JURNAL
ANALISIS SISTEM JARINGAN TEGANGAN MENENGAH 20 kV
DI KAWASAN INDUSTRI KELAPA SAWIT
PT. BUMITAMA GUNAJAYA AGRO
Heri Darmawan1; Rudi Kurnianto2; Rudi Gianto3; Ismail Yusuf4; Purwoharjono5
1Politeknik Negeri Ketapang
2Universitas Tanjung Pura Pontianak
3 Universitas Tanjung Pura Pontianak
4 Universitas Tanjung Pura Pontianak
5 Universitas Tanjung Pura Pontianak
e-mail: heridarmawan212@yahoo.co.id
ABSTRACT
This study analyzes the repair of the electricity distribution network of PT. BGA, due to a voltage drop in the existing electricity network up to -20% and the plan to increase the electrical load from 118.6 kW to 334.35 kW in the form of models and simulations. The improvement method is to make a configuration of a new electricity distribution network system and analyze the power flow with ETAP. The results of the improvement by upgrading the distribution voltage system to 20 kV, the distribution of the electrical load is made into four clusters, namely, clusters A, B, C and D, upgrading the step up transformer to 500 kVA, step down transformer cluster A 200 kVA, cluster B and C 125 kVA, cluster D 160 kVA, the primary distribution cable network uses the AAAC type (3×70 mm2), the secondary distribution network for each cluster uses the NFA2X-T (3×70+1×50 mm2) and the home connection line uses the NFA2X (4×10 mm2, 4×16 mm2 and 4×25 mm2). The results of the power flow analysis with ETAP, after repairs, where the voltage drop that occurs in the entire electric load bus ranges from 0.3 to 4.7% or 0.379 kV to 0.362 kV, where the value is still within the allowable voltage standard, namely for low voltage network (JTR) variation is a maximum of + 5% and a minimum of -10% of the nominal voltage (SPLN1: 1995).
Keywords: JTM 20 kV, Voltage Drop, ETAP.
ABSTRAK
Penelitian ini menganalisis perbaikan jaringan distribusi listrik PT. BGA, dikarenakan terjadi jatuh tegangan pada jaringan listrik existing sampai -20 % dan rencana peningkatan beban listik dari 118,6 kW menjadi 334,35 kW dalam bentuk model dan simulasi. Metode perbaikan yaitu membuat konspigurasi sistem jaringan distribusi listrik baru dan menganalisis aliran daya dengan ETAP . Hasil perbaikan dengan mengupgrading sistem tegangan distribusi menjadi 20 kV, pendistribusian beban listrik di buat menjadi empat kluster yaitu, cluster A, B, C dan D, upgrading transformator step up menjadi 500 kVA, transformator step down cluster A 200 kVA, cluster B dan C 125 kVA, cluster D 160 kVA, jaringan kabel distribusi primer menggunakan jenis AAAC (3×70 mm)2, jaringan distribusi sekunder masing-masing cluster menggunakan jenis NFA2X-T (3×70+1×50 mm)2 dan Saluran sambungan rumah menggunakan kabel jenis NFA2X (4×10 mm2 , 4×16 mm2 dan 4×25 mm)2. Hasil analisis aliran daya dengan ETAP, setelah dilakukan perbaikan, dimana jatuh tegangan yang terjadi pada keseluruhan bus beban listrik berkisar antara 0,3 sampai 4,7 % atau 0,379 kV sampai 0,362 kV, dimana nilai tersebut masih dalam standar tegangan yang di ijinkan yaitu untuk jaringan tegangan rendah (JTR) variasinya adalah maksimal + 5 % dan minimal -10 % terhadap tegangan nominal (SPLN1 : 1995).
Kata kunci: JTM 20 kV,Tegangan Jatuh, ETAP.
