STUDI PENGATURAN TEGANGAN PADA SISTEM DISTRIBUSI 20 KV MENGGUNAKAN ETAP 7.0 : Studi Kasus Pada Feeder Leuwigajah PT. PLN (Persero) Area Cimahi Distribusi Jawa Barat dan Banten.

(1)

STUDI PENGATURAN TEGANGAN PADA SISTEM DISTRIBUSI 20 KV MENGGUNAKAN ETAP 7.0

(Studi Kasus Pada Feeder Leuwigajah PT. PLN (Persero) Area Cimahi Distribusi Jawa Barat dan Banten)

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari

Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Oleh: TRI FANI NIM 0900384

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

STUDI PENGATURAN TEGANGAN

PADA SISTEM DISTRIBUSI

20 KV MENGGUNAKAN ETAP 7.0

(Studi Kasus Pada

Feeder

_{Leuwigajah PT. PLN}

(Persero) Area Cimahi Distribusi Jawa Barat dan

Banten)

Oleh Tri Fani

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

Universitas Pendidikan Indonesia Juli 2014

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(3)

TRI FANI

STUDI PENGATURAN TEGANGAN PADA SISTEM DISTRIBUSI 20 KV MENGGUNAKAN ETAP 7.0

(Studi Kasus Pada Feeder Leuwigajah PT. PLN (Persero) Area Cimahi Distribusi Jawa Barat dan Banten)

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING :

Pembimbing I

Drs. Yadi Mulyadi, MT. NIP. 19630727 199302 1 001

Pembimbing II

Dr. Ade Gafar Abdullah, M.Si. NIP. 19721113 199903 1 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Elektro,

(4)

vi

Tri Fani, 2014

Studi Pengaturan Tegangan Pada Sistem Distribusi 20 KV Menggunakan ETAP 7.0

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI

PERNYATAAN ... i

ABSTRAK ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMAKASIH ... iv

DAFTAR ISI ... vi

1.2 Identifikasi Masalah ... 3

1.3 Rumusan Masalah ……….……….... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

1.6 Struktur Organisasi Skripsi ……... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Tenaga Listrik ... 6

2.2 Saluran Distribusi ... 8

2.3 Jenis Konstruksi Jaringan Listrik Tegangan Menengah ... 8

2.3.1 Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) ... 9

2.3.2 Saluran Kabel Udara Tegangan Menengah (SKUTM) ... 9

2.3.3 Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) ... 10

2.4 Konfigurasi Jaringan Distribusi Primer ... 10

2.4.1 Konfigurasi Radial ... 11

2.4.2 Konfigurasi Ring ... 12

2.4.3 Konfigurasi spindle ... 13

2.5 Gardu Distribusi ... 14

2.6 Perhitungan Arus Beban Trafo Distribusi ... 20

(5)

vii

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2.8 Tap Changer Transformer ... 23

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian ... 30

3.2 Waktu dan Lokasi Penelitian ... 30

3.3 Data Penelitian ... 31

3.4 Langkah Penelitian ... 33

3.5 ETAP 7.0 ... 35

3.6 Perhitungan Jatuh Tegangan Secara Manual ... 37

3.7 Perhitungan Jatuh Tegangan Menggunakan Simulasi Software ETAP 7.0 ... 40

3.8 Perbandingan Jatuh Tegangan Perhitungan Secara Manual dengan Perhitungan Software ETAP 7.0 ... 42

3.9 Pengaturan Tegangan Menggunakan On Load Tap Changer (OLTC) ... 42

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 44

4.1.1 Data Trafo Distribusi Feeder Leuwigajah ... 45

4.1.2 Data Jenis dan Panjang Penghantar ... 46

4.1.3 Data Impedansi Penghantar ... 49

4.1.4 Perhitungan Arus Beban Trafo Distribusi ... 50

4.1.5 Perhitungan Arus Yang Mengalir Pada Saluran ... 52

4.2 Pembahasan dan Hasil Analisis Data ... 54

4.2.1 Perhitungan Jatuh Tegangan Secara Manual …... 54

4.2.2 Analisis Perhitungan Jatuh Tegangan Secara Manual ... 61

4.3 Analisis Perhitungan Jatuh Tegangan Melalui Software ETAP 7.0 67 4.4 Perbandingan Hasil Perhitungan Secara Manual Dengan Hasil Simulasi Software ETAP 7.0 ... 70

