BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penelitian Skripsi ini antara lain
adalah :
1. Studi literatur, yaitu cara menelaah, menggali, serta mengkaji
teorema-teorema yang mendukung dalam pemecahan masalah yang diteliti.
Teorema-teorema tersebut didapat baik dari jurnal ilmiah, hasil
penelitian sebelumnya, maupun dari buku-buku referensi yang
mendukung penelitian ini. Selain itu, studi literatur pun dilakukan untuk
mendapatkan data-data yang diinginkan.
2. Observasi, yaitu mengumpulkan data - data yang yang diperlukan untuk
penelitian yang didapatkan dari lapangan. Data – data tersebut didapat dari hasil survey yang dilakukan di Star Energy Geothermal Wayang
Windu Ltd..
3. Diskusi, yaitu melakukan konsultasi dan bimbingan dengan dosen,
pembimbing di Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. dan
pihak-pihak lain yang dapat membantu terlaksananya penelitian ini.
4. Program ETAP 6.0, yaitu melakukan analisis gangguan hubung singkat
dengan menggunakan simulasi program ETAP 6.0 untuk mendapatkan
arus dan titik gangguan yang mungkin terjadi setelah penambahan
beban dilakukan.
B. Waktu dan Lokasi Penelitian
Pelaksanaan penelitian Skripsi ini berlangsung selama 3 (tiga) bulan,
yaitu dari 3 Maret 2012 s/d 3 juni 2013. Lokasi penelitian ini pada Feeder
52SGF4 Area SAGS (Steam Above Ground System) yang merupakan
wilayah kerja Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd. yang beralamat
C. Data Penelitian
Dalam melakukan penelitian analisis gangguan hubung singkat pada
feeder 52SGF4 SAGS area ini, penulis menentukan dua titik gangguan
hubung singkat yang mungkin terjadi saat penambahan beban dilakukan
pada feeder 52SGF4 SAGS Area PLTP Wayang Windu. Data-data
penelitian yang digunakan merupakan data-data yang ada sepanjang tahun
2013. Data-data yang dibutuhkan dalam analisis gangguan hubung singkat
pada feeder 52SGF4 SAGS Area PLTP Wayang Windu adalah sebagai
berikut :
1. Data Single Line Diagram
Data diagram satu garis jaringan (single line diagram) penyulang,
yaitu peta jaringan beserta beban-beban yang digunakan pada feeder
52SGF4 SAGS Area PLTP Wayang Windu. Diagram satu garis ini
50 A 50 A 50 A
TP PUMP 1
PERMANENT VILLAGE A
200 A
51 50
[image:3.595.120.508.108.619.2]TP PUMP 2 (52SGF4) THERMAL POND
Gambar 3.1. Diagram Satu Garis Feeder 52SGF4 SAGS Area
Keterangan :
TP PUMP 1 = Pompa 1 untuk Thermal Pond
TP PUMP 2 = Pompa 2 untuk Thermal Pond
A A
M
M [1H2] 6.3 KV , 400
A 3Ph
VCB 200 A
NYSEFGbY 1(3x 70 mm2)
750 m
50 A 50 A 50 A
NYSEFGbY 1(3x 3 mm2) 100 m NYSEFGbY
1(3x 3 mm2) 100 m MCC MCC DCS DCS ATD ATD KWH NFA2SEY