- PENDAHULUAN
Pertumbuhan produksi kelapa sawit di PT. BGA (Bumitama Gunajaya Agro) terus meningkat dan sudah sewajarnya hal tersebut harus didukung dengan ketersediaan pasokan listrik yang handal. Untuk saat ini beban listrik yang terpakai sebesar 118,6 kW, dimana pendistribusian nya sering mengalami gangguan yang di sebabkan kapasitas peralatan sistem jaringan distribusi tidak memadai, penempatan beban listrik yang tidak merata dan kerusakan cacat fisik pada kabel jaringan distribusi sehingga menyebabkan terjadi jatuh tegangan. Rencana kedepan nya, kebutuhan daya listrik di kawasan industri kelapa sawit akan ditingkatkan menjadi 334,35 kW dari sektor perumahan dan sarana penunjang yang umumnya bersifat beban induktif dan resistif. Hal tersebut secara tidak langsung menyebabkan profil tegangan listrik pada jaringan tersebut akan menjadi lebih buruk. Kondisi tersebut menimbulkan kerusakan pada alat-alat listrik seperti motor listrik, air conditioning, kulkas. karna tegangan kerja yang di terima tidak sesuai standar yang diijinkan
Penggunaan listrik pada untuk saat ini masih dikelola secara mandiri dimana proses pembangkitan dihasilkan dari turbin uap dengan kapasitas 1600 kW dengan bahan bakar limbah sawit . Sistem saluran distribusi kelistrikan utama yang ada saat ini menggunakan tipe saluran radial dengan mengoperasikan satu unit transformator step up 120 kVA dengan tegangan kerja 0,38/1 kV, satu unit transformator step down 120 kVA dengan tegangan kerja 1/0,38 kV, kabel penghantar jaringan distribusi primer menggunakan tipe NFA2X-T jenis udara dengan ukuran ukuran 3×95+1×70 mm2 dan kabel penghantar jaringan distribusi sekunder menggunakan tipe NFA2X-T jenis udara dengan ukuran ukuran 3×70+1×50 mm2.
-
- State of The Art
Indra Roza [5] melakukan penelitian yang berjudul “Analisa Perbaikan Drop Voltage Dengan Trafo Sisip Sistem Distribusi JTR di PT. PLN (persero) Rayon Perbaungan Dengan Aplikasi Program Etap”. Dimana terjadi penurunan tegangan akibat penggunaan trafo yang menerima beban relatif besar mendekati beban maksimal 80% ( real 76,22 %), berakibat tidak bisa berfungsinya sebagaian alat listrik di perumahan. Penelitian ini dilakukan untuk memperbaiki voltage drop yang terjadi pada jaringan distribusi sekunder dengan melakukan perhitungan rumus dan software ETAP 12.6. Dimana untuk mengatasi masalah drop tegangan ujung adalah dengan memasang transformator sisipan, dengan prinsip kerja membagi dua beban yang terdapat pada transformator sebelumnya
Suprianto melakukan penelitian tentang Analisa Tegangan Jatuh pada Jaringan Distribusi 20 kV PT.PLN Area Rantau Prapat Rayon Aek Kota Batu. Penelitian ini di lakukan untuk memperbaiki kualitas tegangan pada sistem distribusi tenaga listrik tersebut. Metode yang di gunakan adalah Mempelajari perhitungan penurunan tegangan (voltage drop) dengan menggunakan software ETAP. Hasil jatuh tegangan terbesar pada bus utama, bus sub utama dan bus lateral pada saat LWBP berturut-turut adalah 92,47% ,91,7% dan 91,52%, nilai tersebut masih dalam batas standard untuk under voltage maksimum yaitu 10%. Untuk jatuh tegangan terkecil pada bus utama, bus sub utama dan bus lateral berturut-turut adalah 96,84% , 96,43% dan 96,38%.
Perbedaan yang dilakukan pada penelitian ini dengan penelitian sebelumnya adalah dari sisi upaya perbaikan yang dilakukan secara menyeluruh dengan melakukan upgrading sistem tegangan kerja, upgrading tranformator step up, upgrading step down, upgrading kabel penghantar jaringan distribusi dan penataan kabel saluran rumah pada masing masing clustering area yang akan dialiri listrik. Kemudian tools yang digunakan untuk melakukan simulasi adalah aplikasi Electrical Transient Analyzer Program (ETAP) 19.1. dimana ETAP 19.1 merupakan versi baru diharapkan memiliki fitur-fitur tambahan yang dapat mendukung penelitian ini.
-
- Landasan Teori
- Teori Dasar
- Landasan Teori
Aliran beban (atau aliran daya) merupakan solusi untuk kondisi operasi keadaan normal dari suatu sistem tenaga listrik. Secara umum, perhitungan aliran daya dilakukan untuk perencanaan sistem tenaga dan perencanaan operasional dan untuk operasi dan kendali sistem. Data yang diperoleh dari studi aliran daya digunakan untuk studi operasi normal, analisis kontingensi, penjadwalan optimum dan stabilitas.