(6)

viii

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(7)

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRAK

Penelitian ini berisi kajian tentang studi pengaturan tegangan pada sistem distribusi 20 KV menggunakan software ETAP 7.0 (Electric Transient Analysis

Program). Studi ini dilakukan di PT. PLN (Persero) Area Cimahi Distribusi Jawa

Barat dan Banten, dengan menggunakan feeder Leuwigajah sebagai sasaran pengaturan teganganya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi seberapa besar jatuh tegangan pada feeder Leuwigajah, kemudian melakukan pengaturan tegangan sebagai upaya untuk meminimalisir jatuh tegangan yang terjadi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah, perhitungan secara manual dan perhitungan menggunakan software ETAP 7.0. Dari kedua metode tersebut, didapatkan hasil yang kemudian akan dibandingkan. Setelah mengidentifikasi dan membandingkan hasilnya, selanjutnya dilakukan pengaturan tegangan melalui simulasi pada ETAP 7.0, dengan cara melakukan pengaturan pada on load tap changer didalam trafo daya. Setelah dilakukan perhitungan secara manual, didapatkan bahwa jatuh tegangan pada feeder Leuwigajah sebesar 335,68 V, dalam persen adalah 1,678%, dengan tegangan pada ujung feeder sebesar 19664,32 V, dari tegangan kerja 20 KV. Sedangkan melalui simulasi ETAP 7.0, didapatkan bahwa jatuh tegangan pada feeder Leuwigajah sebesar 625 V, dalam persen adalah 3,125%, dengan tegangan pada ujung feeder sebesar 19375 V, dari tegangan kerja 20 KV. Perlu diketahui bahwa jatuh tegangan pada Jaringan Tegangan Menengah (JTM) yang dibolehkan oleh PT. PLN (Persero) adalah 5% dari tegangan kerjanya. Kedua hasil perhitungan kemudian dibandingkan, dan mempunyai selisih 289,3 V, dalam persen adalah 1,447%. Setelah dilakukan pengaturan tegangan, didapatkan hasil yang cukup signifikan dengan rata-rata kenaikan tegangan sebesar 628 V. Tegangan pada pangkal feeder sebelum dilakukan pengaturan adalah sebesar 19834 V, setelah di lakukan pengaturan, tegangan menjadi 20456 V. Kenaikan tegangan juga dirasakan pada ujung saluran, yaitu dari 19375 V menjadi 20006 V. Hasil pengaturan tegangan tergolong masih dalam batas yang diperbolehkan oleh PT.PLN (Persero) yang merujuk pada SPLN No.1 tahun 1978, yaitu sebesar +5% dari tegangan nominal 20 KV. Dapat disimpulkan bahwa pengaturan tegangan dengan cara melakukan pengaturan pada on load tap changer merupakan cara yang efektif untuk meminimalisir jatuh tegangan yang terjadi sepanjang saluran.

(8)

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRACT

This study is contains about voltage regulation studies on 20 KV distribution system using ETAP 7.0 (Electric Transient Analysis Program). The study was done at PT. PLN (Persero) Distribution Area Cimahi of West Java and Banten, and using Leuwigajah feeder as a target. Research purposes is to identify voltage drop of feeder leuwigajah, and then perform the voltage regulation as an attempt to minimize voltage drop. The method used in this study is manual calculation and by computation using ETAP 7.0. From both methods, the results obtained will then be compared. After identifying and comparing the results, voltage regulation is then performed through simulation in ETAP 7.0, by regulating on-load tap changer in the power transformer. After the manual calculation done, found that the voltage drop on the feeder Leuwigajah is 335.68 V, in percent is 1.678%, with voltage at the end of line is 19664.32 V, of 20 KV working voltage. While through ETAP 7.0 simulation, it was found that the voltage drop on the feeder Leuwigajah is 625 V, in percent is 3.125%, with voltage at the end of line is 19375 V, of the 20 KV working voltage. For information that drop voltage in the middle voltage network was permitted by PT. PLN (Persero) is 5% from 20 KV working voltage. Both of calculation then be compared and the defference is289,3 V, in percent is 1,447%. After the voltage was regulated, obtained significant result, that increase voltage average is 628 V. The voltage in the begining of line before regulated is 19834 V, and after regulated the voltage into 20456 V. The increase is also felt at the end of the line, from 19375 V to 20006 V. The result setting still permitted by PT. PLN (Persero) refer to SPLN No.1 tahun 1978, that is 5% from nominal voltage. It can be concluded that the voltage regulating by doing the regulating on load tap changer is an effective way to minimize the voltage drop that occurs along the line.

