Fathoni Azis, I Nengah Sumerti, Ngadirin

Transkripsi

1 Junal Teknik Elekto Vol. No.2 79 NLISIS KEUGIN DY PD SLUN TNSMISI EHV (EXT HIGH VOLTGE) DI PT. PLN PESEO PENYLUN DN PUST PENGTUN BEBN JW BLI EGIONL JW TENGH DN DIY UNIT PELYNN TNSMISI UNGN Fathoni zis, I Nenah Sumeti, Nadiin BSTK Listik adalah sumbe enei yan sanat dibutuhkan oleh masyaakat sehina dalam penyaluan enei tesebut haus bena-bena handal, tetapi dalam kenyataannya keuian daya dalam sistem tansmisi tidak dapat dihilankan tetapi keuian daya haus diupayakan dalam batas nomal yaitu 5 5%. Keuian daya yan tejadi pada saluan tansmisi teanan eksta tini banyak diakibatkan oleh bebeapa fakto misalnya keuian daya yan diakibatkan oleh koona, esistan penhanta, kekotoan isolato dll. sehina daya yan kiim dan daya diteima menalami pebedaan nilainya, kaena sebaian daya ada yan hilan diakibatkan oleh fakto-fakto tadi diatas. Tujuan dai penelitian ini adalah untuk menetahui beapa besa keuian daya, jatuh teanan, keuian daya akibat koona dan nilai efisiesi yan tejadi pada saluan Unaan Pedan. Kata Kunci : Powe loss, Bundled conducto, esistance, Induktance PENDHULUN Pusat-pusat listik biasa jua disebut denan sental-sental listik (electic powe station), biasanya letaknya jauh dai tempattempat dimana tenaa listik itu diunakan teutama yan menunakan tenaa ai, kaena itu tenaa listik yan dibankitkan haus disalukan melalui kawat-kawat saluan tansmisi. Saluan-saluan tansmisi membawa tenaa listik dai pusat-pusat pembankitan ke pusat-pusat beban melalui saluan teanan tini 50 kv atau melalui saluan eksta teanan tini 500 kv. Tafo penuunan akan meendahkan teanan ini menjadi teanan subtansmisi 70 kv yan kemudian diadu induk dituunkan lai menjadi teanan distibusi pime 20 kv. Pada adu induk distibusi yan teseba di pusat-pusat beban teanan diubah oleh tafo distibusi menjadi teanan endah 220/380 V. Saluan tansmisi dilihat dai jaak atau panjannya dapat dibedakan menjadi tia yaitu :. Saluan tansmisi jaak pendek (shot line) adalah saluan yan panjannya kuan dai 80 km. 2. Saluan tansmisi jaak menenah (medium line) adalah saluan yan panjannya antaa km. 3. Saluan tansmisi jaak jauh (lon line) adalah saluan yan panjannya lebih dai 240 km. Peumusan Masalah Bedasakan uaian diatas maka pemasalahan yan akan diamati adalah sebaai beikut :. Beapa besa keuian daya pada saluan tansmisi tenaa listik. 2. Beapa besa keuian koona pada saluan tansmisi tenaa listik. 3. Beapa besa selisih teanan yan tejadi antaa teanan pada pankal peniiman denan teanan pada ujun peneimaan. Pembatasan Masalah Penelitian ini hanya dilakukan pada satu saluan udaa tenaa listik teanan tini saja yaitu saluan Unaan Pedan, dan tempat obsevasinya di PT PLN (Peseo) Penyaluan dan Pusat Penatuan Beban Jawa Bali eional Jawa Tenah dan DIY Unit Pelayanan Tansmisi Unaan. nalisis hanya menhitun esistan, eaktan tansmisi tansmisi, impedan, fakto

