TUGAS AKHIR ANALISA PENGARUH TAHANAN KONTAK PEMUTUS TENAGA TEGANGAN TINGGI TERHADAP RUGI DAYA PMT DI GARDU INDUK CIAMIS

(1)

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGARUH TAHANAN KONTAK PEMUTUS TENAGA TEGANGAN TINGGI TERHADAP RUGI DAYA PMT DI GARDU INDUK

CIAMIS

Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Disusun Oleh :

Nama : Matthew March Kreshna Silaban

NIM : 41419110165

Pembimbing : Ir. Badaruddin, M.T.

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA

2021

http://mercubuana.ac.id/

(2)

(3)

iv

(4)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkah, rahmat, nikmat, serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tuags akhir ini yang merupakan salah satu persyaratan dalam menyelesaikan studi di Tugas Akhir ini diajukan guna melengkapi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Strata Satu Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Jakarta. Dengan judul “Analisa Pengaruh Tahanan Kontak Pemutus Tenaga Tegangan Tinggi Terhadap Rugi Daya PMT Di Gardu Induk Ciamis”.

Dalam proses pengerjaan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan bimbingan, saran, bantuan moril maupun materil, dorongan serta kritik yang membangun dari berbagai pihak. Atas segala bantuan yang diberikan kepada penulis, baik berupa bimbingan, kerjasama, motivasi, fasilitas, dorongan, maupun kemudahan lainnya maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimkasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada :

1. Bapak Dr. Setiyo Budiyanto, ST. MT. Selaku Ketua Program Studi 2. Bapak Ir Badaruddin, M.Si selaku pembimbing tugas akhir yang telah memberikan bimbingan serta arahan dalam melaksanakan tugas akhir maupun pembuatan laporan.

3. Bapak Muhammad Hafizd Ibnu Hajar, ST, M.Sc selaku koordinator tugas akhir yang telah mengatur dan mengkoordinasi setiap proses mulai dari registrasi hingga sidang akhir

4. Segenap staff dan pengajar yang ada di Fakultas Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Jakarta.

5. Kedua orang tua yang selalu memberikan semangat dan dukungan yang tak pernah putus dan tak pernah berhenti.

6. Bapak Stefanus Yan Kurniawan selaku Manager Unit Pelaksana Transmisi PT. PLN (Persero) UPT Cirebon

(5)

v

7. Ibu Firda Selaku Supervisor pemeliharaan gardu induk serta menjadi pembimbing dalam pengambilan data tugas akhir yang telah banyak memberi informasi kepada penulis dalam melaksanakan tugas akhir.

8. Bapak Rudhi Bun Sebagai teman dan pembimbing dalam pengambilan data tugas akhir dan yang telah memberi masukan dan informasi kepada penulis

9. Semua pihak yang telah membantu memberikan perhatian, do’a, bimbingan serta pengarahan hingga laporan proyek akhir ini dapat terselesaikan.

10. Teman-teman dari Kelas Karyawan Universitas Mercu Buana program Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dalam penulisan dan penyusunannya, oleh karena itu penulis dengan senang hati menerima kritik dan sarannya yang bersifat membangun demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, bagi rekan-rekan mahasiswa Mercu Buana, rekan mahasiswa universitas lainnya, semua pembaca dan bagi penulis khususnya.

Jakarta, 27 Januari 2021

Matthew March Kreshna Silaban

(6)

ABSTRAK

Listrik merupakan sumber energi yang dibutuhkan oleh manusia. Konsumen listrik meliputi beberapa aspek seperti industri, perkantoran, hingga perumahan.

Penyaluran listrik sampai konsumen melalui tahapan yang spesifik. Gardu induk merupakan salah satu tempat untuk menyalurkan energi listrik dari pembangkit menuju konsumen. Dalam gardu induk terdapat peralatan yang menunjang kinerjanya, salah satunya pemutus tenaga (PMT). Piranti tersebut berfungsi sebagai pemutus dan penghubung kembali arus beban dalam periode waktu tertentu.