(9)

1

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Dewasa ini, energi listrik menjadi kebutuhan yang sangat penting bagi masyarakat. Kebutuhan energi listrik semakin meningkat dari tahun ke tahun untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari, baik kebutuhan rumah tangga, industri, komersial, dan publik. Melihat statistik PLN (2011), bahwa jumlah pelanggan pada tahun 1998 adalah 26.433.489 pelanggan, sedangkan pada tahun 2011 meningkat menjadi 45.895.145 pelanggan, dengan laju pertumbuhan rata-rata jumah pelanggan per tahun, dari tahun 2000-2011 adalah sebesar 4,39%. Untuk itu penyedia layanan energi listrik, disini adalah PT. PLN (Persero), selalu dituntut untuk semakin menambah kualitas dan pelayanan kepada masyarakat. Karena listrik sudah menjadi bagian utama dalam kehidupan kita, dan sumber daya yang digunakan untuk menghasilkan energi semakin menipis, sudah saatnya penyaluran energi listrik di negara kita ini mengarah kepada penghematan sumber energi, peningkatan efisiensi disemua bagian dan menjaga kualitas tegangan dalam penyaluranya.

Semua itu dapat dimulai dari tiga bagian utama penyaluran tenaga listrik sampai ke konsumen, yaitu pembangkitan tenaga listrik, sistem transmsi, dan sistem distribusi. Pada pembangkitan tenaga listrik, dapat diupayakan dengan menekan biaya pembangkitan, yaitu biaya bahan bakar dan biaya pemeliharaan. Pada sistem transmisi, efisiensi dapat dilakukan dengan memperkecil rugi-rugi daya yang disebabkan oleh jauhnya jarak tempat pembangkitan energi listrik sampai ke gardu induk. Pada sistem distribusi, efisiensi dapat dilakukan salah satunya dengan meminimalisir jatuh tegangan (drop voltage) pada saluran dan memberikan level tegangan yang aman bagi konsumen, agar dapat melindungi peralatan penyedia layanan maupun konsumen dari kerusakan.

(10)

2

Tri Fani, 2014

sumber tegangan, tegangan yang diterima akan semakin turun, begitu juga sebaliknya. Jatuh tegangan kemungkinan besar selalu ada pada penyaluran tenaga listrik, mulai dari pembangkitan tenaga listrik, sistem transmisi, sistem distribusi, hingga ke konsumen. Ada beberapa upaya yang dapat dilakukan untuk meminimalisir jatuh tegangan pada sistem distribusi primer, salah satunya dengan menggunakan On Load Tap Changer (OLTC) didalam transformator daya pada gardu induknya. Kenaikan dan penurunan tegangan dapat dilakukan dengan menambah atau mengurangi jumlah tap pada OLTC nya, dan OLTC akan bekerja menyesuaikan dengan keadaan beban.

Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Siregar dan Syahrizal (2007), beliau menyimpulkan bahwa, dengan menaikan tegangan pada pangkal

feeder dapat memperbaiki jatuh tegangan pada ujung saluran. Semakin panjang

saluran maka semakin besar pula jatuh tegangan yang terjadi. Tegangan yang diterima oleh beban yang paling dekat dengan sumber tegangan adalah sebesar 20,7348 KV, sedangkan untuk beban yang paling jauh adalah sebesar 18,96 KV. Kemudian penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Cahyanto (2008), beliau menyimpulkan bahwa dengan menggunakan tiga metode yaitu kapasitor bank, penggantian kabel feeder dengan diameter yang lebih besar, dan pengaturan tap

changer trafo, merupakan upaya yang paling optimal untuk memperbaiki jatuh

tegangan. Didapatkan pengurangan rugi-rugi daya sebesar 30,6% dengan menggunakan kombinasi ketiga metode tersebut.

Pada penelitian ini, dilakukan pengaturan tegangan pada sistem distribusi 20 KV menggunakan OLTC melalui simulasi software ETAP 7.0 (Electric

Transient Analysis Program), yaitu software yang mempunyai berbagai macam

(11)

3

Tri Fani, 2014

Ini semua yang melatarbelakangi penulis untuk mencoba mengembangkan penelitian ini, dengan tujuan mendapat hasil yang diharapkan.

