Namun karakteristik sistem distribusi tenaga listrik industri, terutama dari segi ukuran dan kompleksitasnya, sistem tenaga listrik industri harus mempunyai tingkat kontinuitas untuk memenuhi kebutuhan pasokan tenaga listrik dalam jangka waktu yang tidak menentu. Showa Indonesia Manufacturing menggunakan perusahaan listrik swasta yang dimaksudkan untuk menyuplai listrik ke Kawasan Industri Cikarang yang bersumber dari PT. Insulasi yang terdiri dari kertas kraft dan minyak trafo mempunyai batas panas yang diperbolehkan sesuai dengan kelas insulasi spesifikasi trafo.
Bank kapasitor (capacitor bank) menjadi pertimbangan dalam studi aliran daya terutama untuk perhitungan kVAR pada sistem kelistrikan, karena beban induktif seperti motor listrik, lampu TL, heater, dan lain-lain banyak digunakan pada industri pada umumnya. Pada penelitian ini asumsi-asumsi tersebut digunakan sebagai dasar untuk menentukan nilai total faktor koreksi kabel yang digunakan. Misalnya, apabila kondisi lingkungan di sekitar lokasi pemasangan sesuai dengan ketentuan yang dijelaskan pada bagian 2.2.4, maka faktor koreksi dalam hal tersebut dapat diabaikan.
Nilai faktor koreksi pemasangan kabel disesuaikan dengan jumlah kabel yang dipasang, nilainya 2 sampai 10 kabel. Jika jenis dan jumlah kabel berbeda dari yang disebutkan sebelumnya, maka faktor koreksi pemasangan kabel diasumsikan 1.
Analisis Hasil Simulasi
Pembebanan Unit Transformator
Pada trafo 2 dengan daya maksimum 2500 kVA dengan nilai beban 860 kVA atau 34,4% dari daya maksimum trafo. Nilai tersebut masih berada pada level aman pada level trafo distribusi karena masih mempunyai alokasi daya sebesar 640 kVA atau 25,6% sebelum mencapai batas beban ideal sebesar 1500 kVA dan 65,6% sebelum mencapai batas kapasitas maksimal trafo 2500 kVA. Tabel 4.16 menunjukkan persentase beban maksimum terdapat pada trafo 3 dengan daya trafo sebesar 3000 kVA dengan nilai beban sebesar 1442 kVA atau 57,7% dari daya maksimum trafo.
Nilai beban ini hampir mendekati tingkat beban ideal unit trafo distribusi karena mempunyai alokasi sebesar 58 kVA atau 2,3% sebelum mencapai tingkat beban ideal dan trafo ini dapat dikategorikan tingkat beban trafo yang aman karena masih 42,3 % dari nilai daya trafo maksimal 2500 kVA. Pada trafo 4 dengan daya maksimum 3000 kVA dengan nilai beban 1293 kVA atau 43,1% dari daya maksimum trafo. Nilai tersebut masih berada pada level aman pada level trafo distribusi karena masih mempunyai alokasi 507 kVA atau 16,9% sebelum mencapai level batas beban ideal 1800 kVA dan.
Pada trafo 5 dengan daya maksimum 3000 kVA dengan nilai beban 1621 kVA atau 54% dari daya maksimum trafo. Nilai tersebut masih berada pada level aman pada level trafo distribusi karena masih memiliki alokasi daya 179 kVA atau 6% sebelum mencapai level batas beban ideal yaitu 1800 kVA dan 46%. Persentase terendah terdapat pada trafo 6 dengan daya maksimum 630 kVA dengan nilai beban 60,48 kVA atau 9,6% dari daya maksimum trafo.
Nilai tersebut masih berada pada level aman pada level trafo distribusi karena masih terdapat disipasi sebesar 317,51 kVA atau 50,4% sebelum mencapai batas beban ideal sebesar 378 kVA dan 90,4% sebelum mencapai batas kapasitas maksimal trafo 630 kVA. Dari hasil simulasi tersebut pembebanan trafo dari trafo 1 ke trafo 6 masih dapat dikategorikan ideal dan aman. Terdapat pula beban yang sangat kecil yaitu pada trafo 6 dimana bebannya sebesar 60,48 kVA atau 9,6% dari batas kapasitas maksimal 630 kVA.
Tabel 4.17 menunjukkan bahwa nilai rata-rata total beban seluruh trafo pada sistem kelistrikan PT.
