PERENCANAAN SISTEM INSTALASI LISTRIK DI RESTORAN SUSHI TEI BEACHWALK KUTA-BALI DENGAN MEMPERHITUNGKAN PENGARUH BEBAN-BEBAN NON LINIER

Transkripsi

1 SKRIPSI PERENCANAAN SISTEM INSTALASI LISTRIK DI RESTORAN SUSHI TEI BEACHWALK KUTA-BALI DENGAN MEMPERHITUNGKAN PENGARUH BEBAN-BEBAN NON LINIER I MADE ADI SUDIATMIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015

2 SKRIPSI PERENCANAAN SISTEM INSTALASI LISTRIK DI RESTORAN SUSHI TEI BEACHWALK KUTA-BALI DENGAN MEMPERHITUNGKAN PENGARUH BEBAN-BEBAN NON LINIER SAMPUL DALAM I MADE ADI SUDIATMIKA NIM : JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015 i

3 PERENCANAAN SISTEM INSTALASI LISTRIK DI RESTORAN SUSHI TEI BEACHWALK KUTA-BALI DENGAN MEMPERHITUNGKAN PENGARUH BEBAN-BEBAN NON LINIER PRASYARAT GELAR Skripsi Diajukan Sebagai Prasyarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana SI (Strata 1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana I MADE ADI SUDIATMIKA NIM : JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015 ii

4 LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS Tugas Akhir/ Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Nama : I Made Adi Sudiatmika NIM : Tanda Tangan : Tanggal : 1 Oktober 2015 iii

5 LEMBAR PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh : Nama : I Made Adi Sudiatmika NIM : Jurusan : Teknik Elektro Judul Skripsi : Perencanaan Sistem Instalasi Listrik di Restoran Sushi Tei Beachwalk Kuta-Bali dengan Memperhitungkan Pengaruh Beban-Beban Non Linier Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana DEWAN PENGUJI Pembimbing I : Ir. I Wayan Rinas, MT. ( ) Pembimbing II : I Made Suartika, ST. ( ) Penguji : Ir. Anak Agung Gede Maharta Pemayun ( ) Penguji : Ir. Antonius Ibi Weking, MT. ( ) Penguji : Ir. I Wayan Arta Wijaya, M.Erg, MT. ( ) Ditetapkan di : Bukit Jimbaran, Badung Tanggal : 1 Oktober 2015 Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Elektro Ir. I Nyoman Setiawan, MT NIP iv

6 UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Usulan Tugas Akhir ini. Usulan Tugas Akhir ini berjudul PERENCANAAN SISTEM INSTALASI LISTRIK DI RESTORAN SUSHI TEI BEACHWALK KUTA-BALI DENGAN MEMPERHITUNGKAN PENGARUH BEBAN-BEBAN NON LINIER.Usulan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. Dalam penyusunan Usulan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh petunjuk dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehingga pada kesempatan ini perkenankan saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT, PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT. selaku ketua jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. 3. Bapak Ir. I Wayan Rinas, MT. Selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan arahan, waktu, semangat serta saran-saran selama penyusunan laporan. 4. Bapak I Made Suartika, ST. selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan bantuan dan saran serta bimbingan dalam penulisan Skripsi. 5. Bapak dan Ibu dosen pengajar, para Pegawai serta Staf Teknisi Program Studi Teknik Elektro atas sumbangsih ilmu pengetahuan dan bimbingan selama menempuh kuliah di Jurusan Teknik Elektro. 6. Bapak, Ibu, kakak yanti, adik Rani, I Wayan Rusprianti dan Semeton Gardu : I Wayan Hendra Setiawan, I Gede Ariana, Made Ananta Pradnya, serta semeton FPMHD - Unud yang selalu menemani serta memberikan semangat, motivasi doa, dukungan, serta saran-saran yang selalu diberikan selama penyusunan skripsi ini. v

