JURNAL PENELITIAN
SITROTIKA
TEKNIK SIPIL – TEKNIK ELEKTRO – TEKNIK INFORMATIKA
Volume 11, Nomor 2, Juli 2015 ISSN : 1693-9670
JUDUL PENELITIAN
1. Analisa Efektifitas Jalur Pejalan Kaki Pada Rencana Pengembangan Trotoar Dan
Landscape Jalan Siliwangi Tasikmalaya, Wendi Hendrina, Herianto, Nina Herlina.
2. Analisis Check Dam Sebagai Bangunan Pengendali Sedimen Pada Sungai Ciliung Dengan Dua Alternatif Debit Banjir, Asep Kurnia Hidayat, Ivan Nurandi.
3. Analisis Potensi Oscilating Water Column (OWC) Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut, Abdul Chobir, Nurul Hiron, Empung.
4. Studi Jaringan Tegangan Rendah 380/220 V, Edvin Priatna, Ifkar Usrah, Anang
Sudarna.
5. Analisa Konservasi Energi Listrik Dengan Meningkatkan Kualitas Daya Listrik,
Sutisna, Nurul Hiron.
6. Pengaruh Bentuk Geometri Terhadap Kuat Tekan Paving Block, Yusep Ramdani,
Iman Handiman, Agus Widodo.
7. Redesign Bentuk Bangunan Di Kawasan Permukiman Kumuh Perkotaan, Indra
Mahdi
8. Teknologi Sms Pada Monitoring Lingkungan Dengan Wireless Sensor Network (WSN) Asep Andang, Nurul Hiron, Nundang Busaeri.
9. Rancang Bangun Sistem Informasi Manajemen Penjadwalan Sidang Kerja Praktek/ Tugas Akhir, Yuki Rizki Adam Nugraha, Husni Mubarok, R. Reza El Akbar.
10. Mengukur Tingkat Kepuasan Penghuni Perumahan Menggunakan Cara Servqual,
Murdini Mukhsin.
11. Implementasi Sms Gateway Untuk Aplikasi Polling Sms Survey Pemilihan Bupati Di Kabupaten Pangandaran, Acep Irham Gufroni, Cecep Muhamad Sidik R, Hendra
Pratama.
FAKULTAS TEKNIK
DAFTAR ISI
ANALISA EFEKTIFITAS JALUR PEJALAN KAKI PADA RENCANA PENGEMBANGAN TROTOAR DAN LANDSCAPE JALAN SILIWANGI
TASIKMALAYA ... 1 ANALISIS CHECK DAM SEBAGAI BANGUNAN PENGENDALI
SEDIMEN PADA SUNGAI CILIUNG DENGAN DUA ALTERNATIF
DEBIT BANJIR ... 10 ANALISIS POTENSI OSCILATING WATER COLUMN (OWC)
SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT ... 18 STUDI JARINGAN TEGANGAN RENDAH 380/220 V ... 26
ANALISA KONSERVASI ENERGI LISTRIK DENGAN
MENINGKATKAN KUALITAS DAYA LISTRIK ... 35 PENGARUH BENTUK GEOMETRI TERHADAP KUAT TEKAN
PAVING BLOCK ... 43 REDESIGN BENTUK BANGUNAN DI KAWASAN PERMUKIMAN
KUMUH PERKOTAAN ... 48 TEKNOLOGI SMS PADA MONITORING LINGKUNGAN DENGAN
WIRELESS SENSOR NETWORK (WSN) ... 63
RANCANG BANGUN SISTEM INFORMASI MANAJEMEN
PENJADWALAN SIDANG KERJA PRAKTEK/ TUGAS AKHIR... 69 MENGUKUR TINGKAT KEPUASAN PENGHUNI PERUMAHAN
MENGGUNAKAN CARA SERVQUAL ... 76 IMPLEMENTASI SMS GATEWAY UNTUK APLIKASI POLLING SMS
26
STUDI JARINGAN TEGANGAN RENDAH 380/220 V
Edvin Priatna, Ifkar Usrah, Anang Sudarna
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Siliwangi
Jl. Siliwangi No. 24 Tasikmalaya
ABSTRACT
This paper presents research studies about Low Voltage Network. Study is to determine the load or consumers will electricity, to know the length of the network and number of pole construction that will used for development of the load on Cisepet substation Kawali feeders. From the existing data obtained load is attached to the substation transformer is 77,12% at capacity installed an this is still below the applicable standards, while the length of the network and number of consecutive pole construction is 2420 m with 53 poles. Networks that can add length is 150 m with 3 poles.