Masalah aliran daya dapat didefinisikan sebagai perhitungan dari aliran-aliran daya saluran dan tegangan-tegangan bus dari suatu sistem tenaga listrik pada kondisi beban dan pembangkitan tertentu.. Dengan menggunakan hukum Kirchhof untuk arus:
………..………………………………………………………………………… (2.1)
Dengan mengambil konjuget dari (2.1), diperoleh:
….……………………………………………………………………………..… (2.2)
Kemudian mengalikannya dengan Vi:
……………………………………………………………..…….…..… (2.3)
Atau SGi = SLi + STi ..…………………………………………………………………….…… (2.4)
dimana:
SGi = daya pembangkitan tiga-fasa yang mengalir ke bus i
SLi = daya beban tiga-fasa yang mengalir keluar dari bus i
STi = daya yang ditransmisikan tiga-fasa yang mengalir keluar dari bus i
Oleh karena:
SGi PGi jQGi…………………………………………………………………………….. (2.5a)
SLi PLi jQLi ……………………………………………………………….……………… (2.5b)
STi PTi jQTi ……………………………………………………………..…….………… (2.5c)
maka:
PGi PLi Pti………………………………………………………………………………….. (2.6a)
QGi QLi Qti ………………………………………………………………………….…… (2.6b)
-
-
- Aliran Daya Dengan Metoda Newton-Raphson
-
Metoda Newton-Raphson adalah metoda yang paling sering digunakan untuk menyelesaikan suatu sistem persamaan nonlinier. Dalam mencari solusi, metoda Newton-Raphson menggunakan teknik iteratif. Dengan teknik iteratif ini, pencarian solusi dimulai dengan estimasi awal untuk variabel yang ingin dicari. Estimasi tersebut kemudian diperbaiki secara berturutan sampai solusi yang diinginkan diperoleh. Apabila solusinya telah didapat, maka dikatakan bahwa solusinya telah konvergen.
Langkah iteratif dari metoda Newton-Raphson dalam mencari solusi adalah dengan menyelesaikan persamaan berikut secara berturutan:
X (k 1) X (k ) X (k ) …………………………………………………………………….… (2.7)
dimana:
X (k ) J ( X (k ) 1 J ( X (k ) ) …..………………………………………….…………….… (2.8)
Pada (2.44), J(X) merupakan Jacobian dari F(X) dan dihitung melalui:
…….…………………………………………………….….…… (2.9)
Dengan demikian, langkah-langkah dari metoda Newton-Raphson dalam mencari solusi adalah sesuai algoritma berikut:
Langkah 1: Set k = 0, dan tentukan estimasi awal
untuk solusi X(k) dan toleransi .
Langkah 2: Cek apakah: maks|F(X(k))|< , Jika ya,
stop dan solusinya adalah X(k).Jika
tidak, lanjutkan ke Langkah 3.
Langkah 3: Hitung Jacobian J(X(k)) dan X(k)
melalui (2.44).
Langkah 4: Hitung X(k+1) atau perbaiki nilai
estimasi melalui (2.43).
Langkah 5: Set k = k + 1, dan kembali
ke Langkah 2.
-
-
- Aliran Daya Dan Rugi-Rugi Daya Saluran
-
Setelah algoritma dari metoda Newton-Raphson berhasil mendapatkan solusi, aliran daya pada saluran-saluran dan besar pembangkitan daya dari bus-bus pembangkit dapat dihitung. Bila dimisalkan bahwa saluran yang menghubungkan bus p dan q memiliki admitansi seri ypq dan admitansi shunt total y’pq , maka arus yang mengalir pada saluran tersebut akan diberikan oleh :
………………………………………………………………….(2.10)
Sehingga, aliran daya dari bus p ke q diberikan oleh:
………………………………………………………….(2.11)
Dengan cara yang sama, aliran daya dari bus q ke p diberikan oleh:
…………………………………………………………(2.12)
Rugi-rugi daya pada saluran p-q dapat dihitung dengan menjumlahkan Ppq+jQpq dan Pqp+jQqp.
Daya yang dibangkitkan pada bus slack dapat dihitung dengan menjumlahkan semua aliran daya pada saluran yang keluar dari bus tersebut. Alternatif lain adalah dengan menggunakan (2.6).
- METODE PENELITIAN
- Diagram Alur Penelitian
Menguraikan langkah kerja dalam melakukan sebuah penelitian sangat penting sebelum melakukan penelitian secara langsung dan pengambilan data secara langsung terhadap objek penelitian, dikarenakan langkah kerja ini menjadi acuan dalam penelitian ini untuk menyatakan penelitian ini menemukan hasil atau sebaliknya. Untuk mempermudah membaca langkah kerja maka uraian langkah kerja diimplementasikan kedalam sebuah diagram alir penelitian yang dapat dilihat pada Gamba 2.2.