7 7. Teman-teman Elektro angkatan 2010 yang turut membantu dan memberikan semangat dalam penulisan Skripsi ini. 8. Bapak I Made Sukada,ST.MM selaku orang tua sekaligus Manager CV.PANCAR ELECTRIC dan Bapak Agung Suweca kepala proyek MEP- PLUMBING Sushi Tei Beachwalk Kuta, Bali yang telah banyak memberikan arahan, waktu, semangat serta saran-saran selama pencarian data dilapangan. 9. Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas bantuan dan saran yang diberikan sehingga laporan ini bisa selesai tepat pada waktunya. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan Usulan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis mohon maaf kepada semua pihak jika dalam pembuatan Usulan Tugas Akhir ini melakukan kesalahan baik disegaja maupun tidak disengaja. Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian laporan proposal ini. Bukit Jimbaran, 1 Oktober 2015 Penulis vi

8 ABSTRAK Instalasi listrik merupakan saluran listrik maupun peralatan yang terpasang baik di dalam maupun di luar bangunan untuk menyalurkan arus listrik. Untuk standarisasi dari perlengkapan listrik yang terpasang pada konsumen dipergunakan sebuah pedoman yaitu persyaratan umum instalasi listrik (PUIL) Pada Restoran Sushi Tei Bechwalk Kuta Bali terdapat pemasangan peralatan peralatan elektronik dengan beban listrik non linier yang mendukung semua aktivitas pekerjaan para pegawainya. Peralatan elektronik tersebut dapat menyebabkan timbulnya distorsi harmonisa pada sistem kelistrikan yang dioperasikan. Dalam penelitian ini dilakaukan analisis secara teknis dan perhitungan untuk mengetahui perencanaan sistem instalasi listrik yang baik sehingga dapat memberikan keandalan sistem pada pemilik, pekerja maupun pengunjung Restoran Sushi Tei Bechwalk Kuta Bali sesuai dengan standar PUIL 2000, mengetahui seberapa besar rugi-rugi daya yang dihasilkan akibat harmonisa dan untuk mengetahui pengaruh dari pengoperasian alat- alat dengan beban non linier yang dipergunakan terhadap perencanaan instalasi listrik di Restoran Sushi Tei Bechwalk Kuta Bali. Dari hasil pembahasan Perencanaan sistem instalasi listrik pada Restoran Sushi Tei Beachwalk Kuta, Bali sudah sesuai dengan standar persyaratan umum instalasi listrik (PUIL) Dari hasil pengukuran yang dilakukan terdapat kandungan THDi yang di hasilkan pada Restoran Sushi Tei Beachwalk, Kuta, Bali adalah sebesar 16,5% dengan hasil simulasi yang dilakukan sebesar 16,75% dan standar dari IEEE adalah 15 % maka kandungan THDi diatas standar yang telah ditentukan. Dari hasil pengukuran yang dilakukan terdapat kandungan THDv yang di hasilkan pada Restoran Sushi Tei Beachwalk, Kuta, Bali adalah sebesar 2,56% dengan hasil simulasi yang dilakukan sebesar 0,29% dengan standar dari IEEE adalah 5 % maka kandungan THDV masih memenuhi ketentuan standar dan hasil perhitungan didapatkan rugi-rugi daya yang diakibatkan oleh beban-beban non linier adalah sebesar 21,6 KW Kata Kunci :Perencanaan instalasi Listrik, THD, Rugi-Rugi Daya vii

9 ABSTRACT Electrical installations are power lines and equipment installed both inside and outside the building for conductance. For standardization of electrical equipment installed in the consumer used a guideline that the general requirements of the electrical installation (PUIL) In Restaurants Sushi Tei Bechwalk Kuta Bali there are installation of equipment - electronic equipment with non-linear electrical load that supports all employees work activities. Electronic equipment may cause harmonic distortion in the electrical system operated. In this research, technical analysis and calculations to determine the planning system electrical installations both in order to provide the reliability of the system on the owners, workers and visitors Restaurant Sushi Tei Bechwalk Kuta Bali in accordance with the standards PUIL 2000, find out how much power loss generated due harmonics and to determine the effect of the operation of the tools with non-linear load that is used for planning the electrical installation in Restaurants Sushi Tei Bechwalk Kuta Bali. From the discussion, Planning electrical installation systems at restaurant Sushi Tei Beachwalk Kuta, Bali is in conformity with the general requirements of standard electrical installations (PUIL) From the results of measurements carried out there is the content THDi that produced the Beachwalk restaurant Sushi Tei, Kuta, Bali is equal 16,5% with the results of the simulation conducted by 16,75% and the standard of IEEE is 15%, the content of THDi above specified standard. From the results of measurements carried out there is the content THDv that produced the Beachwalk restaurant Sushi Tei, Kuta, Bali is 2,56% with the simulation of 0,29% with a standard of the IEEE is 5%, the content of THDV still comply with the standards and calculation resulting power loss caused by non-linear loads was 21,6 KW Keywords: Electrical installation planning, THD, Power-Loss Loss viii

