susut Trafo Distribusi

0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Beban (%) S u su t T raf o (k W) Trf 315 kVA Trf 400 kVA Trf 630 kVA Trf 1000 kVA

(58)

Dari tabel dan grafik effisiensi beban terhadap susut trafo distribusi

terlihat bahwa, susut trafo terbesar terjadi pada pembebanan 10 % sebesar

22.44 kWatt yang terdapat pada trafo dengan kapasitas 1000 kVA. Hal ini

disebabkan minimnya pemakaian beban trafo pada beban rendah, adanya

rugi-rugi inti besi dan rugi-rugi-rugi-rugi tembaga / rugi-rugi-rugi-rugi panas ( I2R ). Semakin tinggi

beban trafo maka panas yang dihasilkan trafo juga semakin besar, sehingga

losses yang ada pada trafo semakin meningkat pula. Apabila losses trafo

masih di bawah standar yang diberlakukan pada Standar Desain Konstruksi

(59)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Pembebanan trafo distribusi antara 40 – 60 % akan menghasilkan losses

yang rendah berkisar dari 0.71 – 0.85 % ( dari analisa hasil perhitungan ).

2. Pembebanan yang rendah akan menghasilkan losses trafo yang tinggi.

3. Semakin besar effisiensi dari pemakaian trafo distribusi maka losses trafo

akan semakin kecil.

4. Energi yang hilang dari sampel hasil perhitungan losses trafo dari 38 gardu

pada posko Bulungan adalah ± 9678,96 kWh.

5. Untuk asumsi pemakaian energi listrik rata-rata per kWh sebesar Rp.700,

maka besarnya rupiah yang hilang dalam sehari pada 38 posko Bulungan

adalah ± Rp.6.775.272,-.

5.2 Saran

1. Beberapa alternatif untuk mengurangi losses teknis pada trafo distribusi

adalah dengan melakukan pengalihan beban dari dan ke gardu terdekat.

Alternatif ke dua dengan mutasi intern. Apabila tersedia investasi maka

alternative lain dengan pembangunan gardu sisipan atau penambahan trafo

(60)

2. Perencanaan beban yang lebih effisien dengan mempertimbangkan kondisi

geografis, kerapatan dan pertumbuhan beban untuk pemakaian trafo yang

(61)

Buku Kursus Pengelolahan Ranting, Operasi Distribusi-Pusdiklat PLN, Jakarta, Tahun 1998.

Buku Kriteria Desain Jaringan Distribusi, PLN Disjaya dan Tangerang, Jakarta, Agustus 2004.

 Distribution Data Book, General Electric.

Dasar-Dasar Teknik Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya, Zuhal, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1995.

 Dasar-Dasar Mesin Listrik, Mochtar Wijaya, S.T, Penerbit Djambatan.  Teknik Listrik, Jilid II, PH. J. Kokelaar.