PEMBANGUNAN PLTGU PEMARON MENURUNKAN RUGI DAYA PADA SISTEM KELISTRIKAN DI BALI. I Made Mataram

Transkripsi

1 PEMBANGUNAN PLTGU PEMARON MENURUNKAN RUG DAYA PADA SSTEM KELSTRKAN D BAL Staf Pegaar Program Stud Tekk Elektro, Uverstas Udayaa ABSTRAK Pegkata kebutuha eerg lstrk d Bal, meyebabka perluasa sstem pembagkta, dataraya pembagua PLTGU d Pemaro. Pegoperasa pembagkt lstrk dharapka dapat megubah proflya. Peelta membahas tetag rug daya sstem kelstrka Bal setelah beroperasya pembagkt lstrk tu. Aalss yag dlakuaka dambl dar perbadga perhtuga alra daya atara adaya pembagkt baru dega system sebelumya. Hasl dar smulas meuukka bahwa terad peurua rug daya pada system dar 7,8659 MW mead 5,4013 MW atau 31,33 %. Kata Kuc : PLTGU, Rug daya 1. PENDAHULUAN Eerg lstrk merupaka kebutuha prmer yag terus berkembag serg dega perkembaga tekolog. Pegkata perlu dmbag dega pemeuha kebutuha aka eerg lstrk dega cara pembagua pembagkt yag baru dar phak produse. Kebutuha lstrk d Bal uga megalam pegkata yag cukup taam dperkraka sektar 8-12 % pertahu. Jka PLTGU Pemaro beroperas maka aka terad perubaha d dalam sstem kelstrka d Bal, bak tu perubaha tegaga maupu rug daya. Dharapka perubaha yag lebh bak yatu tegaga dapat lebh stabl da rug-rug dapat meuru. Berttk tolak dar permasalaha d atas maka dalam peelta dbahas seauh maa pegaruh pembagua PLTGU Pemaro terhadap rug daya pada sstem d Bal. 2. TNJAUAN PUSTAKA A. Salura Trasms Klasfkas salura trasms ada 3 (tga yatu salura trasms pedek, meegah da paag.yag tergolog dalam salura trasms pedek adalah salura trasms yag paagya tdak lebh dar 80 km. Admtas pararel yag serg dsebut uga le chargg yag basaya merupaka kapastas mur, pada salura laya kecl sekal, sehgga dalam perhtuga dapat dabaka. Sehgga ragkaa ekvale dar salura es merupaka mpedas ser sederhaa. Salura trasms meegah memlk paag atara 80 sampa 240 km. Nla kapastas pada salura es cukup besar, sehgga tdak dapat dabaka dalam perhtuga. Ragkaa ekvale yag meggambarka admtas paralel yag terpusat d tegah-tegah salura damaka Ragkaa Ekvale T-Nomal. Salura trasms tergolog paag memlk paag lebh dar 240 km. Ragkaa T- Nomal da Π -Nomal tdak dapat mereprese taska salura trasms paag dega tepat, karea ragkaa tersebut tdak memperhtugka keyataa bahwa parameter salura tersebut merata. Perbedaa kedua ragkaa tersebut dega salura trasms yag sebearya mead besar. Aka tetap mash mugk utuk medapatka ragkaa ekvale trasms paag da merepresetaska secara tepat dega arga parameter terpusat, asal pegukura-pegukura haslya dlakuka pada uug-uug salura. B. Aalss Alra Daya Sstem Teaga Lstrk Aalss alra daya adalah peetua atau perhtuga tegaga, arus, daya da faktor daya atau daya reaktf yag terdapat pada berbaga ttk dalam suatu arga lstrk pada keadaa ormal. Dalam aalss sstem teaga lstrk, varabel-varabel yag perlu dperhatka adalah tegaga ( V, sudut phasa (δ, daya yata ( P, daya semu ( Q.Varabel P da Q bergatug pada V da δ, dmaa perubaha P bergatug pada δ da Q bergatug pada V, demka pula sebalkya. Adapu es-es varabel dalam sstem adalah ; 1. Varabel-varabel bebas ( varabel-varabel yag datur. Cotoh : magtude da sudut tegaga pada bus beba, sudut phasa tegaga da daya reaktf pada smpul / bus geerator. 2. Varabel-varabel tdak bebas ( varabel-varabel yag megatur. Cotoh : daya yata da magtude tegaga pada bus geerator. Tekolog elektro Vol.4 No.1 Jauar Ju