Gambar 2.2. Diagram alur penelitian
Berdasarkan dari cara memperolehnya, data primer merupakan data yang diambil secara langsung dari objek penelitian. Data primer dalam penelitian ini merupakan data kuantitatif dari hasil observasi secara langsung lokasi kawasan industri PT. BGA. Diagram segaris sistem kelistrikan utama pada kawasan industri diperlihatkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Diagram segaris sistem kelistrikan utama PT. BGA
-
- Pengambolan Data Primer
Pengukuran tegangan dibagi menjadi dua bentuk pengukuran. Yang pertama dilakukan secara kondisional artinya dilakukan hanya sesekali sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan. Pengkuran ini dilakukan pada sisi perlatan dan beban listrik. Peralatan listrik yang di ukur di antaranya transformator step up dan transformator step down sedangkan untuk beban listrik di lakukan pengukuran di lokasi perumahan G2 Staf untuk sistem satu phasa dan kantor divisi I KNDE sistem tiga phasa R,S,T, dan N yang merupakan beban terjauh. Dimana kedua lokasi tersebut pada tempat berbeda dalam jaringan yang sama. Fungsi dari pengukuran ini untuk memeriksa besarnya tegangan jatuh (voltage drop) yang terjadi pada sistem distribusi jaringan listrik tersebut. Pengukuran yang kedua adalah pegukuran tegangan secara real time selama 3 kali dalam satu hari pada Kawasan industri kelapa sawit PT. BGA. Pegukuran dilakukan pada jam kerja yaitu dari pukul 08.00-16,00. Hal ini dilakukan karena pada jam ini kegiatan operasinal pabrik pengolahan sawit dan aktifitas kegiatan adminstratif sangat banyak menggunakan beban listrik karena pada jam kerja pemakain beban listrik berada pada posisi puncak. Hasil pengukuran tegangan di perlihatkan pada Tabel 2.1 sampai Tabel 2.3.
Tabel 2.1. Hasil pengukuran tegangan transformator step down (Bus 4)
Tabel 2.2. Hasil pengukuran tegangan ujung pada kantor KNDE (Bus 7)
| `Hari | Jam | Phasa | Tegangan
(Volt) |
Variasi Tegangan
(%) |
Keterangan |
| Rabu | 9:30 | R-S
R-T T-S |
331
336 345 |
-12,9
-11,6 -9,2 |
Luar Standar
Luar Standar Dalam Standar |
| Rabu | 11:15 | R-S
R-T T-S |
304
308 324 |
-20,0
-18,9 -14,7 |
Luar Standar
Luar Standar Luar Standar |
| Rabu | 16:00 | R-S
R-T T-S |
337
338 332 |
-11,3
-11,1 -12,6 |
Luar Standar
Luar Standar Luar Standar |
Tabel 2.3. Hasil pengukuran tegangan ujung pada rumah staf G2 (Bus 5)
| Hari | Jam | Phasa | Tegangan
(Volt) |
Variasa Tegangan
(%) |
Keterangan | ||
| Rabu | 9:45 | R-N
S-N T-N |
178
184 189 |
-19,1
-16,4 -14,1 |
Luar Standar
Luar Standar Luar Standar |
||
| Rabu | 11:30 | R-N
S-N T-N |
175
182 191 |
-20,1
-17,3 -13,2 |
Luar Standar
Luar Standar Luar Standar |
||
| Rabu | 16:15 | R-N
S-N T-N |
177
186 193 |
-19,5
-15,5 -12.3 |
Luar Standar
Luar Standar Luar Standar |
||
- HASIL DAN PEMBAHASAN
- Upgrading Sistem Kelistrikan PT. BGA
Pada penelitian ini, tegangan sistem jaringan distribusi akan dinaikan menjadi 20 kV, beban pada sistem kelistrikan di kawasan industri kelapa sawit PT. BGA akan dibuat menjadi empat cluster yaitu A, B, C dan D, satu unit transformator step up 500 kVA, satu unit transformator step down untuk mensuplai cluster A 200 kVA , satu unit transformator step down untuk mensuplai cluster B dan C 125 kVA, dan satu unit transformator step down untuk mensuplai cluster D 160 kVA. Kabel jaringan distribusi primer (JTM) menggunakan jenis AAAC dengan penampang 3×70 mm2. Jaringan distribusi sekunder pada cluster A di buat menjadi 3 saluran (JTR), jaringan listrik, cluster B dan C di buat masing masing 1 saluran (JTR), jaringan listrik , dan cluster D dibuat menjadi 2 saluran (JTR) jaringan listrikkabel jaringan distribusi sekunder jaringan distribusi sekunder (JTR) dengan menggunakan kabel jenis NFA2X-T dengan penampang kabel 3×70+1×50 mm2, dan saluran sambungan rumah ( SR) mengunakan jenis NFA2X, 4×10 mm2 , 4×16 mm2 dan 4×25 mm2.. Terlihat bahwa beban total untuk sistem kelistrikan PT. BGA adalah 334,35 kW atau 334,35 kVA dengan asumsi faktor daya adalah 1. (lihat Gambar 3.1)
Gambar 3.1. Diagram segaris sistem kelistrikan PT. BGA
-
- Perhitungan Tegangan Sistem Setelah Upgrading Dengan Simulasi ETAP
Setelah dilakukan upgrading pada sistem kelistrikan PT. BGA, yang kemudian disimulasi menggunakan ETAP (lihat Gambar 4.5). Terjadi perbaikan tegangan pada saluran distribusi primer (JTM), saluran distribusi sekunder (JTR) dan saluran rumah (SR) sehingga nilai tegangan pada bus beban listrik memenuhi standar tegangan kerja yang di ijinkan (lihat Tabel 4.37 sampai Tabel 4.47).