Keywoards : Network, Voltage, Low, Load, Energy.
Abstrak
Pada makalah ini dilakukan studi mengenai Jaringan Tegangan Rendah. Studi yang dilakukan adalah untuk mengetahui beban atau konsumen yang akan dialiri listrik, untuk mengetahui panjang jaringan dan jumlah konstruksi tiang yang akan dipakai untuk pengembangan beban pada gardu Cisepet penyulang Kawali. Dari data yang ada didapat beban terpasang pada gardu tersebut adalah 77,12% dari kapasitas trafo terpasang, dan ini masih dibawah standar yang berlaku, sedangkan panjang jaringan dan jumlah konstruksi tiang berturut-turut adalah 2420 m dengan 53 tiang. Panjang jaringan yang dapat ditambahi yaitu sepanjang 150 m dengan jumlah konstruksi tiang sebanyak 3 buah.
27
I. PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah
Jaringan Distribusi Tegangan Rendah (JTR) adalah suatu jaringan listrik yang bekerja pada tegangan 380/220 volt. Tegangan ini adalah merupakan tegangan dari sekunder trafo distribusi yang mana digunakan untuk konsumen listrik melalui beberapa tingkatan saluran yaitu dari mulai Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR), Saluran Rumah hingga ke Alat Pengukur dan Pembatas (APP).
Sistem distribusi tegangan rendah ini adalah bagian paling hilir dari sistem tenaga listrik sebelum sistem pemanfaatan tenaga listrik, yang terdiri atas Sistem jaringan tegangan rendah dan Sistem jaringan pelayanan. Konstruksi sistem distribusi tegangan rendah ini dapat berupa konstruksi saluran udara atau konstruksi
bawah tanah dimana pemilihannya
tergantung atas konsep dasar
perencanaannya. Sambungan pelayanan dapat berupa sistem Fasa 1 atau Fasa 3. Pada umumnya konsep operasi dari suatu sistem distribusi tegangan rendah adalah radial. Sangat jarang berbentuk tertutup atau loop, kecuali atas pertimbangan khusus.
Diketahui bahwa penduduk Jawa Barat khususnya Priangan Timur masih banyak yang belum terjangkau oleh listrik.
Untuk mengatasi ini maka perlu dilakukan suatu pemetaan jaringan tegangan rendah (JTR) daerah mana saja yang belum teraliri oleh listrik. Hal ini dilakukan agar seluruh penduduk Jawa Barat khususnya daerah kawasan layanan Gardu Cisepet penyulang Kawali PT. PLN (Persero) Rayon Ciamis dapat menikmati energi listrik.
Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas dapat diidentifikasi permasalahan yang akan diuraikan dalam pembahasan ini, yaitu:
1. Bagaimana kondisi jaringan pada Jaringan Tegangan Rendah dalam keadaan eksisting layanan Gardu Cisepet Penyulang Kawali .
2. Bagaimana jenis dan konstruksi tiang pada Jaringan Tegangan Rendah layanan Gardu Cisepet Penyulang Kawali.
3. Bagaimana kondisi transformator yang digunakan pada Gardu Cisepet Penyulang Kawali.
Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui data eksisting PLN yang terpasang pada Jaringan Tegangan Rendah Gardu Cisepet.
28 2. Untuk mengetahui penambahan jumlah
konstruksi tiang dan panjang saluran pada Gardu Cisepet, jika kapasitas daya trafo yang dijinkan dimanfaatkan sepenuhnya.
Batasan Masalah
1. Tidak membahas susut tegangan pada Jaringan Tegangan Rendah
2. Rugi-rugi pada sambungan tidak dibahas.
3. Analisis ekonomi tidak dihitung. 4. Sistem pembangkit, sistem proteksi
dan pentanahan tidak dibahas.