1.2Identifikasi Masalah

Merujuk pada latar belakang masalah di atas maka dapat di identifikasi beberapa masalah yang berkaitan dengan penyebab dan akibat jatuh tegangan (drop voltage) pada sistem distribusi 20 KV feeder leuwigajah sehingga diperlukan suatu pengaturan tegangan pada saluran tersebut agar dapat meminimalisir jatuh tegangan (drop voltage).

1.3Perumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah di atas maka pada penelitian ini akan dibahas rumusan masalah sebagai berikut :

1. Seberapa besar jatuh tegangan (drop voltage) pada feeder leuwigajah menggunakan perhitungan secara manual?

2. Seberapa besar jatuh tegangan (drop voltage) pada feeder leuwigajah melalui simulasi software ETAP 7.0?

3. Bagaimana perbandingan hasil kedua perhitungan dan bagaimana hasil pengaturan tegangan menggunakan OLTC pada software ETAP 7.0?

1.4Tujuan Penelitian

Tujuan penuliasan skripsi ini adalah :

1. Mengidentifikasi seberapa besar jatuh tegangan (drop voltage) pada feeder leuwigajah jika menggunakan perhitungan secara manual.

2. Mengidentifikasi seberapa besar jatuh tegangan (drop voltage) pada feeder Leuwigajah jika menggunakan simulasi software ETAP 7.0.

(12)

4

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1.5Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari skripsi ini yaitu :

1. Diharapkan dapat menambah pengetahuan, pemahaman, dan kemampuan penulis dalam mengaplikasikan teori kelistrikan khususnya pengaturan tegangan didalam sistem distribusi 20 KV.

2. Diharapkan dapat membantu untuk menjadi referensi berbagai pihak untuk mengetahui seberapa besar jatuh tegangan yang terjadi pada feeder leuwigajah dan bagaimana cara pengaturanya agar dapat meminimalisir jatuh tegangan tersebut.

3. Meningkatkan kualitas sumber daya manusia pada bidang kelistrikan yang berbasis komputasi terutama dalam simulasi menggunakan software ETAP 7.0.

1.6Struktur Organisasi Skripsi

Untuk memudahkan dalam membaca dan memahami Skripsi ini, maka disusun sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan struktur organisasi skripsi.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Memaparkan teori tentang sistem distribusi, jatuh tegangan (drop voltage), dan

On Load Tap Changer (OLTC).

BAB III METODE PENELITIAN

(13)

5

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Memaparkan hasil perhitungan jatuh tegangan secara manual, hasil perhitungan jatuh tegangan menggunakan simulasi software ETAP 7.0, membandingkan kedua hasil perhitungan tersebut, kemudian melakukan pengaturan tegangan menggunakan OLTC pada pada software ETAP 7.0.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(14)

30

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III

METODE PENELITIAN

3.1Metode 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 dilakukan untuk mendapatkan data-data yang diinginkan.

2. Observasi, yaitu mengumpulkan data-data yang diperlukan untuk penelitian yang didapatkan dari lapangan. Data-data tersebut didapat dari hasil survey yang dilakukan di PT.PLN (Persero) Area Cimahi Distribusi Jawa Barat dan Banten.

3. Diskusi, yaitu melakukan konsultasi dan bimbingan dengan dosen di Jurusan Pendidikan Teknik Elektro, FPTK, UPI dan juga pembimbing di PT.PLN (Persero) Area Cimahi Distribusi Jawa Barat dan Banten, dan pihak-pihak lain yang dapat membantu terlaksananya penelitian ini.

4. Software ETAP 7.0, yaitu melakukan simulasi perhitungan jatuh

tegangan dan simulasi pengaturan tegangan menggunakan On Load

Tap Changer (OLTC) menggunakan software ETAP 7.0, untuk

mendapatkan tegangan yang lebih baik dari sebelum dilakukan pengaturan tegangan.