10 DAFTAR ISI SAMPUL DALAM... i PRASYARAT GELAR... ii LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS... iii LEMBAR PENGESAHAN... iv UCAPAN TERIMA KASIH... v ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG... xvi BAB I PENDAHULUAN...Galat! Markah Buku tidak 1.1 Latar Belakang...Galat! Markah Buku tidak 1.2 Rumusan masalah...galat! Markah Buku tidak 1.3 Tujuan penelitian...galat! Markah Buku tidak 1.4 Manfaat penelitian...galat! Markah Buku tidak 1.5 Batasan masalah...galat! Markah Buku tidak BAB II KAJIAN PUSTAKA...Galat! Markah Buku tidak 2.1 State of The Art Review...Galat! Markah Buku tidak 2.2 Pengertian Instalasi Listrik...Galat! Markah Buku tidak 2.3 Ketentuan Umum Perancangan Instalasi Listrik... Galat! Markah Buku tidak 2.4 Prinsip-Prinsip Dasar Instalasi Listrik... Galat! Markah Buku tidak Keandalan...Galat! Markah Buku tidak Ketercapain...Galat! Markah Buku tidak Keindahan...Galat! Markah Buku tidak Keamanan...Galat! Markah Buku tidak Ekonomis...Galat! Markah Buku tidak 2.5 Pengaruh Lingkungan...Galat! Markah Buku tidak 2.6 Sakelar...Galat! Markah Buku tidak 2.7 Kotak- Kontak ( Stop Kontak )...Galat! Markah Buku tidak 2.8 Pengaman Hubung Pendek...Galat! Markah Buku tidak ix

11 2.8.1 Mini Circuit Breaker (MCB)...Galat! Markah Buku tidak 2.9 Penghatar (Kabel Instalasi)...Galat! Markah Buku tidak Penggunaan kabel NYA...Galat! Markah Buku tidak Penggunaan kabel NYM...Galat! Markah Buku tidak Penggunaan kabel NYY...Galat! Markah Buku tidak Penampang dan KHA Pengantar... Galat! Markah Buku tidak Penghantar Netral...Galat! Markah Buku tidak 2.10 Kotak sambung ( junction box )...Galat! Markah Buku tidak 2.11 Fiting Lampu...Galat! Markah Buku tidak 2.12 Panel Hubung bagi (PHB)konsumen... Galat! Markah Buku tidak Sirkit Utama Konsumen...Galat! Markah Buku tidak PHB Utama Fase Tiga...Galat! Markah Buku tidak Penempatan PHB...Galat! Markah Buku tidak 2.13 Sistem Pencahayaan...Galat! Markah Buku tidak Sistem Pencahayaan secara umum... Galat! Markah Buku tidak Luminer...Galat! Markah Buku tidak Perhitungan Sistem Pencahayaan... Galat! Markah Buku tidak 2.14 Perhitungan Kapasitas Air conditioner (AC).. Galat! Markah Buku tidak 2.15 Daya Listrik...Galat! Markah Buku tidak Daya Aktif...Galat! Markah Buku tidak Daya Rektif...Galat! Markah Buku tidak Daya semu...galat! Markah Buku tidak 2.16 Perhitungan Daya dan Beban Listrik... Galat! Markah Buku tidak 2.17 Penenpatan Titik Beban dan Sakelar... Galat! Markah Buku tidak 2.18 Pengelompokan Beban...Galat! Markah Buku tidak Jenis Beban...Galat! Markah Buku tidak Jumlah Maksimum titik Beban Disirkit Akhir... Galat! Markah Buku tidak 2.19 Pengendali dan proteksi Sirkit...Galat! Markah Buku tidak x