Gambar 3.2. Single line diagram upgrading setelah running
Tabel 3.1. Data tegangan transformator step up 0,4/20 kV
| Bus | Conection | Tegangan
kV |
Variasi Tegangan
% |
Keterangan |
| 2 | Primary | 0,389 | +2,3 | Dalam Standar |
| 3 | Secondary | 19,92 | -0,4 | Dalam Standar |
Tabel 3.2. Data tegangan transformator step down 20/0,4 kV
| Bus | Conection | Tegangan
kV |
Variasi Tegangan
% |
Keterangan |
| 4 | Primary | 19,91 | -0,4 | Dalam Standar |
| 5
6 7 |
Secondary
Secondary Secondary |
0,39
0,39 0,40 |
+2,6
+2,6 +5,2 |
Dalam Standar
Dalam Standar Dalam Standar |
Tabel 3.3. Data tegangan saluran distribusi primer (JTM)
| Bus | Tegangan
kV |
Variasi Tegangan
% |
Keterangan |
| 3 | 19,92 | -0,4 | Dalam Standar |
| 4 | 19,91 | -0,4 | Dalam Standar |
Tabel 3.4. Data tegangan saluran distribusi sekunder (JTR)
Tabel 3.5. Data tegangan beban listrik pada jaklur 1 cluster A
Tabel 3.6. Data tegangan beban listrik pada saluran 2 cluster A
| Bus | Nama Beban | Tegangan
(kV) |
Variasi Tegangan
(%) |
Keterangan |
| 19
20 21 22 23 |
Rumah Staf (G2)
Guest House Fabrikasi Furniture MKNR Kantor Divisi 1 KNDE Klinik MKNR |
0,375/0,216
0,368/0,213 0,376/0,217 0,379/0,219 0,377/0,218 |
-1,3
-3,2 -1,1 -0,3 -0,8 |
Dalam standar
Dalam standar Dalam standar Dalam standar Dalam standar |
Tabel 3.7. Data tegangan beban listrik pada saluran 3 cluster A
| Bus | Nama Beban | Tegangan
(kV) |
Variasi Tegangan
(%) |
Keterangan |
| 24 | Rumah Staff (G1)-BKCW | 0,369/0,213 | -2,9 | Dalam standar |
Tabel 3.8. Data tegangan beban listrik pada cluster B
Tabel 3.9. Data tegangan beban listrik pada cluster C
| Bus | Nama Beban | Tegangan
(kV) |
Variasi Tegangan
(%) |
Keterangan |
| 38
39 |
Rumah Karyawan (G6)-PKS
CKNT |
0,372/0,215
0,371/0,214 |
-2,1
-2,4 |
Dalam standar
Dalam standar |
Tabel 3.10. Data tegangan beban listrik pada jaklur 1 cluster D
| Bus | Nama Beban | Tegangan
(kV) |
Variasi Tegangan
(%) |
Keterangan |
| 40 | KNLA | 0,362/0,209 | -4,7 | Dalam standar |
Tabel 3.11. Data tegangan beban listrik pada saluran 2 cluster D
| Bus | Nama Beban | Tegangan
(kV) |
Variasi Tegangan
(%) |
Keterangan |
| 41
42 43 44 45 46 47 48 |
BKCW
Musholla TK SD SMP UPS Kantor Wilayah Kios |
0,368/0,213
0,379/0,219 0,379/0,219 0,379/0,219 0,379/0,219 0,379/0,219 0,378/0,218 0,379/0,219 |
-3,2
-0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,5 -0,3 |
Dalam standar
Dalam standar Dalam standar Dalam standar Dalam standar Dalam standar Dalam standar Dalam standar |
- KESIMPULAN DAN SARAN
- Kesimpulan
Dari keseluruhan hasil perbaikan sistem jaringan kelistrikan akibat penambahan daya listrik dari 118,6 kW menjadi 334,35 kW dan jatuh tegangan sampai -20 % pada jaringan listrik PT. BGA, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
- Dilakukan perbaikan sistem kelistrikan dengan melakukan upgrading tegangan kerja pada jaringan distribusi dari 1 kV menjadi 20 kV.
- Mengelompokan beban kelistrikan menjadi empat cluster yaitu A,B,C dan D. Dimana cluster A di buat menjadi 3 saluran listrik JTR, cluster B dan C di buat masing masing 1 saluran listrik JTR, dan cluster D dibuat menjadi 2 saluran listrik JTR.