2 3. Varabel yag tdak dapat datur (parameter tetap. Cotoh : kebutuha kosume ( cosume demad. Ddalam perecaaa perluasa sstem dega melakuka aalss alra daya aka dapat dketahu prosedur atau pegoperasa terbak setelah mempelaar efek-efek tambaha dar sstem dalam perecaaa atya. Dega aalss uga dapat dtetuka prosedur terbak utuk operas sstem dalam hal hlagya satu atau lebh setral pembagkt atau salura trasms. Tuua dar aalsa alra daya adalah ( Hutauruk, 1983 : 1. Utuk megetahu tegaga-tegaga pada setap bus yag ada dalam sstem. Basaya varas tegaga yag yag dperbolehka adalah ± 5 %. 2. Utuk megetahu semua peralata apakah memeuh batas-batas yag dtetuka utuk meyalurka daya yag dgka. 3. Utuk memperoleh kods awal utuk stud selautya sepert stud aalsa hubug sgkat, stabltas da pembebaa ekooms. Pada setap bus terdapat 4 besara petg yag dguaka d dalam aalsa alra daya, yatu : 1. eks etto daya yata ( et real power ected, mempuya smbul P dega satua Megawatt ( MW. 2. eks etto daya semu ( et reactve power ected mempuya smbol Q dega satua Megavolt ampere reactve ( MVAR. 3. Besara ( magtude tegaga, mempuya smbol V dega satua Klovolt ( KV. 4. Sudut phasa tegaga, mempuya smbol δ dega satua rada. Nomor 1 da 2 adalah daya yag dbagktka oleh geerator yag megalr ke bus, bla bus sedr mempuya beba, daya adalah selsh daya yag dbagktka geerator dega daya pada beba. Bla busya tdak puya geerator, beba pada bus tersebut daggap sebaga geerator yag membagktka daya egatf yag megalr ke bus tersebut. Dar 4 parameter tersebut datas, utuk memperoleh peyelesaa alra daya, pada setpa bus perlu dketahu 2 buah parameter, sehgga tergatug pada parameter yag dketahu. Pada busbus yag demka daya kompleks dberka oleh : S P + Q ( PG PD + ( QG QD P Daya aktf beba pada bus D Q D Daya reaktf beba pada bus Utuk aalsa alra daya, bus-bus yag dguaka dapat dklasfkaska dalam 3 kategor : 1. Load Bus atau Bus Beba Basaya dsebut bus P.Q, parameter-parameter yag dketahu adalah P da Q, parameterparameter yag tdak dketahu adalah V da δ. 2. Bus Kotrol ( Geerator Bus Pada bus, parameter-parameter yag dketahu adalah P da V, parameter-parameter yag dhtug adalah Q da δ. 3. Bus Referes ( Slack Bus Pada bus parameter-parameter yag dketahu adalah V da δ da (δ basaya 0. Sedagka besara P da Q dtetuka setelah teras selesa. Basaya slack bus yag dguaka dalam aalsa umlahya haya satu da dplh bus pertama atau terakhr, yag terhubug dega geerator yag berkapastas palg besar. Kosep slack bus dperluka, karea alra daya ke dala sstem pada setap bus tdak dapat dtetuka sampa seluruh teras terselesaka. Karea bus berfugs sebaga bus refrece, maka sudut fasa tegaga adalah sama dega 0. Ttk ttk sambuga yag terhubug ka dua buah eleme mur (R, L, C atau suatu sumber tegaga atau arus deal dhubugka satu sama la pada uug uugya damaka smpul smpul (odes. C. Metoda Newto Rhapso Persamaa umum dar arus yag meuu bus adalah : 1 Y V atau dalam betuk polar dapat dtulska : 1 ( Y V θ Daya komplek pada bus tersebut adalah * P Q V sehgga dega mesubstuska persamaa d atas ddapatka : P Q V 1 ( Y V θ Dega memsahka baga real da maer ddapatka : dega : P Daya aktf yag dsupla oleh geerator pada G bus Q Daya reaktf yag dsupla oleh geerator G pada bus da P Q V V 1 1 Y cos θ VV Y s θ Tekolog elektro Vol.4 No.1 Jauar Ju

