ANALISIS TEGANGAN JATUH PADA JARINGAN DISTRIBUSI RADIAL TEGANGAN RENDAH oleh : Fitrizawati ABSTRACT

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "ANALISIS TEGANGAN JATUH PADA JARINGAN DISTRIBUSI RADIAL TEGANGAN RENDAH oleh : Fitrizawati ABSTRACT"

Irwan Darmadi
7 tahun lalu
Tontonan:

1 ANALISIS TEGANGAN JATUH PADA JARINGAN DISTRIBUSI RADIAL TEGANGAN RENDAH oleh : Fitrizawati ABSTRACT According to the web distribution, the voltage drop is counted from the source power until the consumer. A great nominal current on the chanel can be caused a great voltage drop, as a result, the voltage can be received the down load in other to know and to analyze the value of the voltage drop on each node. Base on the fact, it is presented a web branch, which is distribution a radiation of the low voltage with the many branches. The voltage drop is caused by the various of loading, which is used by the consumer, such a resist, innovate or capacity of loading. Based on the data, which is got from literature study, if we make carculation and analyzes of it. The receive side is smaller than side it is proved that there is an existence of voltage drop. Keyword : Voltage Drop PENDAHULUAN System distribusi merupakan sub system dari system tenaga listrik yang keseluruhannya berfungsi menyediakan tenaga listrik bagi konsumen dengan kualitas tertentu dan harga yang pantas. Energi listrik yang dibangkitkan pada pembangkit listrik masih harus disalurkan dan distribusikan sehingga tiap konsumen menerima energi listrik sesuai dengan kebutuhan masing masing. Untuk mendapatkan suplay daya yang besar dari pusat - pusat beban tersebar letaknya, maka sukar sekali untuk menempatkan tenaga listrik di sekitar konsumen. Daya listrik di kirimkan melalui system jaringan jarak jauh dengan kapasitas besar dari berbagai macam jenis pembangkit listrik ke konsumen. Hal ini dapat menyebabkan kontruksi system transmisi. Tegangan tinggi yang terinterkoneksi menjadi luas. System tersebut diharapkan mampu mensuplay daya yang di butuhkan dan mampu mengantisipasi kebutuhan masa depan yang cenderung meningkat, di samping itu system juga harus memberikan kualitas suplay yang baik dalam memenuhi kebutuhan. Kualitas pelayanan yang baik itu antara lain nilai tegangan yang relative konstan. Tegangan jatuh pada kabel penghantar dihitung antara sumber daya sampai ke konsumen. Arus nominal yang besar yang disalurkan dapat mengakibatkan tegangan jatuh relatif sehingga 1

2 tagangan yang diterima beban konsumen turun, adapun tegangan jatuh yang di izinkan berdasarkan PUIL 2000 adalah 2 % untuk beban penerangan dan 5 % untuk beban motor. Metode ini bisa di pakai untuk merencanakan jaringan disrtibusi radial tegangan rendah, sehingga ukuran penghantar dan tegangan jatuh dapat di analisis. Disini pembahasan mengutamakan kabel tanah dengan contoh tipikal system jaringan distribusi radial tegangan rendah yang terdiri dari tiga cabang dan empat simpul. 1. Tegangan Jatuh pada System Disribusi : Sebelum pembahasan mengenai tegangan jatuh, terlebih dahulu di tinjau struktur jaringan yang dipakai dalam penelitian ini dipakai struktur jaringan radial yang merupakan bentuk jaringan paling sederhana yang menghubungkan beban ke titik sumber, biayanya relatife murah, tidak ada alternative pasokan sehingga tingkat keandalannya relative sangat rendah namun paling banyak digunakan karena pengoperasiannya mudah. Pada struktur jaringan radial pada konsumen paling ujung akan mengalami tegangan jatuh yang lebih besar. Besarnya tegangan jatuh, bisa kita hitung dengan menggunakan persamaan 1 yaitu : V= Vs - VR... ( 1 ) dimana : Vs = Tegangan ujung kirim VR = Tegangan ujung terima Jadi, V adalah selisih antara tegangan ujung kirim dengan tegangan ujung terima, hal ini dapat dilihat pada gambar rangkaian ekivalen dibawah ini. R jxl I VS z VR zl Gambar 1. Rangkaian Ekivalen Saluran Disrtibusi 2

3 V S δ θ VR I Z L IX L I IR Gambar 2. Diagram Fasor Tegangan untuk Feeder pada PF logging Sedangkan diagram fasornya bisa dilihat pada gambar 2. Untuk menghitung berapa besar tegangan jatuh ( V ), diasumsikan bentuk sirkit adalah fasa tunggal dua kawat dimana resistansi dan reaktansinya masing masing dinyatakan dengan R dan X L, pada ujung ujung ujung saluran di hubungkan dengan sebuah beban Z L ( lihat gambar nomor 1 ), maka tegangan kirim ditentukan dengan menggunakan bilangan kompleks dan tegangan terima V R di ambil sebagai : V R = V R + J 0... ( 2 ) Sedangkan hubungan factor daya ( CosØ ) tertinggal, arus dinyatakan I = I Cos Ø R + J Sin Ø R... ( 3 ) Besarnya impedansi saluran adalah : Z = R + J X L... ( 4 ) Sehingga tegangan ujung kirim adalah V S = V R + IZ V S = ( V R + J 0 ) + (I Cos Ø R + J Sin Ø R ) (R + J X L )... ( 5 ) Persamaan diatas bisa juga dapat ditulis dalam bentuk : V S = V R + I R Cos Ø R + I X L Sin Ø R... ( 6 ) Atau V S - V R = I R Cos Ø R + I X L Sin Ø R... ( 7 ) Dengan mensubsitusikan persamaan ( 7 ) ke persamaan ( 1 ), di peroleh : V = I R Cos Ø R + I X L Sin Ø R... ( 8 ) 3

