1.13 3.62 1.44 0.15 1.79 3.22 3.32 0.58 1.61 0.53 0.03 0.04 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
0 2 4 6 8 10 12
MDP 1.04
MDP 1.13
MDP 2.04
MDP 2.07
MDP 3.01
MDP 3.04
MDP 3.06
MDP 4.02
MDP 4.05
MDP 5.02
MDP 6.03
MDP 6.05 SDP
1.04 SDP 1.13
SDP 2.04B
SDP 2.07
SDP 3.01B
SDP 3.04 A
SDP 3.06A
SDP 4.02C
SDP 4.05
SDP 5.02
SDP 6.03A
SDP 6.05
Persentase Total Jatuh Tegangan (%)
Unit Beban
4.2.4 Rugi-rugi Total Sistem
Tabel 4. 21 Hasil simulasi beberapa sampel rugi-rugi sistem Lokasi Saluran
Tipe Jumlah Inti Penampang (mm2 ) Jarak (m) Pembebanan Arus (A)
Rugi-rugi
Dari Ke
kW kVAR
MDP
1.04 SDP 1.04 NYY 1 185 54.6 642.5 4.00 3.10 MDP
1.07 SDP 1.09 NYY 1 185 122.3 324.5 4.57 3.54 MDP
2.04
SDP
2.04B NYY 1 300 126.6 450.2 2.86 3.49 MDP
2.07 SDP 2.07 NYY 1 300 199 31.56 0.02 0.03 MDP
3.01
SDP
3.01B NYY 1 300 280.9 251.7 1.98 2.42 MDP
3.04
SDP 3.04
A NYY 1 185 252 405.1 7.33 5.69
MDP 3.06
SDP 3.06
A NYY 1 185 187 279.7 5.19 4.03
MDP 4.02
SDP
4.02C NYY 1 185 137 66.26 0.21 0.17 MDP
4.05 SDP 4.05 NYY 1 300 180 536.8 3.85 4.70 MDP
5.02 SDP 5.02 NYY 1 300 60 523.7 1.22 1.49 MDP
6.03
SDP
6.03A NYY 1 35 20 29.94 0.008 0.001 MDP
6.05 SDP 6.05 NYY 1 120 50 43.54 0.01 0.01
- Trafo 1 - - - - 27.72 4.25 25.47
- Trafo 2 - - - - 24.83 3.41 20.43
- Trafo 3 - - - - 41.62 9.57 57.41
- Trafo 4 - - - - 37.33 6.87 41.23
- Trafo 5 - - - - 46.82 10.81 64.87
- Trafo 6 - - - - 1.746 0.13 0.19
Total Rugi-rugi sistem hasil simulasi 127.20 310.90
Suatu sistem kelistrikan dikatakan belum memiliki operasi optimal apabila masih ditemukan adanya rugi-rugi daya yang cukup besar dimana hal tersebut dipengaruhi oleh sejumlah faktor antara lain panjang saluran, tidak optimalnya
penempatan transformator terhadap beban, dan diameter penghantar yang tidak sesuai dengan jumlah kapasitas beban sehingga menghasilkan timbulnya panas pada saluran penghantar yang berujung pada hilangnya daya dan tegangan pada saluran.
Sistem kelistrikan pada suatu industri yang beroperasi secara kontinu memerlukan keseimbangan beban antar fasa untuk pemerataan beban sehingga meminimalkan rugi-rugi daya yang terjadi pada sistem. Nilai rugi-rugi daya yang besar tentunya akan berpengaruh pada optimalnya kerja pada peralatan listrik yang digunakan serta pada perhitungan finansial terhadap biaya perawatan dari peralatan tersebut. Dalam penelitian ini dibahas mengenai rugi-rugi daya total yaitu rugi-rugi saluran penghantar ditambah dengan rugi-rugi transformator.
Perhitungan nilai rugi-rugi daya pada saluran tegangan rendah maupun tinggi sangat bergantung pada karakteristik penghantar berdasarkan nilai luas penampang dan resistansi dari penghantar tersebut. Ukuran luas penampang saluran penghantar yang besar tentu saja akan mengalirkan arus yang besar dan menahan panas lebih baik bila dibandingkan ukuran luas penampang yang lebih kecil.
Namun keunggulan ini juga memiliki efek samping yakni memungkinkan untuk terciptanya niali rugi–rugi daya yang lebih besar oleh sebab adanya efek Joule, dimana terciptanya kenaikan temperature kabel seiring dengan meningkatnya arus yang mengalir pada kabel. Hasil simulasi rugi-rugi daya yang
terjadi dipenghantar pada sistem kelistrikan PT. Showa Indonesia Mamufacturing dapat dilihat pada tabel 4.21.
Dari tabel 4.21 dapat dilihat bahwa saluran antara MDP 3.04 menuju ke SDP 3.04A dengan nilai rugi-rugi KW sebesar 7.33 kW. Rugi-rugi yang terjadi ini disebabkan nilai daya besar 271 kVA, nilai faktor daya 91% dan juga disebabkan oleh panjang saluran 252 meter dan luas penampang yang kurang sesuai. Adanya jatuh tegangan saluran sebesar 3.22% juga turut andil dalam kemunculan nilai rugi-rugi saluran ini.
