ANALISA RUGI TEGANGAN DAN DAYA PADA GI BETUNG MENGGUNAKAN MATLAB

(1)

PEMBAHASAN

4.1 Menghitung Parameter Saluran

Berdasarkan data dari tabel 3.4 diperoleh nilai resistansi untuk konduktor AAAC 150 mm2adalah :

• Resistansi saluran pada temperatur 200C, Rdc= 0,210 Ω/km

Selanjutnya dari data resistansi saluran diatas akan ditentukan nilai resistansi saluran sewaktu penyulang dibebani dengan beban puncak malam. Dikarenakan temperatur kerja/operasi konduktor sewaktu pembebanan maksimum tidak diperoleh datanya dilapangan, maka temperatur operasi konduktor disini menggunakan pendekatan dari

literatur (Transmisi Daya Listrik - TS. Hutahuruk Hal 342), dimana didalam literatur tersebut dikatakan temperatur untuk konduktor dibebani maksimum adalah 800C -1000C, dan disini akan diambil pendekatan rata-rata yaitu 900C.

Berdasarkan dari persamaan (2.2) akan didapatkan resistansi pada temperatur operasi konduktor (Rac) adalah :

km R_ac / 2692 . 0 ) 20 228 ( ) 90 228 ( 210 , 0     

Kemudian induktansi saluran (L) akan dicari dari persamaan (2.3) yang berdasarkan data luas penampang (tabel 3.1) dan jarak antara phasa (tabel 3.6) dari konduktor AAAC 150 mm2.

Luas penampang (A) = 150 mm2 = 150 x 10-6m2

m x r 150 10 0,00691 6    

Selanjutnya berdasarkan dari persamaan (2.3), akan dicari nilai induktansi saluran





m cm x x d_e 134 , 1 4 , 113 180 90 90 3   

(2)

Dengan mengalikan nilai induktansi L dengan kecepatan sudut ( ώ ) akan didapatkan nilai reaktansi induktip,

L

X = 2 x π x 50 x 10,688 x 10-4

= 0,3356 Ω/km

4.2 Menghitung Rugi – Rugi Faktor Pembebanan (Loss Load Factor)

Rugi-rugi faktor pembebanan (Loss Load Factor = LLF) adalah suatu faktor pembebanan yang terdapat disetiap penyulang dan faktor ini sangat tergantung pada daya yang disalurkan disetiap penyulang. Dengan diketahui nilai

load factor maka nilai loss load factor dari setiap penyulang akan didapat.

Dengan menggunakan persamaan 2.6 akan ditentukan LLF dari ke empat penyulang pada transformator 1.

• Penyulang Pempek, LLF = (0,3 x 0,70) + (0,7 x 0,702) = 0,553 • Penyulang Lenggang, LLF = (0,3 x 0,70) + (0,7 x 0,702) = 0,553 • Penyulang Celimpungan, LLF = (0,3 x 0,70) + (0,7 x 0,702) = 0,553 • Penyulang Tempoyak, LLF = (0,3 x 0,70) + (0,7 x 0,702) = 0,553

Berdasarkan dari hasil komputasi yang diperoleh diatas, selanjutnya dituangkan dalam tabel 4.1 seperti berikut ini :

  km H x x x x x L / 10 688 , 10 10 10 2 3777 , 21 11 , 163 ln 4 1 2 10 00691 , 0 00691 , 0 134 , 1 ln 4 1 4 2 10 4 4 3 7 7 7                         

(3)

Tabel 4.1 Data Impedansi Saluran dan LLF

4.3 Perhitungan Rugi Tegangan dan Rugi Daya Secara Manual

Dari data-data, baik yang diperoleh langsung ataupun tidak langsung pada gardu induk betung seperti data pada bab 3 dan bab 4, selanjutnya akan dilakukan komputasi terhadap rugi-rugi (losses) yang ada pada penyulang setelah adanya penyaluran daya ke beban-beban yang ada pada penyulang GI. Betung tersebut, perhitungan rugi tegangan ini menggunakan persamaan (2.4) dan perhitungan rugi daya mengunakan persamaan (2.5)

4.3.1 Rugi tegangan dan daya pada penyulang pempek

• Perhitungan persentase rugi tegangan menggunakan persamaan (2.4) :