3.2Waktu dan Lokasi Penelitian

(15)

31

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.3Data Penelitian

Dalam melakukan penelitian tentang studi pengaturan tegangan pada sistem distribusi 20 KV ini, penulis menggunakan data-data pengukuran bulanan gardu distribusi feeder Leuwigajah dari PT.PLN (PERSERO) Area Cimahi Distribusi Jawa Barat dan Banten, adapun data yang digunakan dalam pengukuran gardu distribusi dari tahun 2013-2014. Data-data yang dibutuhkan dalam melakukan studi pengaturan tegangan pada distribusi 20 KV melalui ETAP 7.0 antara lain adalah :

1. Diagram Satu Garis (Single Line Diagram) main line feeder Leuwigajah, yaitu peta sistem yang berisi infomasi mengenai gardu distribusi, seperti kode gardu, lokasi gardu, kapasitas gardu, tipe gardu, merk gardu, beban trafo tersebut, jarak antar gardu, data penghantar yang di gunakan sepanjang saluran, dll.

2. Libray software ETAP 7.0 dari PT. PLN (PERSERO), yaitu suatu data dari PT. PLN (PERSERO) Distribusi Jawa Barat dan Banten yang berisi informasi teknis mengenai peralatan yang digunakan dan nilai-nilainya.

(16)

32

Tri Fani, 2014

Gambar 3.1 Single Line Diagram Feeder Leuwigajah

(17)

33

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Keterangan : = Gardu Induk Cibereum

= Gardu Portal = Gardu Portal = Gardu Cantol = Gardu Tembok = Gardu Hubung Timur

--- = Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) = Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) = Cut Off

= Recloser

3.4Langkah Penelitian

Langkah-langkah yang sistematis dalam penelitian harus diperhatikan. Hal tersebut berguna untuk memberikan arahan untuk mempermudah pemahaman tujuan yang ingin dicapai dalam proses penelitian. Langkah-langkah penelitian tersebut digambarkan pada diagram alir penelitian dibawah ini :

(18)

34

Tri Fani, 2014

Gambar 3.2. Diagram Alir (Flow Chart) Penelitian Skripsi Mulai

T T

Y

Pengambilan Data di Lapangan

Verifikasi Data

Data Lengkap

Lakukan Perhitungan Jatuh Tegangan Secara Manual

Lakukan Simulasi Jatuh Tegangan melalui Software ETAP 7.0

Lakukan Simulasi Pengaturan Tegangan Melalui software ETAP 7.0

Lakukan Analisis dan Pembahasan

Berhasil

Selesai Y

(19)

35

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.5ETAP 7.0

ETAP (Electric Transient and Analyzer Program) adalah suatu software yang mendukung sistem tenaga listrik. software ini mampu bekerja dalam keadaan offline maupun online. offline untuk melakukan simulasi tenaga listrik,

online untuk pengelolaan data real-time atau digunakan untuk mengendalikan

sistem secara real-time. Fitur didalamnya pun beragam, antara lain fitur yang digunakan untuk menganalisa aliran daya pada pembangkitan tenaga listrik, sistem transmisi maupun sistem distribusi. Software ETAP ini awalnya dibuat dan dikembangkan untuk meningkatkan kualitas keamanan fasiitas nuklir di Amerika Serikat yang selanjutnya dikembangkan menjadi sistem monitor manajemen energi secara real time, simulasi, kontrol, dan optimasi sistem tenaga listrik. ETAP dapat digunakan untuk membuat proyek sistem tenaga listrik dalam bentuk diagram satu garis (one line diagram) dan jalur sistem pentanahan untuk berbagai bentuk analisis, antara lain : Studi aliran daya, hubung singkat, starting motor, transient stability, koordinasi rele proteksi dan sistem harmonisasi. Proyek sistem tenaga listrik memiliki masing-masing elemen rangkaian dapat diedit langsung dari diagram satu garis atau jalur sistem pentanahan. Untuk kemudahan hasil perhitungan analisis dapat ditampilkan pada diagram satu garis.

ETAP Power Station memungkinkan kita untuk bekerja secara langsung dengan tampilan gambar diagram satu garis. software ini dirancang dengan tiga konsep utama :

1. Operasi Virtual Reality

Sistem operasional yang ada pada program sangat mirip dengan sistem operasi pada kondisi real nya. Misalnya, ketika Anda membuka atau menutup sebuah Cirkuit Breaker, menempatkan suatu elemen pada sistem, mengubah status operasi suatu motor, dan untuk kondisi

de-energized pada suatu elemen dan sub-elemen sistem ditunjukkan pada

(20)

36

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2. Total Integration Data

ETAP Power Station menggabungkan informasi sistem elektrikal, sistem logika, sistem mekanik, dan data fisik dari suatu elemen yang dimasukkan dalam sistem database yang sama. Misalnya, untuk elemen subuah kabel, tidak hanya berisikan data kelistrikan dan tentang dimensi fisik nya, tapi juga memberikan informasi melalui raceways yang di lewati oleh kabel tersebut. Dengan demikian, data untuk satu kabel dapat digunakan untuk dalam menganalisa aliran beban (load flow analysis) dan analisa hubung singkat (short-circuit analysis) yang membutuhkan parameter listrik dan parameter koneksi serta perhitungan ampacity

derating suatu kabel yang memerlukan data fisik routing.