Gambar 4. 13 Tampilan nilai rugi-rugi saluran penghantar terbesar hasil simulasi aliran daya.
Nilai daya aktif yang dikirim saluran sebanding dengan nilai arus yang dikirim oleh saluran tersebut. Hal ini sesuai dengan analogi yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa semakin besar nilai arus yang mengalir di suatu saluran maka akan menghasilkan potensi nilai rugi-rugi yang semakin besar pula.
Gambar 4. 14 Tampilan nilai rugi-rugi transformator 1 2500kVA hasil simulasi aliran daya
Pada transformator 1 dengan kapasitas daya sebesar 2500 kVA menyerap daya reaktif sebesar 25.47 kVAR atau 8.19% dari total daya reaktif sistem sebesar 310.9 kVAR. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 4.25 kW atau menyumbang 3.34% dari total rugi-rugi daya aktif yang terjadi 127.2 kW.
Gambar 4. 15 Tampilan nilai rugi-rugi transformator 2 2500kVA hasil simulasi aliran daya
Pada transformator 2 dengan kapasitas daya sebesar 2500 kVA menyerap daya reaktif sebesar 20.43 kVAR atau 6.57% dari total daya reaktif sistem sebesar 310.9 kVAR. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 3.41 kW atau menyumbang 2.68% dari total rugi-rugi daya aktif yang terjadi 127.2 kW.
Gambar 4. 16 Tampilan nilai rugi-rugi transformator 3 3000 kVA hasil simulasi aliran daya
Pada transformator 3 dengan kapasitas daya sebesar 2500 kVA menyerap daya reaktif sebesar 57.41 kVAR atau 18.47% dari total daya reaktif sistem sebesar 310.9 kVAR. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 9.6 kW atau menyumbang 7.52% dari total rugi-rugi daya aktif yang terjadi 127.2 kW.
Gambar 4. 17 Tampilan nilai rugi-rugi transformator 4 3000 kVA hasil simulasi aliran daya
Pada transformator 4 dengan kapasitas daya sebesar 3000 kVA menyerap daya reaktif sebesar 41.2 kVAR atau 13.26% dari total daya reaktif sistem sebesar 310.9 kVAR. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 6.9 kW atau menyumbang 5.4% dari total rugi-rugi daya aktif yang terjadi 127.2 kW.
Gambar 4. 18 Tampilan nilai rugi-rugi transformator 5 3000 kVA hasil simulasi aliran daya
Pada transformator 5 dengan kapasitas daya sebesar 3000 kVA menyerap daya reaktif sebesar 64.9 kVAR atau 20.86% dari total daya reaktif sistem sebesar 310.9 kVAR. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 10.8 kW atau menyumbang 8.50% dari total rugi-rugi daya aktif yang terjadi 127.2 kW.
Gambar 4. 19 Tampilan nilai rugi-rugi transformator 6 630 kVA hasil simulasi aliran daya
Pada transformator 6 dengan kapasitas daya sebesar 630 kVA menyerap daya reaktif sebesar 0.2 kVAR atau 0.1% dari total daya reaktif sistem sebesar
310.9 kVAR. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 0.1 kW atau menyumbang 0.06% dari total rugi-rugi daya aktif yang terjadi 127.2 kW.
Total rugi-rugi pada sistem kelistrikan PT. Showa Indonesia Manufacturing lebih didominasi oleh rugi-rugi daya yang dihasilkan oleh transformator 5 step down 20/0.4 kV dengan kapasitas daya sebesar 3000 kVA. Pada transformator 5 3000 kVA menyerap daya reaktif sebesar 64.87 kVAR atau 20.86% dari total daya reaktif sistem sebesar 310.9 kVAR. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 10.81 kW atau menyumbang 8.50% dari total rugi-rugi daya aktif yang terjadi 127.2 kW.
Dari gambar 4.20 Grafik cakupan daya aktif pada hasil simulasi, total rugi- rugi pada sistem kelistrikan PT. Showa Indonesia Manufacturing lebih didominasi pada saluran penghantar yakni 92.17 kW atau 72.46% dari total rugi-rugi daya aktif 127.2 kW. Dan rugi-rugi pada keseluruhan transformator sebesar 35.03 kW atau 27.54% dari total rugi-rugi daya aktif.
Dan untuk keseluruhan rugi-rugi yang terjadi pada sistem kelistrikan PT.
Showa Indonesia Manufacturing yaitu sebesar 127.2 kW atau 2.2% dari total beban sebesar 5658 kW. Data persentase total rugi-rugi daya aktif pada simulasi aliran daya kondisi operasi normal dapat dilihat pada Gambar 4.20 berikut.
Gambar 4. 20 Grafik cakupan daya aktif pada hasil simulasi
4.2.5 Skenario Saat Pemakaian Transformator Maksimal
Tabel 4. 22 Hasil pembebanan saluran saat kapasitas maksimal transformator
5658
92.17 35.03