- Dilakukan upgrading pada transformator step up menjadi 500 kVA, upgrading transformator step down pada cluster A sebesar 200 kVA, upgrading transformator step down pada cluster B dan C sebesar 125 kVA dan upgrading transformator step down cluster D sebesar 160 kVA
- Dilakukan Upgrading jaringan kabel distribusi dimana untuk jaringan distribusi primer (JTM) menggunakan jenis AAAC dengan penampang kabel 3×70 mm2, jaringan distribusi sekunder (JTR) untuk saluran masing masing cluster menggunakan jenis NFA2X-T dengan penampang kabel 3×70+1×50 mm2, dan saluran sambungan rumah ( SR) mengunakan jenis NFA2X, 4×10 mm2 , 4×16 mm2 dan 4×25 mm2.
- Dilakukan analisis aliran daya dengan ETAP dimana jatuh tegangan yang terjadi pada keseluruhan bus beban, berkisar antara 0,3 sampai 4,7 % atau 0,379 kV sampai 0,362 kV. Nilai tersebut masih dalam standar tegangan yang di ijinkan untuk jaringan tegangan rendah (JTR) variasinya adalah maksimal + 5 % dan minimal -10 % terhadap tegangan nominal (SPLN1 : 1995).
- Saran
Dalam upaya peningkatan kwalitas dan kehandalan daya jaringan listrik berdasarkan hasil simulasi perbaikan yang dilakukan, dapat dipertimbangkan saran dan rekomendasi sebagai berikut:
- Analisis perbaikan jatuh tegangan dapat dikembangkan dengan penerapan simulasi menggunakan injeksi beban (kapasitor bank) untuk menguji keandalan model yang dirancang.
- Upaya perbaikan jatuh tegangan dapat dilakukan dengan menambahkan Static Synchronous Compensator (STATCOM) menggunakan aplikasi perangkat lunak ETAP.
- Analisis perbaikan jatuh tegangan dan penyaluran beban listrik dapat dikembangkan dengan menerapkan tegangan 1 kV pada sistem konspigurasi jaringan distribusi yang berbeda.
UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih kepada Universitas Tanjungpura Pontianak Kalimantan Barat tempat dimana penulis mengabdi dan mendapatkan dukungan untuk terus berkarya dan meneliti serta semua pihak yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan jurnal ini yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu. Dan terutama ucapan terimakasih untuk kedua orangtua dan istri serta keluarga saya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Budi Santoso, Albert Gifson, Dicky Pratama yang berjudul “Perbaikan Tegangan Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 kV Penyulang Tomat Gardu Induk Mariana Sumatera Selatan” Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknik – PLN [2] Andri Van Anugrah, Hamzah Eteruddin dan Arlenny yang berjudul “Studi Pemasangan Express Feeder Jaringan Distribusi 20 kV Untuk Mengatasi Drop Tegangan Pada Feeder Sorek PT PLN (Persero) Rayon Pangkalan Kerinci” Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Lancang Kuning [3] Agung Nugroho, dan Eko Setiawan yang berjudul ‘Analisa perbaikan losses dan jatuh tegangan pada jaringan sambungan rumah tidak standar dengan simulasi software etap 7.5.0” Jurusan Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Semarang [4] Feri Siswoyo Hadisantoso, 2016, “Analisa Penurunan Tegangan (Voltage Drop) dan Rugi-rugi (Losses) Penyulang Menggunakan ETAP di Gardu Induk Bandung Selatan”, Politeknik Enjinering Indorama. [5] Indra Roza, 2019, Analisa perbaikan drop voltage dengan trafo sisip sistem distribusi jtr di pt. pln (persero) rayon perbaungan dengan aplikasi program etap, Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Komputer Universitas Harapan Medan. [6] Yoga Prastyo, Juningtyastuti, dan karnoto, 2015 “ Perancangan Jaringan Distribusi 20 kV Pada PT. Bukit Asam ( persero ), tbk “ Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universita Diponegoro, semarang. [7] Joseph Kristian Triyoga , Ir. Unggul Wibawa, M. Sc , Ir. Mahfudz Shidiq, MT, “ Perencanaan Jaringan Distribusi Yang Efisien Untuk Suplai Motor Penggerak Pompa Air Menggunakan Metode Successive Backward Di Lahan Tebu PG Asembagoes Situbondo “ Jurusan Teknik Elekto, Universitas Brawijaya, Malang. [8] Maju Binoto, Slamet Pambudi, Budi Nugroho, 2020 “ Penempatan Transformator Guna Perbaikan Penyaluran Daya Listrik Pada Jaringan