Pemutus tenaga terdapat tahanan kontak yang diukur secara bertahap untuk mengetahui nilai resistansi pada kontak tersebut. Nilai tersebut berpengaruh terhadap rugi daya yang terdapat pada penghantar PMT. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh nilai tahanan kontak pada pemutus tenaga terhadap rugi daya penghantar, dan dapat mengetahui besarnya energi listrik yang terbuang pada pemutus tenaga di PT. PLN (Persero) Gardu Induk Ciamis.

Berdasarkan hasil analisa dan perhitungan yang telah dilakukan pada penelitian ini, Tahanan kontak pada pemutus tenaga di GI Ciamis kenaikan nilai tahanan kontak maupun penurunan nilai tahanan kontak faktor yang mempengaruhinya ialah dari temperatur dan sudut pandang arus yang berbeda, sedangkan rugi-rugi daya yang terbesar terjadi di lokasi PMT bay trafo 1 di fasa S dengan nilai 0.0627 kW dan rugi daya terkecil di lokasi PMT bay banjar 1 di fasa R dengan nilai 0,0105 kW. Kemudian susut energi terbesar terjadi di lokasi PMT bay trafo 1 fasa S dengan nilai 549.25 kWh sedangkan nilai susut energi terkecil terjadi di lokasi PMT bay banjar 1 fasa R dengan nilai 91.98 kWh dan biaya listrik yang hilang akibat susut energi pada tahanan kontak di GI Ciamis di tahun 2020 yaitu sekitar Rp 5.409.954

Kata Kunci: Pemutus tenaga, Rugi daya , Tahanan kontak

(7)

vii ABSTRACT

Electricity is a source of energy needed by humans. Electric consumers cover several aspects such as industry, offices, to housing. Channeling power to the consumer through a specific stage. Substation is one of the places to distribute electrical energy from power plants to consumers. In the substation there are equipment that support its performance, one of the Circuit breaker (CB). The device functions as a breaker and reconnect the load current within a specified time period.

The power breaker has a contact resistance which is measured in stages to determine the resistance value of the contact. This value affects the power loss, energy losses and lost electricity costs contained in the conductor of CB. This research was conducted to determine the power losses, energy losses and can determine the amount of electrical energy wasted on power breakers at PT. PLN (Persero) Ciamis Substation.

Based on the results of the analysis and calculations that have been carried out in this study, the contact resistance at the power breaker in the Ciamis substation increases in the value of contact resistance and decreases in the value of contact resistance.The factors that influence it are from a different temperature and current point of view, while the largest power losses occur at the location of the CB bay transformer 1 in phase S with a value of 0.0627 kW and the smallest power loss at the CB bay banjar 1 in phase R with a value of 0.0105 kW. Then the largest energy loss occurs at the location of the CB bay transformer 1 phase S with a value of 549.25 kWh while the smallest energy loss occurs at the CB bay banjar 1 phase R with a value of 91.98 kWh and the cost of electricity lost due to energy losses in contact resistance at the Ciamis substation in in 2020, which is around IDR 5,409,954

Keywords : Circuit Breaker, Contact Resistance, Power Loss

(8)

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian... 3

1.4. Batasan Masalah ... 3

1.5. Metodologi Penelitian... 4

1.6. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II LANDASAN TEORI ... 6

2.1 Tinjauan Pustaka ... 6

2.2 Definisi dan Prinsip Kerja Pemutus Tenaga... 10

2.3 Macam-Macam Pemutus Tenaga ... 11

(9)

ix

2.3.1 Berdasarkan Besar Tegangannya ... 11

2.3.2 Berdasarkan Media Pemadam Busur Api ... 13

2.4 Tahanan Kontak ... 16

2.5 Standar Tahanan Kontak Pemutus Tenaga ... 17

2.6 Rugi-Rugi Energi ... 18

2.6.1 Perhitungan Rugi Daya Penghantar ... 19

2.6.2 Perhitungan Susut Energi Listrik ... 19

2.6.3 Perhitungan Secara Ekonomis ... 20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 21

3.1 Tempat dan Waktu ... 21

3.1.1 Tempat ... 21

3.1.2 Waktu ... 21

3.2 Tahap-Tahap Penelitian... 21

3.2.1 Studi Literatur ... 23

3.2.2 Tahap Pengambilan Data ... 23

3.2.3 Tahap Pengelompokan Data ... 24

3.2.4 Tahap Pengolahan Data ... 24

3.2.5 Tahap Analisa Data ... 25

3.2.6 Teknik Analisa Data ... 26

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 27

4.1 Single Line Diagram Gardu Induk Ciamis... 27

(10)