Perbandingan Persentase Pembebanan Transformator rata-rata
Melalui data yang tersaji pada tabel 4.18 terlihat bahwa nilai efisiensi unit trafo diperoleh dengan membandingkan daya keluaran dengan daya masukan trafo. Faktor rugi daya yang terdiri dari rugi tembaga dan rugi inti cukup berpengaruh dalam menentukan nilai efisiensi transformator. Terlihat juga pada tabel 4.18 pada trafo 1 berkapasitas maksimum 2500 kVA dengan beban masukan 960 kVA atau 38,40%.
Pada trafo 2 berkapasitas maksimum 2500 kVA dengan beban masukan sebesar 860 kVA atau 34,40% dan beban keluaran sebesar 851 kVA atau 34,04% dari batas beban maksimum kapasitas. Pada trafo 3 berkapasitas maksimum 2500 kVA dengan beban masukan sebesar 1442 kVA atau 57,68% dan beban keluaran. Pada trafo 4 berkapasitas maksimum 3000 kVA dengan beban masukan sebesar 1293 kVA atau 43,13% dan beban keluaran sebesar 1266 kVA atau 42,2% dari batas beban maksimum kapasitas.
Pada trafo 5 daya maksimum 3000 kVA dengan beban masukan 1621 kVA atau 54,03% dan beban keluaran 1586 kVA atau 52,87% dari daya batas beban maksimum. Pada trafo 6 dengan daya maksimum sebesar 630 kVA dengan beban masukan sebesar 60,48 kVA atau 9,60% dan beban keluaran sebesar 60,33 kVA atau 9,6% dari daya batas beban maksimum.
Pembebanan dan Efisiensi Transformator
Perbandingan Kapasitas dan Pembebanan Saluran
Perhitungan ampacity total saluran antara MDP 1.07 hingga SDP 1.09 didasarkan pada faktor koreksi sistem kabel bawah tanah untuk tipe NYY lainnya dan dipengaruhi oleh faktor pemasangan kabel (jarak antar tipe kabel yaitu 7 cm) yang bernilai 1 . berdasarkan penggunaan kabel 1 maka faktor pemasangan kabel dianggap tidak berpengaruh dan juga faktor suhu disekitar kabel (dengan asumsi suhu lingkungan 30oC) adalah 1. Nilai persentase beban saluran melebihi 100% untuk suatu durasi yang lama tentunya akan berpotensi meningkatkan nilai jatuh tegangan dan rugi-rugi saluran. Begitu pula dengan nilai keselamatan operasional, persentase yang melebihi batas akan meningkatkan suhu konduktor dan dapat mengakibatkan penurunan umur saluran.
Jatuh tegangan merupakan permasalahan yang hampir selalu terjadi pada suatu sistem kelistrikan, baik pada pihak penyedia tenaga listrik maupun pada pihak pelanggan.
Perbandingan Jatuh Tegangan
Pada penelitian ini dibahas rugi-rugi daya total yaitu rugi-rugi saluran penghantar ditambah rugi-rugi trafo. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 4,25 kW atau memberikan kontribusi sebesar 3,34% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 127,2 kW. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 3,41 kW atau memberikan kontribusi sebesar 2,68% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 127,2 kW.
Kerugian daya kerja yang diakibatkan sebesar 9,6 kW atau memberikan kontribusi sebesar 7,52% terhadap total kerugian daya kerja yang terjadi sebesar 127,2 kW. Kerugian daya kerja yang ditimbulkan sebesar 6,9 kW atau memberikan kontribusi sebesar 5,4% terhadap total kerugian daya kerja yang terjadi sebesar 127,2 kW. Rugi-rugi daya kerja yang dihasilkan sebesar 10,8 kW atau memberikan kontribusi sebesar 8,50% terhadap total rugi-rugi daya kerja yang terjadi sebesar 127,2 kW.
Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 0,1 kW atau memberikan kontribusi sebesar 0,06% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 127,2 kW. Pabrikan Showa Indonesia didominasi oleh rugi-rugi daya yang dihasilkan oleh 5 buah trafo step down 20/0,4 kV dengan kapasitas daya 3000 kVA. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 10,81 kW atau memberikan kontribusi sebesar 8,50% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 127,2 kW.
Dari Gambar 4.20 Grafik cakupan daya aktif hasil simulasi total rugi-rugi pada sistem kelistrikan PT. Manufaktur Showa Indonesia didominasi oleh saluran konduktor yaitu 92,17 kW atau 72,46% dari total kehilangan daya aktif sebesar 127,2 kW. Dan rugi-rugi seluruh trafo sebesar 35,03 kW atau 27,54% dari total rugi-rugi daya aktif.
Data persentase total rugi-rugi daya aktif pada simulasi aliran daya pada kondisi operasi normal dapat dilihat pada Gambar 4.20 berikut.