3. Simplicity in Data Entry

ETAP Power Station memiliki data yang detail untuk setiap elemen yang digunakan. Dengan menggunakan editor data, dapat mempercepat proses entry data suatu elemen. Data-data yang ada pada program ini telah di masukkan sesuai dengan data-data yang ada di lapangan untuk berbagai jenis analisa atau desain.

ETAP Power Station dapat melakukan penggambaran single line diagram secara grafis dan mengadakan beberapa analisa/studi yakni Load Flow (aliran daya), Short Circuit (hubung singkat), motor starting, harmonisa, transient

stability, protective device coordination, dan cable derating. ETAP Power Station

juga menyediakan fasilitas Library yang akan mempermudah desain suatu sistem kelistrikan. Library ini dapat diedit atau dapat ditambahkan dengan informasi peralatan bila perlu. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam bekerja dengan ETAP Power Station adalah :

o _{One Line Diagram, menunjukkan hubungan antar komponen atau}

peralatan listrik sehingga membentuk suatu sistem kelistrikan.

o _{Library, informasi mengenai semua peralatan yang akan dipakai dalam}

(21)

37

Tri Fani, 2014

atau lengkap dapat mempermudah dan memperbaiki hasil simulasi atau analisa.

o _{Standar yang dipakai, biasanya mengacu pada standar IEC atau ANSI,} frekuensi sistem dan metode – metode yang dipakai.

o _{Study Case, berisikan parameter}–_{parameter yang berhubungan dengan} metode studi yang akan dilakukan dan format hasil analisa.

3.6 Perhitungan Jatuh Tegangan secara Manual

Persamaan yang digunakan dalam perhitungan jatuh tegangan secara manual adalah seperti berikut :

1. Arus Beban (Setiadji, 2006 : 69) :

_√ ...(3.1)

Keterangan :

I = Arus Beban (A)

S = Daya Transformator (KVA) V = Tegangan (V)

2. Jatuh Tegangan (Gonen, 2014 : 384) :

VD = I ( R Cos + X Sin ) ...(3.2) Keterangan :

VD = Jatuh Tegangan (V) I = Arus Beban (A)

R = Impedansi Penghantar (Ω/km) X = Reaktansi Penghantar (Ω/km)

l = Panjang Penghantar (km)

(22)

38

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3. Presentase jatuh tegangan (Siregar,2007:36) :

...(3.3)

Keterangan:

: Persentase Jatuh tegangan (%) VD : Jatuh Tegangan (Volt)

(23)

39

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Y

Gambar 3.3 Diagram Alir (Flow Chart) Perhitungan Jatuh Tegangan secara Manual

Mulai

Menghitung Arus Beban Trafo Distribusi

Menghitung Arus Yang Mengalir Pada Saluran

Tentukan Impedansi, Cos , Sin , Panjang Saluran

Menghitung Jatuh Tegangan secara Manual

Lakukan Analisis Berhasil

Selesai

(24)

40

Tri Fani, 2014

3.7 Perhitungan Jatuh Tegangan Menggunakan Simulasi Software ETAP 7.0 Perhitungan jatuh tegangan menggunakan software ETAP 7.0

menggunakan langkah-langkah pada gambar 3.4 dibawah ini, data-data yang digunakan dalam simulasi adalah, library ETAP7_DJBB.lib, yang berisi informasi mengenai peralatan yang digunakan beserta nilai-nilainya, yang kemudian akan dimasukan pada rating setiap peralatan. Diagram satu garis main line feeder leuwigajah, yaitu peta sistem yang berisi infomasi mengenai gardu distribusi, seperti kode gardu, lokasi gardu, kapasitas gardu, tipe gardu, merk gardu, beban trafo tersebut, jarak antar gardu, data penghantar yang di gunakan sepanjang saluran, dll. Diagram satu garis digambarkan pada lembar project

software ETAP 7.0, buka library ETAP7_DJBB.lib, masukan nilai-nilai rating

(25)