2 80 Junal Teknik Elekto Vol. No.2 daya, besa teanan pada pankal peniiman, besa teanan pada ujun peneimaan, ui daya, daya peniiman seta efisiensi tansmisi. Tujuan Tujuan dai penelitian ini adalah.. Menetahui ui daya pada saluan tansmisi tenaa listik. 2. Menetahui jatuh teanan pada saluan tansmisi tenaa listik. 3. Menetahui beapa besa fakto dayanya. Manfaat Suatu penelitian dihaapkan dapat membeikan sumbanan yan beati. Manfaat dai hasil studi ini adalah :. Studi ini dapat menetahui besa keuian dayanya apakah masih dalam batas nomal atau sudah telalu besa sehina pelu tindakan lebih lanjut untuk menuani keuian daya tesebut. 2. Studi ini dapat membantu menetahui beapa besa beban yan bisa dibeikan pada saluan tesebut. 3. Studi dapat membantu pelunya pemasanan eakto shunt bila jatuh teanannya telalu besa. 4. Studi ini dapat membantu pelunya esistan pemasanan kapasito bila fakto dayanya menalami penuunan yan besa. esistan penhanta saluan tansmisi adalah penyebab yan tepentin dai ui daya pada saluan tansmisi. Jika tidak ada keteanan lain maka yan dimaksud denan istilah esistan adalah esistan efektif. esistan efektif dai suatu penhanta adalah : = ui daya pada penhanta Ω I 2 dimana daya yan dinyatakan dalam watt dan I adalah aus ms pada penhanta dalam ampee. esistan efektif sama denan esistan aus seaah (dc) dai saluan jika tedapat distibusi aus yan meata (unifom) diseluuh penhanta. Induktan Saluan Induktan kawat tia fasa pada umumnya belainan untuk masin-masin kawat. Namun kaena pebedaanya kecil nilai induktannya dai penhanta yan ditansposisikan yan diambil, bila ketidakseimbanannya tidak besa. Untuk susunan kawat sistem saluan anda eaktan induktif uutan positif (positive sequence inductive eactance) dai saluan yan ditansposisikan dinyatakan oleh W.. Lewis sebaai : X L GMD = 0, f lo0 ( Ω / mile) GM Kapasitan Saluan Kapasitan adalah kemampuan dua kondukto yan dipisahkan oleh isolato untuk menyimpan muatan listik pada teanan yan dibeikan diantaa keduanya. Bila pada dua kondukto yan tepisah oleh jaak tetentu dialikan aus listik maka akan tebentuk fluks elektostatik dan dua kondukto tesebut befunsi sebaai kapasito. Nilai kapasitannya semata-mata teantun dai jai-jai kondukto dan jaak antaa kedua kondukto tesebut seta tidak dipenauhi oleh besanya medan manet. umus untuk menentukan kapasitan saluan adalah : C = V s V 0,0243 GMD lo 0 Jatuh Teanan Jatuh teanan pada saluan tansmisi adalah selisih antaa teanan pada pankal peniiman (sendin end) dan teanan pada ujun peneimaan (eceivin end) tenaa listik. Pada saluan bolak balik besanya teantun pada impedan dan admitansi saluan seta pada beban dan fakto daya. Jatuh teanan elative dinamakan eulasi teanan (voltae eulation), dan dinyatakan oleh umus : V x00%

3 Junal Teknik Elekto Vol. No.2 8 Hilan Daya Dan Daya Guna Tansmisi Hilan daya atau ui daya utama pada saluan tansmisi adalah hilan daya esistan pada penhanta. Disampin itu ada hilan daya koona dan hilan daya kaena kebocoan isolato teutama pada saluan teanan tini. Pada saluan bawah tanah ada hilan daya elektik dan hilan daya pada saluan kabel (sheath). Hilan Daya esistan Hilan daya esistan untuk saluan tia fasa tia kawat untuk saluan tansmisi yan pendek dinyatakan oleh pesamaan : P = 3I 2 l Pada saluan panjan dimana aus pemuat dipehitunkan P = 3l (I 2 - I.Icsinϕ +) P δ 3 2 I c Hilan Koona Bila ais tenah (diamete) kawat kecil dibandinkan denan teanan tansmisi, maka tejadilah ejala teanan tini yan disebut koona. Biasanya ejala koona bau tejadi bila teanan mencapai 77 KV atau lebih. da bebeapa pehitunan-pehitunan teoitis dan empiis menenai hilan koona tetapi teoinya belum diketahui denan pasti. Menuut Peek hilan koona dinyatakan oleh : (kw/km- kawat) sedan menuut Sato : ' 2 ( 25) 2 ( 0 ) 0 = f + E mδe Hilan Kebocoan Pada Isolato