5. Gardu yang dijadikan objek penelitian adalah Gardu Cisepet.
6. Hasil pengukuran dilakukan pada waktu beban puncak
II. LANDASAN TEORI
Sistem Distribusi Tenaga Listrik
Secara garis besar, sistem distribusi tenaga listrik terdiri atas bagian - bagian berikut, yaitu :
1. Gardu induk distribusi 2. Jaringan primer 3. Gardu distribusi 4. Jaringan sekunder
5. Jaringan pelayanan konsumen
Gardu Induk Distribusi
ke Konsumen TM
ke Gardu Distribusi
Gardu distribusi
TM (Tegangan Menengah/Distribusi Primer)
TR (Tegangan Rendah/Distribusi Sekunder)
Pengukur kWH Instalasi konsumen TR Trafo Distribusi (Distribution Transformer) Trafo Daya (Power Transformer)
Gambar 1. Diagram Garis Tunggal Sistem Distribusi Tenaga Listrik
Jaringan Primer (Tegangan Menengah)
Jaringan Tegangan Menengah
adalah jaringan tenaga listrik yang berfungsi untuk menghubungkan gardu induk sebagai suplay tenaga listrik dengan gardu- gardu distribusi. Sistem tegangan menengah yang digunakan di Indonesia pada umumnya adalah 20 kV. Jaringan ini mempunyai struktur/pola sedemikian rupa, sehingga dalam pengoperasiannya mudah dan handal.
29
Jaringan Sekunder (Tegangan Rendah)
Berdasarkan penempatan jaringan, jaringan tegangan rendah dibedakan menjadi dua, yaitu:
a. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)
b. Saluran Kabel Tegangan Rendah (SKTR)
Lemari PHB
Merupakan Perangkat Hubung Bagi (PHB) tegangan rendah gardu distribusi. Lemari PHB terpasang pada gardu distribusi pada sisi tegangan rendah atau sisi hulu dari instalasi tenaga listrik. Fungsinya adalah sebagai alat penghubung sekaligus sebagai pembagi tenaga listrik ke instalasi pengguna tenaga listrik (konsumen). Kapasitas Lemari PHB yang digunakan harus disesuaikan dengan besarnya trafo distribusi yang digunakan.
Beberapa Konstruksi Jaringan Tegangan Rendah :
1. Jaringan Tegangan Rendah
Konstruksi 1B
2. Jaringan Tegangan Rendah
Konstruksi 2B
3. Jaringan Tegangan Rendah
Konstruksi 4B
4. Jaringan Tegangan Rendah
Konstruksi 6B
Ruang Lingkup Jaringan Distribusi Tegangan Rendah
Radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah dibatasi oleh :
a. Susut Tegangan yang
disyaratkan.
b. Luas penghantar jaringan.
c. Distribusi pelanggan sepanjang jalur jaringan distribusi.
d. Sifat daerah pelayanan (desa, kota)
e. Kelas pelanggan (pada beban rendah, pada beban tinggi)
Di Indonesia (PLN) susut tegangan diizinkan + 5% dan - 10% dari tegangan operasi.
Adapun ruang lingkup atau wilayah kerja dari Jaringan Distribusi Tegangan Rendah adalah sebagai berikut:
1. Gardu Distribusi (Sekunder Trafo Distribusi)
2. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) atau Saluran Kabel Tanah Tegangan Rendah (SKTR)
3. Saluran Luar Pelayanan (SLP)
4. Saluran Masuk
Pelayanan/Sambungan Rumah
(SMP/SR)
30
Sistem Distribusi Tegangan Rendah
Sistem tegangan pelayanan yang dianut dalam sistem tenaga listrik pada umumnya diklasifikasikan kedalam 3 macam :
a. Sistem 3 fasa (fasa tiga): 380/220 Volt b. Sistem 2 fasa (fasa dua): 440/220 Volt c. Sistem 1 fasa ( fasa satu):110 Volt, 220
Volt, 250 Volt
tetapi dari ketiga sistem ini yang digunakan adalah sistem tiga fasa atau fasa tiga.