1(3x 35 +50 mm2) 400 m
NFA2SEY 1(3x 35 +50 mm2)
800 m 6.3/1.7 : 0.1/1.73
Class 1.5 50/5 A Class 1.5
500 KVA 6.3 kV/400 V
MCCB 400 A MCCB 100 A PERMANENT VILLAGE WH-2 DISTRIBUTION BOARD 160 kW
380 V Cos ϕ = 0,8
[image:4.595.119.545.102.617.2]160 kW 380 V Cos ϕ = 0,8
Gambar 3.2. Diagram Satu Garis Feeder 52SGF4 SAGS Area dengan
Penambahan Beban di WareHouse-2
Keterangan :
MCC = Motor Circuit Controller
DCS = Distributed Control System
VCB = Voltage Circuit Breaker
Permanent Village = Penginapan atau Villa untuk karyawan
WH-2 = Ware House 2
NFA2SEY 3 x 35 + 50 = ESB-RMU Cable Thermal Pond
NYSEFGbY 3 x 3.. = ESB-RMU Cable Thermal Pond
RMU Thermal Pond
NFA2XSEY 3x35+50mm2
(400m) 6.3 kV overhead cable New RMU PV
PV Loads DB STP
Pump 1 Pump 2
Spare
NFA2XSEY 3x35+50mm2
(800m) 6.3 kV overhead
cable
DB WH-2
DB Drilling Camp WH-2 Main Drilling
Camp Area
6.3 kV/380 V 200KVA
[image:5.595.119.544.249.608.2]6.3 kV/380 V 500KVA
Gambar 3.3. Diagram Satu Garis Feeder 52SGF4 SAGS Area dengan
Penambahan Beban yang Direncanakan
Keterangan :
RMUThermal Pond = Ring Main Unit Thermal Pond
PUMP 1 = Pompa 1
RMUPV = Ring Main Unit Thermal Pond
PV Loads = Permanent Village Loads
WH-2 = Ware House 2 / Main Drilling Camp Area
DB WH-2 = Distribution Board Ware House 2
DB STP = Distribution Board STP
DB Drilling Camp = Distribution Board Drilling Camp
NFA2SEY 3 x 35 + 50 = ESB-RMU Cable Thermal Pond
2. Data peralatan :
a. Spesifikasi motor listrik
- Motor required voltage : 6,3 kV
- Motor power rating : 160 kW = 188 kVA
- Power factor : 85%
- Current Rating : 17,40 A
b. Spesifikasi Transformator
- Trannsformer voltage 1 : 6,3 kV / 400 V
- Trannsformer capacity 1 : 500 kVA
- Trannsformer winding 1 : Dyn11
- Trannsformer voltage 2 : 6,3 kV / 380 V
- Trannsformer capacity 2 : 200 kVA
- Trannsformer winding 2 : Dyn11
c. Spesifikasi Fuse
- RMU Pump 1 : 50 A
- RMU Pump 2 : 50 A
- RMU Permanent Village : 50 A
- New RMU WH-2 : 50 A
d. ESB-RMU Cable Thermal Pond : 400 m
(NFA2SEY 3 x 35 + 50 )
e. ESB-RMU Cable Thermal Pond : 800 m
3. Pengaturan Kerja Sistem Pengaman
Sistem pengaman yang digunakan pada feeder 52SGF4 SAGS
Area adalah menggunakan rele arus lebih dengan tipe IDMT (Inverse
Defenite Minimum Time. Berikut ini merupakan pengaturan kerja rele
[image:7.595.114.509.252.594.2]tersebut :
Tabel 3.1. Pengaturan Rele Arus Lebih IDMT pada Feeder 52SGF4
D. Langkah - Langkah Penelitian
Langkah - langkah yang sistematis dalam penelitian harus diperhatikan.
Hal tersebut berguna untuk memberikan arahan yang untuk mempermudah
pemahaman tujuan yang ingin dicapai dalam proses penelitian.