% 4090 , 11 6 , 20 100 } ) 44 , 0 3356 , 0 9 , 0 2692 , 0 ( 70 78 , 1 { 2    x x x x x Tegangan Rugi Persentase

• Perhitungan persentase rugi daya menggunakan persamaan (2.5):

watt x x x x daya nRugi Perhitunga 49 , 78155 553 , 0 70 2692 , 0 50 3 2  

Daya pada penyulang = 1,78x0,9 = 1.602 = 1602000 watt No PENYULANG JENIS KONDUKTOR Φ (mm2) Rac ( Ω/km ) X ( Ω/km ) LLF 1 Pempek AAAC 150 0,2692 0,3356 0,553 2 Lenggang AAAC 150 0,2692 0,3356 0,553 3 Celimpungan AAAC 150 0,2692 0,3356 0,553 4 Tempoyak AAAC 150 0,2692 0,3356 0,553

(4)

% 8786 , 4 100 1602000 49 , 78155 _  x daya rugi Persentase

4.3.2 Rugi-rugi tegangan dan daya pada penyulang lenggang

• Perhitungan persentase rugi tegangan menggunakan persamaan (2.4):

2 6 , 20 100 } ) 44 , 0 3356 , 0 9 , 0 2692 , 0 ( 29 , 36 35 , 1 { x x x x x Tegangan Rugi Persentase   = 4,5018%

• Perhitungan persentase rugi daya mengunakan persamaan (2.5):

watt x x x x daya nRugi Perhitunga 2193 , 23403 553 , 0 70 2692 , 0 50 3 2  

Daya pada penyulang = 1,35x0,9 = 1,215 = 5679000 watt % 9261 , 1 100 1215000 2193 , 23403 _  x daya rugi Persentase

4.3.3 Rugi-rugi tegangan dan daya pada penyulang celimpungan

• Perhitungan persentase rugi daya menggunakan persamaan (2.5) :

watt x x x x daya nRugi Perhitunga 0206 , 625 553 , 0 22 , 6 2692 , 0 15 3 2  

Daya pada penyulang = 0,53x0,9 = 0,477 = 477000 watt % 1310 , 0 100 477000 0206 , 625 _  x daya rugi Persentase

(5)

4.3.4 Rugi-rugi tegangan dan daya pada penyulang tempoyak

• Perhitungan persentase rugi daya menggunakan persamaan (2.5):

watt x x x x daya nRugi Perhitunga 9829 , 49242 553 , 0 45 , 54 2692 , 0 45 3 2  

daya pada penyulang = 1,60x0,9 = 1,44

= 1440000 watt % 4196 , 3 100 1440000 9829 , 49242 _  x daya rugi Persentase

4.4 Perhitungan Rugi Tegangan dan Daya Menggunakan Software Matlab Perhitungan rugi-rugi tegangan dan daya menggunakan matlab yaitu dengan cara :

1. Membuka program matlab.

2. Menginput seluruh data yang digunakan, dan rumus-rumus pada editor Matlab.

3. Setelah selesai Editor disave ,di beri nama file.

4. Kemudian untuk melihat hasilnya klik Debug, lalu klik Run File. 5. Hasil kerja Editor akan terlihat pada Command Window.

4.5 Hasil perhitungan pada command windows

1. Tampilan perhitungan rugi tegangan dan daya pada command windows

Tampilan jawaban pada Command Window:

---1. PENYULANG PEMPEK

(6)

---Rugi Tegangan = 2358.5933 V Rugi Daya = 78155.49 watt Rugi Daya = 4.8786 % ---2. PENYULANG LENGGANG ---Rugi Tegangan = 4.5018 % Rugi Tegangan = 927.3758 V Rugi Daya = 23403.2193 watt Rugi Daya = 1.9262 % ---3. PENYULANG CELIMPUNGAN ---Rugi Tegangan = 0.30292 % Rugi Tegangan = 62.4024 V Rugi Daya = 625.0206 watt Rugi Daya = 0.13103 % ---4. PENYULANG TEMPOYAK ---Rugi Tegangan = 8.0054 % Rugi Tegangan = 1649.1224 V Rugi Daya = 49242.983 watt Rugi Daya = 3.4197 %