Isolato mempunyai hilan daya dielektik dan hilan daya kebocoan (leakae) pada pemukaannya. esistan isolato dai pemukaan isolato yan besih besa sekali. Nilainya menjadi sanat bekuan menjadi bebeapa ohm saja, bila pemukaannya menjadi koto (polluted) kaena isolato tesebut tepasan didaeahdaeah industi atau tepi laut. Bila teanan tini diteapkan pada isolato ini, lapisan pemukaannya yan lembab menuap dan menimbulkan busu api setempat yan kemudian betambah besa sehina menimbulkan lompatan api. Untuk isolato antun 250 mm yan dikotoi belaku umus teanan lompatan api sbb : V = W ( ) 0, η = 28N 5 / 3 {,5( k + 2) + 8 / 5 K Daya Guna Tansmisi Daya una (efficiency) saluan tansmisi adalah pebandinan antaa daya yan diteima dan daya yan disalukan. P P s P x00% = x00% P + P Kondukto Bekas (Bundled Conductos) Pada teanan eksta tini yaitu teanan diatas 230 kv, koona } H denan akibatnya yaitu beupa ui daya dan teutama timbulnya intefeensi denan saluan komunikasi akan menjadi sanat belebihan jika ankaiannya hanya mempunyai sebuah komunikasi dan hanya mempunyai sebuah penhanta pe fasa. Denan menunakan dua penhanta atau lebih pefasa yan disusun bedekatan dibandinkan denan jaak pemisah antaa fasa-fasanya, maka adien teanan tini pada penhanta dalam daeah EHV dapat banyak dikuani. Saluan semacam ini dikatakan sebaai tesusun dai penhanta bekas (bundled conductos). Bekas ini dapat tedii dai dua, tia atau empat penhanta. Bekas tia penhanta biasanya menempatkan penhanta-panhantanya pada sudut-sudut suatu sei tia sama sisi dan bekas empat penhanta menempatkan penhantapanhantanya pada sudut-sudut suatu buju sanka. us tidak akan tebai ata denan tepat antaa panhanta-penhanta dalam bekas jika tidak dilakukan tansposisi penhantapenhanta dalam bekas tetapi pebedaannya tidak beitu pentin dalam paktek, metode GMD

4 82 Junal Teknik Elekto Vol. No.2 sudah cukup teliti untuk pehitunanpehitunan. Keuntunan lain yan sama pentinnya yan dipeoleh dai pembekasan ialah penuunan eaktan. Peninkatan jumlah penhanta dalam suatu bekas menuani efek koona dan menuani efek eaktan. Penuanan eaktan disebabkan oleh kenaikan GM bekas yan besankutan. Pehitunan GM sudah tentu tepat sama denan pehitunan untuk penhanta beupa lilitan. Masin-masin penhanta pada bekas dua penhanta misalnya dapat dipelakukan sebaai sebuah seat atau lilitan suatu penhanta dua lilitan. Induktan Sendii Dai Kondukto Bekas Misalkan jumlah kondukto pe fasa adalah n, dan dimisalkan bahwa tiap kondukto dilalui aus yan sama i/n kaena konduktokondukto itu dianap ditansposisikan sempuna. = K {ln ln D ' d... d + L ( eq ) 2 n L = eaktan induktip dai kondukto ( eq) bekas yan tedii dai n sub-kondukto 6.2 ektansi Induktip Saluan Tia Fasa Denan Kondukto Bekas Yan Ditansposisikan Bila kawat bekas tedii dai n subkondukto denan db, dbc dan dac meupakan jaak-jaak dai titik pusat kawat-kawat bekas fasa, B dan C, maka. denan GMD = 3 GMD X = 0,4467 lo GM GM = n D D D mete B BC C d2d3... dn ' mete } Ohm/km GM Dai Kondukto Bekas GM dai kondukto dimana subkondukto mempunyai jaak-jaak yan sama dan teletak pada suatu linkaan denan adius, dapat dituunkan sebaai beikut. a. Bila jumlah sub-kondukto 2, jadi n = 2 : GM = ' S = '2 = ' 2 b. Bila jumlah sub-kondukto 3, jadi n = 3 : ' xs = '3 = 3 2 GM = 3 l = ρ ,94 x0 ' 3 c. Bila jumlah sub-kondukto 4, jadi n = 4 :,09 ' xs = 4 3 ' 4 GM = 4 d. Bila jumlah sub-kondukto n maka dipeoleh bentuk umum : n GM = n HSIL PENELITIN DN PEMBHSN Data Penhanta Yan Diunakan ' Data yan diambil adalah data untuk saluan tansmisi 500 KV yaitu pada saluan tansmisi Unaan Pedan. Penhanta yan diunakan pada saluan Unaan Pedan adalah penhanta jenis DOVE. Diamete dai penhanta jenis DOVE adalah 2,04 cm, sedankan luas penampannya adalah = 327,94 mm 2 dan esitivitasnya 2,83 X 0-6 miko-ohm-cm, sehina dipeoleh esistan pe fasanya adalah. = 2,83 x 0-6 = 0,0862 ohm/km 2 Untuk kondukto pilin lebih dai dua lapis esistan kawat dikalikan,02. sebaai fakto koeksi untuk mempehitunkan penauh dai pilin tesebut. = 0,0862 x,02 = 0,0880 ohm/km Pehitunan ui Daya Pada saluan tansmisi 500 KV Unaan Pedan adalah meupakan saluan tia fasa sistem tia kawat, jaak anta fasa pada saluan tansmisi 500 KV Unaan Pedan adalah, D = m. Pada setiap fasanya menunakan empat penhanta hal ini dilakukan untuk menuani ui daya yan diakibatkan oleh koona dan teutama timbulnya intefeensi denan saluan komunikasi akan menjadi sanat belebihan jika ankaiannya hanya mempunyai sebuah

5 Junal Teknik Elekto Vol. No.2 83 komunikasi dan hanya mempunyai sebuah penhanta pe fasa. Denan menunakan dua penhanta atau lebih pefasa yan disusun bedekatan dibandinkan denan jaak pemisah antaa fasa-fasanya, maka adien teanan tini pada penhanta dalam daeah EHV dapat banyak dikuani. Bekas empat penhanta biasanya menempatkan penhantapanhantanya pada sudut-sudut suatu buju sanka. Keuntunan lain yan sama pentinnya yan dipeoleh dai pembekasan ialah penuunan eaktan dan menuani efek koona. Sedankan jaak antaa sub kondukto penhanta bekas pada saluan tansmisi 500 KV Unaan Pedan adalah, d = 60 cm. jam Hal ini banyak dipenauhi oleh teanan fasanya, aus dan esistan penhantanya. Hasil analisis lebih lanjut tentan pebandinan teanan peniiman dan teanan peneimanan akan dideskipsikan dalam bentuk afik dibawah ini sehina lebih mudah dipahami. Tabel. Hasil pehitunan ui daya Gamba. Gafik pebandinan teanan peniiman dan teanan Pada afik diatas jatuh teanan yan tekecil tejadi pada jam 9.30, sedankan jatuh teanan yan tebesa tejadi pada jam 2.30, sedankan untuk pebandinan daya peniiman dan daya peneimaan akan dijelaskan pada Gamba dibawah ini. Pada jam 2.30 jatuh teanan yan tejadi adalah sebesa 3,76%. Jatuh teanannya pada jam ini lebih besa dibandinkan pada pai hai yaitu pada jam yan cuma sebesa 3,35% sehina ui daya yan tejadi pada jam ini jua lebih besa dibandinkan pada pai hai yaitu pada jam 07.30, sedankan efisiensi tansmisi pada sian hai adalah sebesa 98,84%, nilai efisiensinya lebih endah dibandinkan denan pai hai kaena pada jam 2.30 jatuh teanannya lebih besa. Pebandinan teanan peniiman dan teanan peneimaan pada jam 9.30 adalah 2,37%, sehina jatuh teanan yan tejadi lebih kecil dibandinkan pada jam dan pada jam 2.30, kaena jatuh teanannya kecil maka nilai efisiensi tansmisi besa yaitu mencapai 98,89% dan ui daya yan palin kecil jua tejadi pada Gamba 2. Gafik pebandinan daya peniiman dan daya peneimaan Pada amba afik diatas ui daya yan tekecil tejadi pada jam 9.30 sedankan ui daya yan tebesa tejadi pada jam 2.30, sehina nilai efisiensi tebesa yan dapat dicapai adalah pada malam hai yaitu pada jam Hal ini banyak dipenauhi oleh pemakaian beban pada malam hai lebih sedikit dibandinkan pada sian hai dan pai hai.