Jatuh Tegangan
Pada Gambar 2 terlihat rangkaian pengganti saluran beserta diagram vektornya. Load l S S V V o 0 R R V V jX R Z I S V R V IZ IX IR o 0 I
Gambar 2. Diagram Rangkaian Ekuivalen dan Diagram Vektor
tegangan ujung kirim dinyatakan dalam bentuk fasor:
δ V
VS S volt (1) Sedangkan pada ujung terima tegangan dinyatakan dalam bentuk fasor :
o 0 R R V V volt (2) Arus yang mengalir pada saluran sebesar:
I I IS R Amp. (3)
Dari gambar 2 di atas didapat tegangan ujung kirim sebesar:
Z . I V
VS R volt (4)
Dengan besar impedansi Z adalah:
jX R Z (5) atau, R X X R Z 2 2tan1 (6) Definisi susut tegangan pada saluran adalah selisih tegangan pada ujung kirim dikurangi dengan tegangan pada ujung terima, sehingga didapat:
Z I V
VS R . (7) Apabila susut tegangan pada saluran dinyatakan dengan V , maka: D
I Z I Z VD . . (8)
susut tegangan dinyatakan dalam
persentase adalah: % 100 (%) S R S D V V V V (9) Rugi-rugi Daya
Definisi rugi-rugi daya atau hilang daya penyaluran adalah selisih daya aktif yang dikirim dari sumber pada ujung kirim dikurangi daya aktif yang diterima beban pada ujung terima adalah:
R S P P
31 atau, R S P P R I2 (11) Untuk sistem tiga fasa seimbang, rugi-rugi daya adalah:
Untuk sistem tiga fasa tidak seimbang, rugi-rugi daya adalah:
R I R I R I PLoss 12 22 32 (12) Jika dinyatakan dalam persentase, maka didapat: % 100 (%) Loss S R S P P P P (13) Efisiensi ()
Efisiensi penyaluran daya sistem tenaga listrik, dalam hal ini sitem distribusi adalah sebagai berikut:
% 100 (%) S R P P (14)
III. METODE PENELITIAN
Survey lapangan, melakukan
survey ke lokasi yang menjadi tempat penelitian, yaitu diantaranya Saluran Rumah (SR) pelanggan tersambung pada Jaringan Tegangan Rendah (JTR) yaitu pada fasa R,S, atau T.
Pengumpulan data sekunder,
yaitu dengan cara mengumpulkan data penelitian dari buku – buku referensi yang berhubungan dengan masalah yang sedang diteliti.
Pengumpulan data primer, yaitu
dengan cara mengumpulkan data penelitian di lapangan yang berkaitan dengan data yang diperlukan pada permasalahan yang dibahas.
Pembahasan, yaitu menganalisis
dari data yang didapat dan hasil
perhitungan sehingga didapatkan
kesimpulan dari hasil yang dibahas.
IV. PEMBAHASAN
Data Trafo di Gardu Cisepet adalah seperti terdapat pada tabel 1 berikut ini :
Tabel 1. Trafo Gardu Cisepet
No Nama Gardu CSP 1 Penyulang KLI 2 DayaTrafo ( kVA ) 100 3 MerkTrafo B & D 4 No. Seri 20052176 5 TahunPembuatan 2005 6 Tegangan Primer ( kV ) 20 7 TeganganSekunder (V ) 400 8 Vektor Group YZN5 9 Primer ( A ) 2,89 10 Sekunder ( A ) 144,34 11 Berat Total ( kg ) 695 12 Volume minyak ( L ) 125 13 Jenisminyak ONAN
Spesifikasi panjang jaringan gardu terdapat pada tabel 2 berikut ini :
R I
P 2
32 Tabel 2. Data Panjang Jaringan pada
Gardu Cisepet Nama Gardu Jurusan PanjangJaringan TIC 3x70+1x50 (meter) CSP 1 822 3 1598 Total 2420 Perhitungan
Perhitungan mencari luas penampang untuk gardu CSP sebagai berikut : Untuk Jurusan 1 :
Daya hantar jenis alumunium = 32,7 Dari Tabel Pengukuran Tegangan pada gardu Cisepet, drop tegangan maksimum sebesar 11 volt/fasa pada Jurusan 1, sehingga arus yang mengalir pada masing-masing fasa diasumsikan sebagai berikut :
I1 = 𝑆 𝑉 = 17000 220 = 77,27 A ( arus pada jurusan 1 ) A1 = 𝐿 𝑥 𝐼 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝜃 𝜆 𝑥 ∆ 𝑉 = 822 𝑥 77,27 𝑥 0,85 32,7 𝑥 11 = 53988,549 359,7 = 150 mm 2