Distribusi Daya Aktif (kW)
Pembebanan Saluran Saat Kapasitas Maksimal Trafo
SDP 3.04
SDP 3.06
- NYY 1 185 122.3 327.9 4.66 3.617 MDP
- B NYY 1 300 126.6 454.4 2.91 3.552 MDP
- B NYY 1 300 280.9 253.6 2.01 2.455 MDP
Sistem kelistrikan pada industri yang beroperasi secara kontinyu memerlukan penyeimbangan beban antar fasa untuk mendistribusikan beban secara merata guna meminimalkan rugi-rugi daya yang terjadi pada sistem. Perhitungan nilai rugi-rugi daya pada saluran tegangan rendah dan tinggi sangat bergantung pada karakteristik penghantar berdasarkan luas penampang dan nilai resistansi penghantar tersebut. Adanya penurunan tegangan saluran sebesar 3,25% juga berkontribusi terhadap asal mula nilai kerugian saluran ini.
Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 7,4 kW atau memberikan kontribusi sebesar 4,71% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 158,2 kW. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 5,7 kW atau memberikan kontribusi sebesar 3,59% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 158,2 kW. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 12,4 kW atau memberikan kontribusi sebesar 7,81% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 158,2 kW.
Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 11,7 kW atau memberikan kontribusi sebesar 7,37% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 158,2 kW. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 21 kW atau memberikan kontribusi sebesar 13,30% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 158,4 kW. Rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 0,2 kW atau memberikan kontribusi sebesar 0,15% terhadap total rugi-rugi daya aktif yang terjadi sebesar 158,2 kW.
Kerugian daya kerja yang ditimbulkan sebesar 21 kW atau memberikan kontribusi sebesar 13,3% terhadap total kerugian daya kerja yang terjadi sebesar 158,2 kW. Dari Gambar 4.28 Grafik cakupan daya kerja pada hasil simulasi merupakan total rugi-rugi pada sistem kelistrikan PT. Showa Indonesia Manufacturing didominasi oleh saluran yang menyumbang 99,79 kW atau 63% dari total kehilangan daya operasional sebesar 158,2 kW.
Data persentase total rugi-rugi daya operasi pada simulasi aliran daya pada kondisi operasi normal dapat dilihat pada Gambar 4.28 berikut.
Perbandingan faktor daya saat tidak menggunakan kapasitor
Pada LVMDP 2 pada saat tidak dipasang kapasitor bank maka nilai faktor daya pada saat kapasitor tidak digunakan lebih rendah yaitu 75,4% dan pada saat kapasitor tidak dipasang nilai arus yang mengalir lebih tinggi yaitu 1602.3 A. 33 Nilai faktor daya pada hasil simulasi aliran daya LVMDP 3 Pada LVMDP 3, pada saat dipasang kapasitor bank, arus yang mengalir sebesar 2080.9 A dengan nilai faktor daya sebesar 93.1%. 34 Nilai faktor daya pada hasil simulasi aliran daya LVMDP 4. Pada LVMDP 4, pada saat dipasang kapasitor bank diperoleh arus sebesar 1866.4 A dengan nilai faktor daya sebesar 86.5%.
Pada LVMDP 4 pada saat tidak dipasang kapasitor bank nilai faktor daya pada saat kapasitor tidak digunakan semakin kecil yaitu 67,1% dan pada saat kapasitor tidak dipasang nilai arus yang mengalir lebih besar yaitu 2430,3 A. Pada LVMDP 5 bila kapasitor bank tidak dipasang maka nilainya adalah. Faktor daya jika menggunakan kapasitor lebih kecil yaitu 67,6% dan jika tidak dipasang kapasitor nilai arus yang mengalir lebih besar yaitu 3266,1 A 36 Nilai faktor daya pada LVMDP 6 merupakan hasil simulasi aliran daya pada LVMDP 6 ketika dipasang kapasitor power bank, arus sebesar 87,3 A dengan nilai faktor daya sebesar 94%.
Pada LVMDP 6 pada saat kapasitor bank tidak dipasang maka nilai faktor daya pada saat kapasitor tidak digunakan semakin kecil yaitu 69%, dan pada saat kapasitor tidak dipasang maka nilai arus yang mengalir semakin besar yaitu 119,6 A. Pada semua LVMDP dari LVMDP 1 sampai LVMDP 6. Nilai faktor daya apabila kapasitor tidak digunakan menjadi rendah dan mengakibatkan nilai arus menjadi lebih tinggi. Dari hasil di atas terlihat jelas bahwa arus berbanding terbalik dengan faktor daya yaitu faktor daya.
Sehingga apabila faktor kuasa meningkat, arus berkurangan, dan sebaliknya apabila faktor kuasa rendah, arus yang mengalir akan menjadi tinggi.