3 Nla-la P da Q dapat dtetapka utuk semua bus kecual slack bus da memperkraka besar da sudut tegaga pada setap bus kecual slack bus yag maa besar da sudut tegaga telah dtetuka. Nla perkraa aka dguaka utuk meghtug la P da Q dega megguaka persamaa d atas, sehgga ddapatka spec calc P P P Q Q spec Q calc dmaa superskrp spec berart yag dtetapka sedagka calc berart yag dhtug. Jka umlah seluruh bus dber otas, umlah bus beba dber otas l, umlah geerator bus d ber otas g, da 1 slack bus dber otas s, maka : l + g + s Pada slack bus la magtude tegaga (V da sudut tegaga (δ adalah tetap, sehgga tdak dlakuka perhtuga pada setap terasya. Sedagka pada geerator bus, daya aktf (P da magtude tegaga (V berla tetap. Sehgga haya daya reaktf yag dhtug pada setap terasya. Jad umlah persamaa yag harus dpecahka pada setap terasya adalah : 2 l + g Matrk Jacoba terdr dar turua parsal P da Q terhadap masg-masg varabel dalam persamaa d atas. Dapat dtulska sebaga berkut P J 1 J 2 δ Q J 3 J 4 V Submatrk J 1, J 2, J 3, J 4 meuukka turua parsal dar persamaa d atas terhadap δ da V yag bersesuaa, da secara matetats dapat dtulska sebaga berkut : Nla utuk eleme J 1 adalah : P VV Y s( θ δ P V V Y s( θ δ Nla utuk eleme J 2 adalah : P V 2V Y cosθ + V Y cos( θ P VY cos( θ V Nla utuk eleme J 3 adalah Q δ V V Y cos( θ Q V V Y cos( θ δ Nla utuk eleme J 4 adalah Q V 2V Y s θ V Y s( θ Q V Y s( θ V Setelah seluruh persamaa dselesaka, maka la koreks magtude da sudut tegaga dtambahka ke la sebelumya. ( k +1 k k V V + V ( k +1 k k δ δ + δ Dega demka dperoleh la magtude da sudut tegaga yag baru utuk dguaka pada teras berkutya. Proses berulag terus sampa dperoleh la koverge yag telah dtetuka ( Saadat,1994. D. Persamaa Alra pada Salura Setelah tegaga-tegaga bus dketahu maka alra arus dapat dcar. Arus yag megalr pada bus krm ( dar salura ke ( Hutauruk, 1983 : Y ' ( V V Y + V 2 dega : Y admtas kawat ke Y ' admtas shut kawat ke Y ' V kotrbus arus pada bus oleh arus shut 2 Sebalkya arus yag megalr dar bus : Y ' ( V V Y + V 2 3. HASL DAN PEMBAHASAN Data-data yag dpaka dalam bahasa bersumber dar PT. PLN (Persero UBS P3B Sub Rego Bal. Semua megguaka MVA base 100 MVA da KV base 150 KV pada ss salura trasms. A. Gambara Umum Sstem Teaga Lstrk 150 KV d Bal Sstem teaga lstrk 150 KV d Bal mempuya arga trasms yag terbetag sepaag Km yag terdr dar 17 salura da Tekolog elektro Vol.4 No.1 Jauar Ju

4 12 gardu duk. Betuk salura yag dguaka pada arga trasms 150 KV d Bal terdr dar dua es yatu berupa salura gada (double crcut da berupa salura tuggal (sgle crcut sepert gambar d bawah. Utuk meaggug beba yag ada pada masg-masg gardu duk, sstem teaga lstrk d Bal mempuya empat buah sumber yatu berupa pembagkta yag berada d gardu duk Pesaggara yag mempuya kapastas sebesar 201,27 MW dega daya mampu sebesar 159,56 MW d gardu duk Glmauk dega kapastas pembagkta sebesar 133,8 MW dega daya mampu sebesar 107,04 MW da pembagkta yag berada d gardu duk Pemaro dega kapastas sebesar 147,6 MW dega daya mampu sebesar 118,08 MW yag belum beroperas. Sedagka sumber laya adalah berupa kabel laut yag berasal dar pembagkta yag ada d Jawa dega kapastas sebesar 220 MW da dega daya mampu sebesar 218 MW. megguaka data daya mampu pembagkta pada bus geerator (bus Pesaggara sebesar 1,5956 pu da data beba pucak (pukul Wta masgmasg bus pada sstem teaga lstrk 150 KV d Bal dalam besara pu. C. Alra Daya Sstem Bal setelah PLTGU Pemaro Beroperas Daya pembagkta daya yag drecaaka d PLTG Pemaro adalah sebesar 2 x 48,8 MW dtambah daya dar combe cycle PLTG Pemaro sebesar 50 MW sehgga total daya pembagkta yag drecaaka d Pemaro sebesar 147,6 MW dega daya mampu sebesar 118,08 MW D bawah adalah hasl perhtuga tegaga,sudut fasa tegaga da daya tap bus Pasca PLTGU Pemaro beroperas. B. Alra Daya Sstem Bal sebelum PLTGU Pemaro Beroperas Perhtuga alra daya ds megguaka metode Newto Raphso. Dalam perhtuga, Tabel 1. Hasl perhtuga magtude tegaga, sudut fasa tegaga da daya tap bus sebelum PLTGU Pemaro beroperas. No Nama Bus Tegaga Sudut Daya Tap Bus ( KV ( Deraat ( MW ( MVAR 1. Glmauk Pesaggara Negara Atosar Pemaro Baturt Kapal Gayar Amlapura Saur Nusa Dua Padagsamba Tabel 2. Daya masg-masg pembagkt da total rug-rug salura sebelum PLTGU Pemaro beroperas. No Pembagkt Daya MW MVAR 1. Glmauk Pesaggara Rug-Rug Tekolog elektro Vol.4 No.1 Jauar Ju

