Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Atas rahmat dan bimbingan-Nya penulis dapat menulis skripsi ini dan menyelesaikannya dengan baik. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan akademik yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan Program Studi di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Judul tugas akhir adalah : “Analisis Kehilangan Energi Jaringan Tegangan Menengah (20 KV) di PT PLN (Persero) Rayon Klakah Area Jember”.
Oleh karena itu, penulis dengan ikhlas dan senang hati menerima segala koreksi dan perbaikan untuk menyempurnakan artikel ini agar bermanfaat di kemudian hari. Oleh karena itu, dengan segala keikhlasan dan kerendahan hati kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya. Bapak Ibu dosen dan karyawan Fakultas Teknik yang telah selama ini mendidik dan mengabdi kepada penulis selama proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.
Bapak Kadek Adi Dwi Purwaka selaku Manajer Klakah Rayon dan Bapak Chuzaini sebagai Supervisor Teknis, serta seluruh karyawan PLN Klakah Rayon yang telah banyak memberikan bantuan dan bimbingan selama penyelidikan. Kakak-kakak saya dan rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik khususnya angkatan konversi 2015, Non-Reg dan 2016, dengan keakraban dan persaudaraannya, sangat membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Oleh karena itu perbaikan harus dilakukan dengan beberapa cara yaitu penggantian konektor tap pada PHB-TR, penyeimbangan beban trafo dan tap changer trafo, perbaikan tersebut bertujuan untuk mengurangi kerugian yang besar setelah perbaikan dan penghematan yang besar (kWh). yang bisa dihemat dengan PLN.
Latar Belakang
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Batasan Masalah
Manfaat Penelitian
Sistematika Penulisan
Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, sistematika penulisan dan penjelasan istilah-istilah dalam laporan akhir ini. Berisi beberapa data yang digunakan, tahapan pengumpulan data, perhitungan besarnya pengurangan kerugian dan penghematan kWh. Berisi analisis metode pengurangan kerugian yang paling berdampak, penilaian hasil pengurangan kerugian sebelum dan sesudah perbaikan, serta perhitungan penghematan kWh.
Dalam proses pendistribusian energi listrik, tenaga listrik dihasilkan oleh pusat pembangkit listrik, kemudian tenaga listrik tersebut disalurkan (ditransmisikan) melalui jaringan transmisi. Dari jaringan transmisi kemudian disalurkan ke konsumen tenaga listrik melalui jaringan distribusi tenaga listrik. Penyulang distribusi dapat berupa saluran udara maupun melalui saluran kabel bawah tanah.Pada penyulang distribusi terdapat gardu distribusi yang berfungsi untuk menurunkan tegangan distribusi primer menjadi tegangan rendah yaitu 380/220 volt yang disalurkan melalui Saluran Rendah. Jaringan Tegangan (JTR) jaringan menggunakan sambungan rumah (SR).
Dari sambungan rumah, arus listrik masuk ke alat pembatas dan pencatatan daya listrik berupa kWh meter yang berfungsi membatasi arus dan mencatat jumlah energi listrik yang digunakan konsumen.
Sistem Pendistribusian Tenaga Listrik
Sistem Pendistribusian Langsung
Sistem distribusi langsung ini digunakan apabila Pusat Pembangkitan Tenaga Listrik berada tidak jauh dari pusat beban, biasanya terletak di daerah pelayanan beban atau di pinggiran kota.
Sistem Pendistribusian Tak Langsung
Pada bagian ini, jika sistem penyaluran tenaga listrik dilakukan secara langsung, maka bagian pertama dari sistem penyaluran tenaga listrik adalah Pusat Pembangkitan Tenaga Listrik. Biasanya pusat pembangkit listrik terletak di pinggiran kota dan umumnya berbentuk pusat pembangkit listrik tenaga diesel (PLTD). Penyaluran tenaga listrik ke pusat pengisian (konsumen) dilakukan dengan menggunakan jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder.
Kalau sistem distribusi tenaga listrik merupakan suatu gardu induk yang berfungsi menurunkan tegangan jaringan transmisi dan menyalurkan energi listrik melalui jaringan distribusi primer (Sistem Distribusi Tenaga Listrik, Daman Suswanto). Jaringan distribusi primer merupakan awal penyaluran tenaga listrik dari Pusat Pembangkitan Tenaga Listrik sampai ke konsumen dengan sistem distribusi langsung. Sedangkan tahapan selanjutnya adalah sistem distribusi tidak langsung dan jaringan transmisi dalam upaya penyaluran tenaga listrik ke konsumen.