(7)

2. Grafik rugi tegangan dan daya terhadap pabjang saluran

Gambar 4.1 Grafik rugi tegngan dan daya terhadap panjang saluran

4.6 Perbandingan Perhitungan Manual dengan Perhitungan Matlab

Matlab menunjukkan semua hasil komputasi dari pemrograman yang telah dibuat, hasil dari masing-masing bagian diurutkan berdasarkan rumus yang telah diprogram pada jendela M-File dan menampilkan semua hasil pada jendela Command Window. Komputasi diatas akurat dan sesuai dengan kalkulasi secara manual, hanya saja pada Matlab hasil yang didapat terdapat pembulatan terhadap hasil desimal. Dari hasil perhitungan secara manual didapatkan hasil yang sama untuk presentase rugi tegangan, sedangkan untuk presentase rugi daya ada perbedaan 0,006%, dimana perbedaan ini terlalu kecil. Perhitungan dengan bantuan program hanya ditampilkan empat angka dibelakang koma, selain itu

(8)

Dari hasil komputasi dengan program Matlab dan Manual diatas, kemudian dituangkan dalam bentuk tabel 4.2 perbandingan antara perhitungan manual dengan matlab.

Tabel 4.2 Perbandingan Antara Perhitungan Manual dengan MATLAB

Penyulang

Secara manual Matlab

Persentase rugi tegangan% Persentase Rugi Daya% Persentase rugi tegangan% Persentase Rugi Daya% Pempek 11,4090 4,8786 11,4495 4,8786 Lenggang 4,5018 1,9261 4,5018 1,9262 Celimpungan 0,3029 0,1310 0,3029 0,1310 Tempoyak 8,0054 3,4196 8,0054 3,4197

4.7 Analisa Hasil Perhitungan Rugi Tegangan dan Daya

Terjadinya rugi tegangan dan daya pada jaringan atau saluran distribusi antara lain adalah dikarnakan pengaruh dari panjang saluran dan arus yang terdapat pada tiap-tiap penyulang atau feeder, maka rugi tegangan yang terjadi pada penyulang atau feeder akan semakin besar.

Selain itu nilai impendasi juga mempengaruhi besarnya rugi-rugi tegangan yang terjadi pada setiap penyulang atau feeder, dimana impendasi dipengaruhi oleh nilai resistansi saluran dan reaktansi saluran. Semakin besar nilai resistansi dan reaktansi dari saluran maka rugi-rugi tegangan yang terjadi pada setiap feeder-feeder 20,6 KV di Gardu Induk Betung akan semakin besar pula.

Dari tabel 4.2, gambar 4.1 diatas terlihat persentase kerugian tegangan terbesar pada penyulang Pempek yaitu 11,4495% dan penyulang tempoyak 8,0054% nilai ini diatas nilai maksimum SPLN 72_1987, yaitu untuk jaringan konfigurasi loop terbuka maksimum diperkenankan adalah 5%. Dan demikian rugi tegangan ini sudah sangat merugikan pihak PLN maupun konsumen, oleh karna itu diperlulkan usaha-usaha untuk mengurangi besarnya rugi-rugi tegangan

(9)

pada jaringan distribusi sehingga tegangan yang ditrima masih dapat diperguunakan dengan efektif. Sedangkan untuk feeder atau penyulang lenggang 4,5018% dan penyulang celimpungan 0,3029 % masih memenuhi setandar PLN yang dibutuhkan yaitu dibawah 5%.

Berdasarkan perhitungan rugi-rugi daya yang telah dilakukan, bahwa nilai rugi-rugi daya yang terkecil terjadi pada feeder atau penyulang celimpungan 0,1310% sedangkan nilai rugi-rugi daya yang terbesar terjadi pada penyulang pempek 4,8786% dan batas toleransi untuk rugi daya ini tidak ada. Hal ini dapat membuat PLN menjadi rugi karna bisa mempengaruhi pendapatan PLN yang nanti digunakan untuk biaya perawatan dan pemeliharaan transformator dan sebagiannya. sedangkan untuk nilai rugi daya pada penyulang lenggang 1,9262% nilai lenggang ini masih memenuhi nilai standar SPLN 72_1987 yaitu dibawah 2,3%