5 Tabel 3. Hasl perhtuga magtude tegaga,sudut fasa tegaga da daya tap bus setelah PLTGU Pemaro beroperas. No Nama Bus Tegaga Sudut Daya Tap Bus ( pu ( Deraat ( MW ( MVAR 1. Glmauk Pesaggara Pemaro Atosar Negara Baturt Kapal Gayar Amlapura Saur Nusa Dua Padagsamba Tabel 4. Daya masg-masg pembagkt da total rug-rug salura Setelah PLTGU Pemaro beroperas. No Pembagkt Daya MW MVAR 1. Glmauk Pesaggara Pemaro Rug-Rug D. Perbadga rug daya sebelum da setelah PLTGU Pemaro beroperas D bawah adalah data daya pembagkta hasl perhtuga rug daya sebelum da setelah PLTGU Pemaro beroperas : Tabel 5. Perbadga rug-rug sebelum da setelah PLTGU Pemaro beroperas No Sstem Bal MW Rug-Rug MVAR 1. Sebelum beroperas Setelah beroperas Dar tabel-5 d atas terlhat bahwa rug-rug daya pada system Bal megalam peurua dar 7,8659 MW mead 5,4013 MW (2,4646 MW atau dalam prosetase megalam peurua sebesar 31,33 %. 4. PENUTUP A. Smpula Dar pembahasa datas dapat dsmpulka bahwa setelah PLTGU Pemaro beroperas rug-rug salura megalam peurua sebesar 2,6464 MW atau 31,33 % yatu dar 7,8659 MW turu mead 5,4013 MW. B. Sara Dalam peelta aalss alra daya yag dlakuka tdaklah memperhatka tap trasformator, oleh karea tu utuk peelta me datag perlu dlakuka aalss yag memperhatka tap trasformator karea mempegaruh peyelesaa akhr yag dlakuka. 5. DAFTAR PUSTAKA [1]. Arsmuadar, A & Kuwahara, S Tekk Teaga Lstrk. Jakarta: PT Pradya Paramta. [2]. Arasta, W.G Pemrograma Aalsa Alra Daya Dega Metode Newto-Raphso Da Pegguaaya Pada Sstem Kelstrka D Jawa Tmur da Bal. Depasar. Tekk Elektro Uverstas Udayaa. [3]. Grager, Joh J. ad Steveso, Wllam D, Jr Power System Aalyss. Sgapore : McGraw-Hll.c. [5]. Hutauruk, T.S Trasms Daya Lstrk. Jakarta : PT Erlagga. [6]. Hutauruk, T.S Aalsa Sstem Teaga Lstrk. Jurusa Elektrotekk Fakultas Tekolog dustr sttut Tekolog Badug. Tekolog elektro Vol.4 No.1 Jauar Ju

6 [7]. Jularta, Made, Stud Perhtuga Koefse Matrk B utuk Meetuka Rug-Rug Daya Sebaga Fugs Pembagkta pada Salura Trasms 150KV d Bal. Jmbara. Tekk Elektro Uverstas Udayaa. [8]. Roo, Y Dasar Tekk Teaga Lstrk. Yogyakarta : AND. [9]. Saadat, Had, Power System Aalyss. Sgapore : McGraw-Hll.c. [10]. Steveso, Wllam D, Jr Aalsa Sstem Teaga. Jakarta : PT Erlagga. [11]., Dktat Praktkum Aalsa Sstem Teaga. Jmbara. Tekk Elektro Uverstas Udayaa. Tekolog elektro Vol.4 No.1 Jauar Ju