6 84 Junal Teknik Elekto Vol. No.2 Pehitunan ui Koona Bila teanan aus bolak-balik pada suatu kawat dinaikan teus-meneus, maka dicapai suatu haa yan dikenal sebaai teanan kisis visual, pada teanan mana kelihatan cahaya violet yan disebut koona. Pada saluan tansmisi EHV, masalah koona sudah haus dipehitunkan, sebab pada teanan diatas 00 kv ejala koona sudah mulai seius. da bebeapa pehitunan-pehitunan teoitis dan empiis menenai hilan koona diantaanya adalah menuut Peek, Sato, pesamaan Peteson, pesamaan Holm dan pesamaan diaamatik dai Caoll. nalisis pehitunan koona yan tejadi pada saluan tansmisi Unaan pedan akan dihitun denan caa sato sepeti pada pesamaan (2.4) sebaai beikut. P δ ' 2 ( 25) 2 ( 0 ) 0 = f + E mδe Fakto udaa m adalah,0 untuk udaa baik dan 0,8 untuk hujan. Suhu keadaan standa adalah 20 o C dan tekanan udaanya adalah 760 mmh. Fakto pemukaan kawat untuk kondisi pemukaan kawat halus adalah,0 dan untuk kawat lilit adalah 0,83 0,87. Tabel 2. ui daya akibat koona UNGN PEDN Jam ui koona ui koona dalam (Watt) (%) ,743 27, ,674 2, , ,06 Dai data diatas diketahui bahwa ui daya tebasa yan diakibatkan oleh koona tejadi pada jam 07.30, hal ini dipenauhi oleh teanan fasanya, suhu dan tekanan udaa. Dibandinkan denan keuian daya keseluuhan pada tiap-tiap waktu, maka keuian daya tebesa yan diakibatkan oleh fakto koona adalah tejadi pada jam kaena mencapai ,743 Watt, sedankan keuian daya total pada saat itu adalah ,24 Watt. Gamba 3. Gafik keuian daya yan diakibatkan oleh koona. PENUTUP. Simpulan Bedasakan hasil analisis beban selama penelitian maka dapat diambil kesimpulan sebaai beikut :. Pembebanan saluan udaa teanan eksta tini 500 kv Unaan Pedan masih sanat kecil sekali jika dibandinkan denan aus nominal saluan sebesa 2078, sehina masih dalam batas yan aman. 2. Nilai efisiensi saluan udaa teanan eksta tini 500 kv Unaan Pedan masih sanat baik sekali kaena ata-ata mendekati 00%. 3. Jatuh teanan yan tejadi pada saluan udaa teanan eksta tini Unaan Pedan ata-ata masih sanat kecil sekali, kaena masih dibawah standanya yaitu antaa 5% sampai 5%. 4. Keuian daya utama pada penhantanya untuk saluan udaa teanan eksta tini 500 kv Unaan Pedan masih sanat kecil sekali sehina tidak pelu adanya penantian atau pebaikan alat dan bahan pada saluan tesebut. 5. Keuian daya yan diakibatkan oleh koona pada saluan tansmisi teanan eksta tini 500 kv Unaan Pedan jua masih dalam batas yan nomal sehina tidak membuat keuian daya

7 Junal Teknik Elekto Vol. No.2 85 betambah besa kaena diakibatkan oleh fakto koona tesebut. B. Saan Melihat dai bebaai pesoalan tentan keuian daya pada saluan tansmisi tesebut maka dapat disaankan bahwa keuian daya pada saluan Unaan Pedan masih sanat kecil sekali sehina dapat dibebani lebih tini lai selama itu tidak melebihi kapasitasnya. DFT PUSTK ismunanda.. dan Kuwahaa. S Buku Peanan Teknik Tenaa Listik. Jakata: Padnya Paamita. bundled conducto Hutauuk. T.S Tansmisi Daya Listik. Jakata : Elana. Sulasno.993. nalisa Sistem Tenaa Listik. Semaan : Satya Wacana. William. D. dan Stevenson. J nalisa Sistem Tenaa Listik. Bandun: Elana Zuhal Dasa Teknik Tenaa Listik. Jakata: Gamedia Pustaka Utama. BIOGFI Fathoni zis, lahi di Kota Bau, 7 Novembe 98. Sejak tahun 200 menjadi mahasiswa Univesitas Neei Semaan (UNNES) juusan Teknik Elekto S dan telah dinyatakan lulus skipsi tanal 7 Januai Bidan yan diminati adalah Sistem Tenaa Listik. I Nenah Sumeti, dosen Teknik Elekto UGM menekuni bidan Sistem Tenaa Listik. Nadiin, dosen Elekto UNNES, menekuni bidan Sistem Tenaa Listik