Jaringan distribusi sekunder atau Jaringan Distribusi Tegangan Rendah (JDTR) merupakan jaringan tenaga listrik yang terhubung langsung dengan konsumen. Konduktor adalah suatu bahan yang digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik pada sistem saluran udara dari pusat pembangkit ke pusat beban, baik secara langsung menggunakan jaringan distribusi maupun jaringan transmisi terlebih dahulu. Kerugian tegangan yang disebabkan oleh resistansi konduktor harus dipertimbangkan ketika memilih jenis konduktor untuk mengalirkan arus listrik.
Pada jaringan distribusi primer, rugi-rugi tegangan dan rugi-rugi daya paling banyak terjadi pada saluran dan trafo. Faktor penyebab jatuh tegangan dan rugi-rugi daya pada jaringan distribusi 20 kV sangat dipengaruhi oleh jenis material, peralatan dan konstruksi jaringan. Kerja yang diharapkan dalam suatu jaringan distribusi adalah apabila jaringan tersebut mempunyai kesinambungan dalam pendistribusian tenaga listrik serta tingkat keandalan yang tinggi, rugi-rugi daya dan rugi-rugi tegangan yang minimal.
Selain level tegangan dan perbedaan tegangan, terdapat Standar Rugi Tegangan dalam bisnis ketenagalistrikan. Dalam standar ini, penurunan tegangan yang diijinkan dirinci untuk beberapa peralatan sistem tenaga listrik.
Struktur Jaringan Distribusi
Gardu Induk atau Pusat Pembangkit Listrik
Jaringan Distribusi Primer
Sifat sistem distribusi jasa sangat luas dan kompleks karena konsumen yang akan dilayani mempunyai lokasi dan karakteristik yang berbeda-beda. Sistem distribusi harus mampu melayani konsumen yang terkonsentrasi di kota, pinggiran kota, dan konsumen di daerah terpencil.
Gardu Pembagi atau Gardu Distribusi
Jaringan Distribusi Sekunder
130 V dan 230 V adalah tegangan fasa ke netral, sedangkan 400 V adalah tegangan fasa ke fasa.
Losses pada Jaringan Distribusi
Rugi–rugi Sistem Distribusi
Rugi–Rugi Transformator
Efisiensi Transformator
Efisiensi suatu trafo umumnya dihitung berdasarkan daya keluaran dibagi daya masukan, atau dalam bentuk persamaannya adalah :. 2.2) Secara umum, produsen trafo menilai efisiensi trafo yang mereka jual sekitar 99%.
Rugi–Rugi Jaringan
Jadi, rugi-rugi daya trafo untuk semua beban adalah 1% dari beban yang didukungnya. rugi-rugi kontak trafo dan sambungan pada jaringan. Pemilihan kawat penghantar yang digunakan untuk air overhead didasarkan pada besar kecilnya beban yang digunakan, semakin lebar beban maka semakin besar pula penampang kawat penghantar yang digunakan. AAAC (All Aluminium Alloy Conductor) merupakan konduktor paduan aluminium, konduktor ini mempunyai kekuatan mekanik yang lebih baik dibandingkan konduktor AAC.
ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced) merupakan konduktor yang menggunakan dua jenis logam yaitu aluminium dan baja sebagai penguatnya. Apabila suatu arus mengalir pada suatu penghantar, maka penghantar tersebut akan mengalami kehilangan energi panas karena penghantar tersebut mempunyai hambatan. Pada dasarnya jatuh tegangan pada jaringan distribusi merupakan akibat dari impedansi seluruh jaringan itu sendiri.
Kerusakan non teknis adalah kerusakan yang disebabkan oleh kesalahan pembacaan meter, kesalahan pemasukan data, pencurian dan lain-lain, yang penyebabnya bukan karena sifat bahan atau peralatan listrik. Rugi-rugi pada jaringan tegangan menengah (MVT) disebabkan oleh arus beban yang mengalir pada penghantar yang mempunyai parameter seri resistansi (R) dan reaktif (X), sehingga akan mengakibatkan rugi-rugi aktif I2R (Watt) dan rugi-rugi reaktif I2X (VAR). Rugi-rugi aktif (P) = 3 x I2x R dan rugi-rugi energi reaktif secara teknis bukan energi sehingga tidak perlu diperhitungkan.
Rugi tegangan atau biasa disebut jatuh tegangan adalah besarnya tegangan yang diakibatkan oleh arus yang mengalir pada suatu medium yang mempunyai impedansi. Untuk sistem arus searah besarnya jatuh tegangan sama dengan arus dikalikan hambatan saluran, sedangkan pada saluran arus bolak-balik besarnya jatuh tegangan merupakan fungsi arus beban dan kosinus sudut impedansi saluran. memuat. Oleh karena itu dalam perencanaan sistem harus dipilih saluran dan trafo yang dapat mengalirkan arus beban tanpa menimbulkan rugi-rugi tegangan yang berlebihan dan pada suhu yang aman.