41

Tri Fani, 2014

Gambar 3.4. Diagram Alir (Flow Chart) Perhitungan Jatuh Tegangan Software ETAP 7.0

Mulai

Jalankan Software ETAP 7.0

Buka Library ETAP7_DJBB.lib

Gambar Diagram Satu Garis

Feeder Leuwigajah

Masukan nilai-nilai rating power grid, rating transformator, pilih jenis, diameter, panjang penghantar, masukan lump load, masukan nilai-nilai ratingnya

Jalankan Simulasi Load

Flow Analysis

Berhasil

Tampilkan hasil simulasi, dan Lakukan analisis

Selesai

T

(26)

42

Tri Fani, 2014

3.8 Perbandingan Jatuh Tegangan Perhitungan Secara Manual dengan Perhitungan Software ETAP 7.0

Setelah selesai melakukan perhitungan jatuh tegangan secara manual, melakukan simulasi software ETAP 7.0 dan mendapatkan hasil, kemudian penulis membandingan hasil kedua perhitungan tersebut, seberapa besar perbedaan jatuh tegangan diantara kedua perhitungan tersebut, seberapa besar jika diubah dalam bentuk persen, apakah jatuh tegangan masih dalam batas yang diperbolehkan oleh PT. PLN (PERSERO) atau tidak, dan seberapa besar tegangan yang di dapatkan pada ujung saluran.

(27)

43

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Mulai

Jalankan Software ETAP 7.0

Buka Library ETAP7_DJBB.lib

Gambar Diagram Satu Garis

Feeder Leuwigajah

Pengaturan OLTC pada trafo

Jalankan Simulasi

Load Flow Analysis

Berhasil

Tampilkan hasil simulasi dan Lakukan analisis

Selesai

Gambar 3.5. Diagram Alir (Flow Chart) Pengaturan Tegangan Menggunakan OLTC Melalui Software ETAP 7.0

T

Y

(28)

78

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Dari hasil perhitungan secara manual, didapatkan bahwa jatuh tegangan sepanjang feeder Leuwigajah adalah sebesar 335,68 V, dalam persen adalah 1,678%, dengan tegangan pada ujung feeder sebesar 19664,32 V dari tegangan kerja 20 KV. Merujuk pada ketetapan PT. PLN (Persero) yang diatur dalam SPLN No.72 tahun 1987, bahwa jatuh tegangan yang diperbolehkan adalah 5% dari tegangan kerja 20 KV. Dengan kata lain, jatuh tegangan yang terjadi sepanjang feeder Leuwigajah masih dalam batas yang diperbolehkan oleh PT. PLN (Persero).

2. Dari hasil simulasi software ETAP 7.0, didapatkan bahwa jatuh tegangan sepanjang feeder Leuwigajah adalah sebesar 625 V, dalam persen adalah 3,125%, dengan tegangan ujung saluran sebesar 19375 V dari tegangan kerja 20 KV. Merujuk pada ketetapan PT. PLN (Persero) yang diatur dalam SPLN No.72 tahun 1987, bahwa jatuh tegangan yang diperbolehkan adalah 5% dari tegangan kerja 20 KV. Dengan kata lain jatuh tegangan yang terjadi sepanjang feeder Leuwigajah masih dalam batas yang diperbolehkan oleh PT. PLN (Persero).

3. Dari hasil kedua perhitungan, dapat kita bandingkan secara keseluruhan, bahwa jatuh tegangan melalui simulasi software ETAP 7.0 lebih tinggi dibandingkan perhitungan secara manual. Keduanya mempunyai selisih 289,3 V, atau dalam persen 1,447%. Setelah dilakukan pengaturan tegangan menggunakan OLTC pada software ETAP 7.0 didapatkan hasil yang cukup signifikan. Tegangan pada pangkal feeder mengalami kenaikan sebesar 622 V, dari 19834 V menjadi 20456 V. Pada ujung

feeder, tegangan juga mengalami kenaikan dari 19375 V menjadi 20006

(29)

79

Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 5.2 Saran

1. Karena seiring dengan perkembangan teknologi dan pentingnya studi tentang pengaturan tegangan, maka bagi dunia pendidikan, disarankan untuk menambahkan materi atau mata kuliah khusus yang membahas tentang software yang dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam sistem tenaga listrik.