Jadi penampang kabel yang dipakai adalah 150 mm2
Untuk Jurusan 3 :
Daya hantar jenis alumunium = 32,7 Dari Tabel Pengukuran Tegangan pada gardu Cisepet, drop tegangan maksimum sebesar 20 volt/fasa pada Jurusan 3,
sehingga arus yang mengalir pada masing-masing fasa diasumsikan sebagai berikut :
I1 = 𝑆 𝑉 = 18000 220 = A ( arus pada jurusan 3 ) A1 = 𝐿 𝑥 𝐼 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝜃 𝜆 𝑥 ∆ 𝑉 = 1598 𝑥 81,82 𝑥 0,85 32,7 𝑥 20 = 111136,106 654 = 170 mm 2
Jadi penampang kabel yang dipakai adalah 185 mm2
Perencanaan Beban dan Jumlah Tiang
Berdasarkan kapasitas tersedia maka dapat pula direncanakan panjang jaringan TR dan tiang penyangga yang digunakan. Jika pada masing-masing tiang TR digunakan untuk
tiang sambungan rumah (SR) dan
diasumsikan pada masing-masing tiang dibebani sebesar 18 Ampere (yang terdiri dari daya 450 VA, 3 x 2 Ampere dan daya 900 VA, 3 x 4 Ampere), maka diperoleh panjang jaringan dan jumlah tiang yang disuplai oleh gardu CSP sebagai berikut:
Jika Kapasitas tersisa sebesar 50,11 Ampere, maka Jumlah tiang yang harus disiapkan untuk kedua jurusan adalah sebesar :
Jumlah Tiang = (50,11/18) = 2,78 buah, atau dibulatkan menjadi 3 buah.
33
Perencanaan Panjang Jaringan
Berdasarkan hasil perencanaan beban dan jumlah tiang maka panjang jaringan pada gardu CSP dan jurusan dapat ditentukan sebagai berikut:
Jika diasumsikan bahwa jarak antara adalah 50 m maka panjang jaringan yang harus disiapkan secara total adalah 3 x 50 m. Jadi total panjang jaringan yang harus disiapkan untuk pengembangan adalah sepanjang 150 m.
Analisis
Kemampuan Trafo,
Trafo daya yang terpasang pada gardu adalah sebesar 100 kVA dengan arus sekunder trafo sebesar 361 Ampere. Untuk Gardu CSP, beban total terpasang sebesar 77,12 % masih sanggup dilayani oleh Transformator sebesar 100 kVA, dimana batas kemampuan trafo menurut standar sebesar 91%. Jadi masih ada sekitar 13,88% lagi yaitu sekitar 50,11 Ampere, sehingga tidak terjadi beban lebih pada transformator.
V. PENUTUP Kesimpulan
1. Beban terpasang pada Jaringan Tegangan Rendah yang dilayani oleh masing-masing gardu menggambarkan bahwa beban total di gardu Cisepet
mengalami kelebihan beban sebesar 5 kVA
2. Pemanfaatan kapasitas daya
sepenuhnya pada gardu memungkinkan
terjadinya penambahan panjang
jaringan dan jumlah tiang yang tersebar pada gardu. Adapun jumlah tiang dan panjang jaringan di gardu Cisepet 150 m untuk 3 buah tiang.
DAFTAR PUSTAKA
1. Burke, J.J..” Power Distribution
Engineering, Fundamental and Application.” New York : Marcel
Dekker Inc. 1994
2. Pabla, A.S.. Sistem Distribusi Daya
Listrik. Terjemahan Ir. Abdul Hadi.
Jakarta : Erlangga, 1981.
3. Anang Sudarna,”Pemetaan Jaringan
Tegangan Rendah (JTR) Penyulang Kawali di PT. PLN (Persero) Rayon Ciamis”, Universitas Siliwangi, 2013.
3. PUIL 2000 ” Persyaratan Umum
Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000)”,
Badan Standarisasi Nasional (BSN), Yayasan PUIL, 2000.
5. William D Stevenson Jr. “Analisis Sistem
Tenaga Listrik”, Edisi Keempat,
Erlangga, Jakarta, 1983.
6. Sulasno.. Analisis Sistem Tenaga Listrik. Cetakan pertama. Edisi kedua.
34 Semarang : Badan Penerbit Universitas Diponegoro., 2001.
7. Turan Gonen. “Electric Power
Distribution System Engineering”.
McGraw-Hill Book Company,
America, 1986.
8. Dedi Nono Suharno,.“ Teori Rangkaian
Listrik”. Politeknik Negri Bandung,