4 2. Bahan dan Metode a. Data Bentuk jaringan adalah jaringan distribusi radial, disini dipakai saluran kabel tegangan rendah bawah tanah, jenis kabel yang digunakan adalah NYY, data karakteristik bisa dilihat pada table 1: Table 1 : Karakteristik listrik kabel NYY Size ( mm 2 ) Resistance ( ohm ) Current Carrying capacity Approx Reactance per conductor 35 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,078 System pengujian yang di berikan pada penelitian ini, dimana tegangan di beban paling ujung ( simpul a ) adalah ini : V, seperti pada gambar di bawah d c b a Beban beban beban Gambar 3 : Contoh Diagram satu garis system jaringan distribusi radial Keterangan : 1, 2, dan 3 adalah cabang a, b, c, dan d adalah simpul Data gambar diatas adalah seperti pada table 1.2 4

5 Tabel 2 : Data Jaringan Distribusi Listrik Simpul Cabang Beban (s) Kva Factor Daya Panjang saluran a - b ,9 lag 3000 b - c ,8 lag 4000 c - d ,7 lag Pengamatan dan Analisa Data Berdasarkan gambar 2, data pada table 2 dan acuan pada simpul a ( Va ) yaitu : serta dengan menggunakan kabel yang mempunyai karakteristik seperti pada table 1, maka kita dapat melakukan perhitungan untuk mendapatkan : a. Arus : Untuk mendapatkan berapa besarnya arus, rumus yang digunakan adalah : I = S Ф.( 9 ) 3.V Dimana Ф = Factor Daya ( cos Ф ) b. Penampang kabel Dari hasil perhitungan arus dengan menggunakan table 1, maka penampang kabel bisa didapat dari table 1 tersebut. c. Impedansi Impedansi juga bisa diambil dari table 1 tersebut. Untuk mendapatkan tegangan pada setiap simpul, maka digunakan persamaan sebagai berikut : V y = V x + I. Z..(10 ) Dimana : V y = Tegangan simpul yang dicari V x = Tegangan simpul sebelumnya I.Z = Tegangan cabang sebelah kanan. ( dalam bentuk perkalian arus dan impedansi ) 5

6 Tegangan jatuh pada simpul yang dicari di peroleh dari tegangan diujung kirim di kurangi dengan tegangan pada simpul yang akan dicari tersebut. Misalnya untuk tegangan jatuh pada simpul a, ( Va ) : Va = V d V a ( dan seterusnya ) 4. Hasil Perhitungan (Penelitian ) Dari data data yang ada dan berdasarkan analisa data serta perhitungan, diperoleh hasil seperti pada table 3 dan table 4 berikut : Table 3 : Hasil perhitungan ( arus, penampang kabel, dan impedansi pada cabang ) Cabang Arus ( KA ) Penampang Impedansi (Ω / kabel ( mm 2 ) km) 1 0, ,514 + j 0, , , j 0, , , j 0,078 Table : Hasil perhitungan ( Tegangan Jatuh pada simpul ) Simpul Tegangan (Volt ) Tegangan jatuh ( Va ) a 210 * 0,6195 b 210,2082 0,4113 c 210,3835 0,2359 d 210, Keterangan * = Teg. acuan 5. Analisa Data Masalah tegangan jatuh pada tiap tiap simpul adalah suatu persoalan untuk menentukan seberapa besar nilai tegangan jatuh pada masing masing simpul sehingga dapat di ketahui apakah tegangan jatuh pada setiap simpul besar atau kecil. Berdasarkan hasil perhitungan pada table 4 dapat dilihat tegangan di ujung terima lebih kecil dari tegangan di ujung kirim dan begitu juga kalau dilihat tegangan jatuh pada simpul di ujung kirim nilainya nol ( 0 ), sementara itu titik 6

7 simpul semakin ke ujung terima tegangan jatuh semakin bertambah besar. Hal ini disebabkan antara lain jarak saluran, beban- beban yang di pakai oleh konsumen dan lain sebagainya. 6. Kesimpulan Berdasarkan perhitungan seperti terdapat pada table 4 dapat di ambil kesimpulan hasil perhitungan. Tegangan jatuh pada beban paling ujung sisi terima lebih besar di bandingkan dengan tegangan jatuh di ujung sisi kirim, hal ini membuktikan bahwa jatuh tegtangan dipengaruhi oleh resistansi dan panjang saluran ( kabel ). DAFTAR PUSTAKA Gonen, Turan, Electric Power Distribution System, Mc Graw. Hill International Edition, New York, Hindi, K, S. Et al, Optimal Cable Profil Of L.V. Radial Distributors, proc. IEE, Vol. 123, No. 4, April Heinhold, Lothar, Power Cable and Their Application, Siemens Aktiengeselischaft, Berlin, Pabla, AS, Electric Power Distribution System, Tata Mc Graw. Hill Publishing Company Limited, New Delhi, 1981 Theraja, A Text Book Of Electrical Technology Publication Division Of Ninja Construction & Development Co, New Delhi, Yayasan PUIL, Persyaratan Umum Instalasi Listrk 2000 (PUIL 2000), Jakarta, 2000 Buku Ajar Disrtibusi Tenaga Listrik, Penataran Dosen Teknik Elektro, Angkatan I Tahun

dokumen-dokumen yang mirip

atau pengaman pada pelanggan.

atau pengaman pada pelanggan. 16 b. Jaringan Distribusi Sekunder Jaringan distribusi sekunder terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik cabang menuju beban (Lihat Gambar 2.1). Sistem distribusi