Langkah-langkah penelitian tersebut diperlihatkan pada gambar bagan alir penelitian
dibawah ini :
No Description Min Current
Inverse Definite Time protection relay setting (51) 1 Current Transformer
Ratio
100/5 A
2 Current setting 6 (A), (120 A)
3 Times setting 3 times
4 Type of curve SI
Definite time protection relay setting (50) 1 Current Transformer
Ratio
100/5 A
Mulai
Pengambilan Data di lapangan
Selesai Data Lengkap
Verifikasi Data
T
Y
T
Lakukan Perhitungan Manual
Lakukan Simulasi ETAP 6.0
Lakukan Analisis
[image:8.595.120.511.105.642.2]Berhasil
Mulai
Menentukan Nilai Komponen Simetris
Selesai
Y
Lakukan Analisis
Berhasil
Menghitung Impedansi Sumber
Menghitung Impedansi Transformator
Menghitung Impedansi Penyulang
Menghitung Impedansi Ekivalen Jaringan
[image:9.595.120.507.105.623.2]T
1. Perhitungan Secara Manual
Persamaan rumus yang digunakan sebagai berikut (Fuji Electric, 2007):
a. Gangguan tiga fasa :
Isc = Idasar / Z1………...……….(3.1) Dimana
Isc = Arus hubung singkat saat terjadi gangguan tiga fasa (Ampere)
Idasar = Arus dasar sebelum terjadi gangguan (Ohm)
Z1 = Impedansi ekivalen urutan positif (Ohm)
b. Gangguan satu fasa ke tanah :
Isc = 3 x Idasar / (Z1 + Z2 + Z0 ) ………...….(3.2) Dimana
Isc = Arus hubung singkat saat terjadi gangguan satu fasa ke
tanah (Ampere)
Idasar = Arus dasar sebelum terjadi gangguan (Ohm)
Z1 = Impedansi ekivalen urutan positif (Ohm)
Z2 = Impedansi ekivalen urutan negaitif (Ohm)
Z0 = Impedansi ekivalen urutan nol (Ohm)
c. Gangguan fasa ke fasa :
Isc = √3/2 x (Idasar / Z1) ………...………….(3.3) Dimana
Isc = Arus hubung singkat saat terjadi gangguan fasa ke fasa
(Ampere)
Idasar = Arus dasar sebelum terjadi gangguan (Ohm)
Z1 = Impedansi ekivalen urutan positif (Ohm)
2. Perhitungan Menggunakan ETAP 6.0
Perhitungan analisis gangguan hubung singkat dengan
menggunakan ETAP 6.0 memiliki langkah-langkah pada gambar 3.5
dibawah ini. Data-data yang diperlukan seperti kVdasar, KVAdasar, Zdasar,
dan Idasar. Selain itu juga dibutuhkan data-data lainnya yang lebih
spesifik dari peralatan-peralatan yang digunakan pada feeder 52SGF4
digunakan, pengaturan pengaman yang digunakan seperti fuse, circuit
breaker, dan rele arus lebih juga transformator arus yang digunakan
pada feeder 52SGF4 SAGS Area. Maka bagan alir simulasi analisis
gangguan hubung singkat pada feeder 52SGF4 SAGS Area dengan
menggunakan program ETAP 6.0 dapat dilihat pada gambar 3.6
dibawah ini.
Mulai
Masukan Data-data kVdasar,KVAdasar, Zdasar
dan Idasar dari peralatan. Selain itu juga
dibutuhkan data nilai r, x dan y pada penghantar atau kabel yang digunakan,
pengaturan pengaman yang digunakan seperti fuse, circuit breaker, dan rele arus
lebih juga trafo arus
Selesai
Tampilkan Hasil Simulasi pada Report Manager, Analisis
Berhasil
Jalankan Simulasi Short Circuit Analysis
T
Y
[image:11.595.118.533.246.714.2]Jalankan Program ETAP 6.0
3. Perbandingan Hasil Perhitungan Manual dengan ETAP 6.0
Pada langkah ini penulis menganalisis perbandingan hasil
perhitungan manual dengan ETAP 6.0. Seberapa besar perbedaan hasil
gangguan hubung singkat yang mungkin terjadi setelah penambahan
beban dilakukan dengan perhitungan secara manual dan hasil simulasi
program ETAP 6.0. Manakah hasil gangguan dari kedua metode
tersebut yang lebih cepat, tepat, dan akurat untuk digunakan
mengantisipasi gangguan yang akan terjadi setelah penambahan beban