4.2 Data Tahanan Kontak... 29

4.2.1 Data Tahanan Kontak Pada Pemutus Tenaga... 30

4.2.2 Data Tahanan Kontak Dengan Pengaruh Temperatur.. 30

4.2.3 Data Arus ... 34

4.3 Pengolahan Data ... 35

4.3.1 Perhitungan Rugi Daya Pemutus Tenaga ... 35

4.3.2 Perhitungan Susut Energi Listrik ... 39

4.3.3 Perhitungan Biaya Listrik ... 43

4.4 Analisa Data ... 48

4.4.1 Analisa Tahanan Kontak ... 48

4.4.2 Analisa Rugi Daya Penghantar ... 49

4.4.3 Analisa Susut Energi Listrik ... 50

4.4.4 Analisa Biaya Listrik ... 50

BAB V PENUTUP ... 52

5.1 Kesimpulan ... 52

5.2 Saran ... 53

DAFTAR PUSTAKA ... xiii

LAMPIRAN ...xiv

(11)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pemutus Tenaga 10

Gambar 2.2 PMT Tegangan Rendah 11

Gambar 2.3 PMT Tegangan Menengah 12

Gambar 2.4 PMT Tegangan Tinggi 12

Gambar 2.5 PMT Tegangan Extra Tinggi 13

Gambar 2.6 PMT Dengan Gas Sf6 14

Gambar 2.7 Kontak Utama Pada PMT Vacuum 20kV 15 Gambar 2.8 PMT Dengan Hampa Udara (Vaccum) 16

Gambar 3.1 Flow Chart Penelitian 22

Gambar 3.2 Flow Chart Analisa 25 Gambar 4.1 Single Line Diagram GI Ciamis 28 Gambar 4.2 Grafik perbandingan antara nilai resistansi dengan suhu 30 Gambar 4.3 Perbandingan nilai tahanan kontak pada saat pemeliharaan dan dengan pengaruh temperatur ambient 33

Gambar 4.4 Perbandingan rugi daya pengantar pada saat pemeliharaan dan dengan pengaruh temperatur ambient 38

Gambar 4.5 Perbandingan susut energi pada saat pemeliharaan dan dengan pengaruh temperatur ambient 42

Gambar 4.6 Perbandingan biaya energi listrik pada saat pemeliharaan dan dengan pengaruh temperatur ambient 47

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jurnal Referensi 8 Tabel 2.2 Nilai Tahanan Kontak Acuan Pabrikan (SKDIR 0520-7, 2015, pp. 1-

130) 18 Tabel 4.1Data Pemutus Tenaga (Sumber : Nameplate Pemutus Tenaga GI

Ciamis) 29 Tabel 4.2 Nilai Tahanan Kontak Pada Saat Pemeliharaan (20°C) 30 Tabel 4.3 Bahan dan Koefisien Suhu 31 Tabel 4.4 Nilai Tahanan Kontak Dengan Pengaruh Temperatur 32°C 32 Tabel 4.5 Data Arus Tertinggi (Diambil : Data Logsheet GI Ciamis 34 Tabel 4.6 Perbandingan Hasil Perhitungan Rugi Daya Pemutus Tenaga 37 Tabel 4.7 Perbandingan Hasil Perhitungan Susut Energi Pemutus Tenaga 41 Tabel 4.8 Tarif dasar listrik 43 Tabel 4.9 Perbandingan biaya energi listrik yang hilang 46