Distribusi Kabupaten karanganyar“ , Program Studi Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta, Surakarta, Indonesia. [9] Septianissa Azzahra, Oktaria Handayani, Siti Auliya, 2019, “ Studi Perbaikan Jatuh Tegangan Dan Rugi Daya Pada Jaringan Tegangan Rendah Dengan Pembangunan Gardu Sisip Tipe Portal “, Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknik – PLN. [10] Suprianto, 2018 “ Analisa Tegangan Jatuh pada Jaringan Distribusi 20 kV PT.PLN Area Rantau Prapat Rayon Aek Kota Batu “ Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Medan. [11] Chaerul Arifin, Bambang Satriyo Purwito, dan Ahmad Sholihuddin, 2017 “ Studi Analisa Penempatan Transformator Distribusi Berdasarkan Beban Lebih Di PT. PLN (Persero) Area Kediri Upj Rayon Srengat Blitar “ Fakultas Teknik, Universitas Islam Balitar. [12] I Wayan Sudiartha, I Putu Sutawinaya, I Ketut TA, dan Ardy Firman, 2016 “ Manajemen Trafo Distribusi 20 kV Antar Gardu BL031 dan BL033 Penyulang Liligundi Dengan Menggunakan Simulasi Program Etap “ Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali Bukit Jimbaran. [13] Daryanto A, 2010, “Pengaturan Tegangan Sisi Sekunder Pada Transformator Daya 60 MVA 150/20 kV Dengan Pengubah TAP Berbeban Di Gardu Induk Keramasan PT PLN. Laporan Akhir Diploma 3 Politeknik Negeri Surabaya. [14] PUIL (Peraturan Umum Instalasi Listrik) 2011, Standar Instalasi Listrik [15] Djiteng Marsudi, 2006, “ Operasi Sistem Tenaga Listrik,” Graha Ilmu [16] Zuhal, 1995, “ Ketenaga Listrikan Indonesia,” PT. Ganeca Prima [17] Sutrado kabel katalogue.LAMPIRAN
Transformator step up existing
Transformator Step Down Existing
Kabel distribusi primer saluran udara
dengan jenis NFA2X-T 3×95+1×70 mm2 eksisting
Kabel distribusi sekunder saluran udara dengan
jenis penghantar NFA2X-T 3×70+1×50 mm2 eksisting
Pengukuran Tegangan Beban Tiga Fasa
Pengukuran Tegangan Beban Satu Fasa
Sample Page
Grounding system atau sistem pembumian merupakan seperangkat alat yang digunakan untuk menyalurkan arus listrik berlebih ke bumi, sehingga melindungi manusia dari sengatan listrik kejut. Selain itu juga sebagai proteksi terhadap komponen peralatan lainnya dari bahaya tegangan dan arus asing.
Sistem pembumian adalah salah satu bagian dari sistem pengamanan perangkat kelistrikan dan rangkaian listrik yang harus selalu ada. Untuk melakukan pembumian, ada berbagai persyaratan yang berlaku yang menjamin sistem pembumian dapat bekerja dengan baik.
Setidaknya ada empat buah komponen instalasi listrik yang wajib untuk dibumikan atau diketanahkan dalam rangka mengamankan aliran listrik sebagai berikut:
- Titik Netral yang berasal dari generator maupun transformator listrik. Menghubungkan titik netral dari generator atau transformator ke tanah dibutuhkan untuk memproteksi hal-hal yang berkaitan dengan gangguan hubung tanah.
- Kawat petir pada bagian atas dari saluran transmisi yang juga berperan sebagai lightning arrester harus dibumikan juga. Semua kaki dari tiang transmisi harus ikut dibumikan, mengingat kawat petir ada di sepanjang saluran transmisi. Dengan begitu, petir yang bergerak menyambar kawat petir akan seluruhnya disalurkan ke dalam tanah melalui setiap kaki dari tiang saluran transmisi.
- Seluruh komponen instalasi yang dengan mudah tersentuh manusia dan mudah menghantarkan listrik karena terbuat dari logam harus dibumikan.
- Bagian bawah komponen pembuangan listrik dari lightning arrester. Tujuannya adalah supaya lightning arrester bekerja dengan maksimal dalam membuang muatan listrik yang berasal dari petir menuju bumi atau tanah.
Manfaat dari Grounding System
- Mencegah timbulnya tegangan kejut listrik (shock) yang membahayakan orang di sekeliling daerah tersebut.
- Sebagai sistem proteksi terhadap kinerja peralatan listrik dan juga elektronik, agar performanya tetap berjalan lancar.
- Sebagai sistem perlindungan peralatan listrik dan rangkaian listrik, agar tidak rusak akibat timbulnya tegangan kejut listrik dari petir.
- Menyalurkan energi dari sambaran petir yang mengenai komponen penangkal petir ke tanah.