Untuk memenuhi kriteria tersebut, beberapa faktor penyebab jatuh tegangan dan rugi-rugi daya pada jaringan distribusi harus diperhatikan, antara lain tegangan sistem, frekuensi, faktor daya beban (cos ɵ), faktor beban, dan keandalan. Dengan cara ini, perusahaan listrik dapat mengambil tindakan yang tepat dan apa yang perlu diterapkan pada beberapa peralatan berbeda untuk meminimalkan rugi-rugi tegangan yang menjadi salah satu penyebab hilangnya peluang dalam penjualan tenaga listrik.
Usaha Memperbaiki Losses
- Membangun Pembangkit Pengatur Tegangan
- Membangun Gardu Induk Baru dan Jaringan Baru
- Pemindahan Beban ke Penyulang Lain
- Penyeimbangan Beban
- Memperbesar Tegangan Kirim (Tap Changer Trafo)
- Memperbesar Penampang Penghantar
- Pengaturan Tegangan Penyulang Menggunakan Alat Pengatur
Berbagai langkah perbaikan tegangan yang harus dilakukan untuk mencegah sag tegangan dan rugi-rugi daya adalah:. Dalam suatu sistem tenaga listrik yang dilayani langsung oleh sumber pembangkit, jatuh tegangan dapat dengan mudah diatasi dengan mengatur pembangkitan generator. Dalam prakteknya, sering terjadi bahwa suatu sistem yang mempunyai jaringan distribusi yang sangat panjang akan mengakibatkan tegangan pada ujung penerima turun cukup rendah di bawah standar.
Cara peningkatan tegangan dengan membangun gardu induk atau penyulang baru pada dasarnya sama dengan memindahkan beban ke sumber baru. Dengan menambah jaringan baru maka kapasitas penyaluran arus menjadi lebih besar sehingga rugi-rugi tegangan dapat dikurangi. Memindahkan beban ke penyulang lain berarti memperkecil arus sehingga jatuh tegangan menjadi lebih kecil.
Tujuan utama pemindahan beban ini bukan untuk memperbaiki tegangan, namun untuk meningkatkan keandalan beban trafo gardu induk atau pertimbangan akibat kenaikan beban. Dampak dari beban yang tidak seimbang pada suatu fasa sangat besar, karena pada keadaan ini terdapat arus yang mengalir melalui penghantar netral yang nilainya tidak dapat diukur dan sangat merugikan sistem bisnis. Pada fasa dengan beban berat nilai jatuh tegangannya akan lebih besar dibandingkan pada fasa dengan beban ringan.
Besar kecilnya penampang penghantar mempengaruhi besar kecilnya jatuh tegangan dan rugi-rugi daya yang terjadi. Oleh karena itu, dalam merencanakan saluran distribusi, ukuran penampang konduktor yang akan dipasang harus diperhitungkan dan harus disesuaikan dengan beban program jangka panjang. Peralatan pengatur tegangan dirancang untuk secara otomatis mempertahankan nilai tegangan tertentu yang akan bervariasi seiring dengan perubahan beban.
Ketika beban bertambah, peralatan pengatur tegangan akan menaikkan tegangan keluaran di gardu induk untuk mengimbangi meningkatnya jatuh tegangan pada saluran distribusi. Regulator tegangan tambahan ditempatkan di lingkungan gardu induk dan juga dapat dipasang pada penyulang eksternal.
Penurunan Susut di Jaringan 20 kV
Tempat dan Waktu Penelitian
Langkah Pelaksanaan
Metode Pelaksanaan
Dari hasil pengukuran dapat dianalisis titik-titik mana saja yang diprioritaskan untuk segera dilakukan penggantian atau pemeliharaan. Dengan menaikkan tegangan pada sisi sekunder trafo, Anda dapat mengubah posisi saklar pada sisi primer hingga mencapai tegangan keluaran ideal.
Penurunan susut dan saving energy listrik (kWh)
Penyeimbangan beban trafo
Perhitungan susut (losses)
Saving kWh
Penggantian Tap Konektor dan Baut – baut pada PHBTR
Jadi hasil penggantian plug pada Line Tap GF043 dengan suhu awal 50,5 ◦C menjadi 41,7 ◦C menghasilkan pengurangan kerugian sebesar 0,006 W. Pengurangan kerugian yang terjadi karena hilangnya kontak pada sambungan kaki dan baut pada PHBTR.
Tap Changer Transformator
Hasil pelaksanaan Tap Changer Trafo
Perhitungan susut (losses)
Saving (kWh)
Total Perolehan Susut dan Saving (kWh)
Kesimpulan
Saran