2. Bagi pengelola layanan, disini adalah PT.PLN (Persero) disarankan untuk mengkaji ulang tentang besarnya jatuh tegangan pada feeder Leuwigajah dan pegaturan tegangan menggunakan OLTC, dan diharapkan dapat membantu menjadi referensi untuk melakukan pengaturan tegangan pada sistem distribusi 20 KV.

(30)

80 Tri Fani, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, A., Kuwahara, A. (2004) Saluran Transmisi, jilid II. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Dwi Cahyanto, R. (2008) Studi Perbaikan Kualiatas Tegangan dan Rugi-Rugi

Daya Pada Penyulang Pupur dan Bedak Menggunakan Bank Kapasitor, Trafo Pengubah Tap, dan Penggantian Kabel Penyulang. [Online]. Tersedia di:

http://www.scribd.com/doc/209323683/File. [Diakses 20 Februari 2014]. Etap Power station ( Manual Book ). (2006). CD copy.

Fata Alam, M. dan Sukmadi, T. (2012) Pengenalandan Pemeliharaan Tap

Changer Pada Transformator Tenaga 150/20kv di P3B RJTD. [Online]. Tersedia

di:http://www.elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F008139_MKP.pdf. [Diakses 25 November 2013]. Gonen, T. (2014) Electric Power Distribution Engineering, third edition. [Online] Tersediadi:http://books.google.co.id/books?id=cRzlAgAAQBAJ&printsec=frontc over&dq=turan+gonen&hl=id&sa=X&ei=z7eFU5inK8OyuATx7IC4BA&ved=0 CEoQ6AEwBA#v=onepage&q=turan%20gonen&f=false. [Diakses 20 Maret 2014].

Halid Siregar, R. dan Syahrizal. (2007) Analisa Pengaturan Tegangan

Menggunakan On Load Tap Changer Dalam Meningkatkan Tegangan Terima 20 Kv. [Online]. Tersedia di: http://www.scribd.com/doc/39949611/Analisa-Pengaturan-Tegangan-Menggunakan-on-Load-Tap-Changer. [Diakses 25 November 2013].

Juniarti Muhdar, I. dan Yunus, S. (2013) Evaluasi Drop Tegangan Pada Jaringan

Tegangan Menengah 20 Kv Feeder Bojo Pt Pln (Persero) Rayon Mattirotasi.

[Online]. Tersedia di: http://www.scribd.com/doc/175390624/Evaluasi-Drop- Tegangan-pada-Jaringan-Tegangan-Menengah-20-KV-Feeder-Bojo-PT-PLN-Persero-Rayon-Mattirotasi. [Diakses 10 Maret 2014].

Kadir, A. (2000) Distribusi Dan Utilisasi Tenaga Listrik. Jakarta: Universitas Indonesia.

Marsudi, D. (2006) Operasi Sistem Tenaga Listrik. Yogyakarta: Graha Ilmu Nahvi, M. dan Edminister, J. (2004) Rangkaian Listrik Edisi Keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Perusahaan Listrik Negara. (2011) Statistik PLN 2011. [Online]. Tersedia di: http://www.pln.co.id/dataweb/STAT/STAT2011IND.pdf. [Diakses 8 Juni 2014]. Perusahaan Listrik Negara. (2010) Buku 5 Standar Konstruksi Tegangan

(31)

81

Tri Fani, 2014

http://www.scribd.com/doc/137161913/PLN-buku-5-pdf. [Diakses 20 Maret 2014].

Perusahaan Listrik Negara. (2010) Buku 4 Standar Konstruksi Gardu Distribusi

Dan Gardu Hubung Tenaga Listrik. [Online]. Tersedia di: http://www.scribd.com/doc/208812109/Standar-Konstruksi-Gardu-Distribusi-Dan-Gardu-Hubung-Tenaga-Listrik-2. [Diakses 20 Maret 2014].

Sentosa Setiadji, J., Machmudsyah, T., dan Isnanto, Y. (2006) Pengaruh

Ketidakseimbangan Beban Terhadap Arus Netral dan Losses pada Trafo

Distribusi. [Online]. Tersedia di:

http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/elk/article/viewFile/16701/16693. [Diakses 20 Maret 2014].