- Sebagai sistem untuk meningkatkan performa atau memperbaiki performa dari sistem kelistrikan.
- Agar dapat menghasilkan arus tertentu yang besar dan juga lama timbulnya arus tersebut tidak akan menyebabkan ledakan dan juga kebakaran pada bangunan dan seisinya.
- Melindungi orang-orang dari bahaya sengatan listrik, baik dalam kondisi normal maupun tidak dari tegangan sentuh serta tegangan langkah.
Tiga Jenis dari Grounding System
- Single Grounding Single grounding atau pembumian single merupakan sistem pembumian penangkal petir yang dilakukan dengan menancapkan secara tegak lurus satu pasak atau batang logam ke dalam tanah. Selain batang logam, terkadang juga bisa digunakan pipa galvanis yang diisi dengan kabel BC pada bagian dalamnya. Selanjutnya pipa galvanis dihubungkan ke kabel penyalur menggunakan bak kontrol.Selain itu umumnya untuk grounding sistem para teknisi menggunakan batang tembaga / grounding rod. Seperti yang kita tahu bahwa tembaga adalah bahan material yang sangat bagus untuk menjadi konduktor / media yang bisa di aliri arus listrik setelah bahan emas.
- Paralel Grounding Sistem paralel grounding menjadi opsi terbaik, apabila sistem pembumian single kurang berjalan dengan baik seperti yang diharapkan. Sistem paralel grounding sebenarnya hampir serupa dengan single grounding, namun ditambahkan dengan material logam untuk melepas arus ke dalam tanah. Jarak antara material batang logam sekurang-kurangnya adalah 2 meter.Kedua batang logam tersebut harus dihubungkan menggunakan kabel BC atau BCC. Penanaman batang logam tambahan dapat dilakukan dengan mendatar di kedalaman tertentu. Selain itu, penanaman juga bisa dilakukan di sekeliling bangunan dengan membentuk cakar ayam atau cincin. Kedua teknik penanaman material logam dapat dilakukan bersama-sama dengan acuan resistansi atau tahanan sebaran di bawah 3 Ohm, setelah diukur dengan Earth Tester Ground.
- Maksimum Grounding Berbeda dengan dua jenis sistem pembumian sebelumnya, maksimum grounding memanfaatkan lembaran tembaga atau biasa dikenal dengan sebutan copper earthing plate, yang telah diikat menggunakan kabel BC sebagai bahan pembumian penangkal petir.
Selain memasukkan lembaran tembaga, dapat pula dimasukkan larutan semen bentonite di titik pembumian dari penangkal petir. Penambahan semen bentonite bertujuan agar kualitas resistansi dari pembumian meningkat dan tetap terjaga. Penggunaan maksimum grounding diterapkan pada daerah dengan tanah yang teksturnya lebih keras atau berbatu.
Faktor yang Berpengaruh Terhadap Sistem Pembumian
Agar sistem pembumian dapat bekerja dengan maksimal dan sesuai peruntukannya, ada beberapa hal yang harus diperhatikan, baik itu faktor internal maupun faktor eksternal seperti kondisi lingkungan.
- Syarat agar sistem pembumian dikatakan layak adalah apabila tahanan sebaran resistansi yang dimiliki sistem pembumian paling besar 3 Ohm. Sehingga apabila nilai tahanan bisa di bawah 3 Ohm, akan lebih baik.
- Material yang digunakan untuk melakukan pembumian penangkal petir adalah material batang tembaga, kerucut tembaga, dan lempeng tembaga. Luas permukaan material pembumian penangkal petir yang ditanam ke tanah sangat berpengaruh terhadap nilai resistansi dari penangkal petir. Nilai resistansi semakin rendah ketika luas permukaan material pembumian penangkal petir yang ditanam ke tanah semakin besar. Kinerja penangkal petir dikatakan semakin baik, apabila nilai resistansinya semakin rendah.
- Kedalaman pemancangan batang logam elektroda bergantung kepada jenis tanah dan sifat tanah tersebut. Jenis tanah yang keras serta berbatu, maka lebih efektif apabila pemancangan dilakukan dalam ke dalam tanah. Sementara itu, pada tanah yang lebih gembur seperti tanah liat dan tanah rawa, maka pemancangan batang logam elektroda cukup dilakukan secara dangkal.
- Nilai tahanan jenis tanah yang merupakan nilai resistansi tanah. Analisis nilai tahanan jenis tanah harus dilakukan sebelum dilakukan pemancangan batang logam.
Grounding system atau pembumian merupakan penghubungan salah satu bagian peralatan listrik ataupun badan listrik seperti transformator, motor, pemutus daya, dan generator yang pada kondisi normal tidak dialiri arus listrik ke dalam tanah. Fungsi utama pembumian adalah untuk proteksi.