12 Pengendalian dengan Sakelar Utama Galat! Markah Buku tidak Instalasi Ganda...Galat! Markah Buku tidak 2.20 Perencanaan Instalasi Bangunan Secara Umum... Galat! Markah Buku tidak 2.21 Sistem Pentanahan...Galat! Markah Buku tidak 2.22 Pentanahan Rod...Galat! Markah Buku tidak 2.23 Penangkal Petir...Galat! Markah Buku tidak 2.24 Harmonisa Pada Sistem Tenaga Listrik... Galat! Markah Buku tidak Sumber Harmonisa...Galat! Markah Buku tidak Permasalahan yang ditimbulkan oleh Harmonisa... Galat! Markah Buku tidak Beban Linier dan Beban Non Linier... Galat! Markah Buku tidak 2.25 Total Distorsi Harmonisa...Galat! Markah Buku tidak 2.26 IEEE Standard Galat! Markah Buku tidak Batas Distorsi Tegangan Harmonik Utiliti... Galat! Markah Buku tidak Batas Distorsi Arus Harmonik Utiliti... Galat! Markah Buku tidak 2.27 Rugi-Rugi Daya...Galat! Markah Buku tidak BAB III METODE PENELITIAN...Galat! Markah Buku tidak 3.1 Lokasi dan waktu penelitian...galat! Markah Buku tidak 3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian...Galat! Markah Buku tidak Sumber Data...Galat! Markah Buku tidak Metode Pengumpulan Data...Galat! Markah Buku tidak Jenis Data...Galat! Markah Buku tidak 3.3 Analisi Data...Galat! Markah Buku tidak BAB IV HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN Galat! Markah Buku tidak 4.1 Gambaran Secara Umum Restoran Sushi Tei Beachwalk Kuta,Bali... Galat! Markah Buku tidak 4.2 Perencanaan Instalasi Listrik Restoran Sushi Tei Beachwalk Kuta,Bali...Galat! Markah Buku tidak 4.3 Menentukan titik lampu...galat! Markah Buku tidak xi

13 4.3.1 Menentukan jumlah titik lampu ruangan Restoran ( table set 1)... Galat! Markah Buku tidak 4.4 Menentukan jumlah dan tempat pemasangan sakelar dan stop kontak...galat! Markah Buku tidak Menentukan jumlah dan tempat pemasangan sakelar Galat! Markah Buku tidak Menentukan jumlah dan tempat pemasangan stop kontak... Galat! Markah Buku tidak 4.5 Menentukan jumlah dan besarnya kapasitas AC... Galat! Markah Buku tidak 4.6 Grouping panel, Menentukan jenis ukuran kabel dan besaranya pengaman yang digunakan...galat! Markah Buku tidak 4.7 Menentukan sistem penangkal petir dan pentanahan Galat! Markah Buku tidak Penangkal petir...galat! Markah Buku tidak Pentanahan...Galat! Markah Buku tidak 4.8 Batas Maksimum THDi dan THDv di Restoran Sushi Tei Beachwalk Kuta...Galat! Markah Buku tidak 4.9 Simulasi THDi dan THDv pada Panel SDP yang Belum Memenuhi... Standar IEEE Galat! Markah Buku tidak 4.10 Menghitung rugi-rugi daya akibat harmonisa yang di hasilkan setelah di operasikan peralatan dengan beban non linier pada simulasi.... Galat! Markah Buku tidak BAB V PENUTUP...Galat! Markah Buku tidak DAFTAR PUSTAKA...Galat! Markah Buku tidak LAMPIRAN...Galat! Markah Buku tidak xii

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 4.1 Penurunan Derajat Tegangan pada Jaringan yang di Sebabkan Beban Non Linier...42 Grafik Arus dan Spektrum Harmonisa oleh Fluorescent Lighting..43 Grafik Arus dan Spektrum oleh Variabel Pengatur Kecepatan...44 Bentuk gelombang arus dan tegangan beban linier...46 Arus yang diserap oleh beban non linier...47 Perencanaan penangkal petir..54 Model Sistem pada panel SDP SUSHI Tei Beachwalk.55 Diagram blok sistem kelistrikan dari Restoran Sushi Tei xiii

15 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Beachwalk Kuta.58 Perencanaan penangkal petir..68 Radius yang diamankan E.F. Lightning protection system...70 Model Simulasi Analisa THD 75 Block parameter pada simulasi..78 Sinyal dan Spektrum Hasil Simulasi THDi pada Panel SDP Sushi Tei Beachwalk..79 Sinyal dan Spektrum hasil simulasi THDv pada panel SDP Sushi Tei Beachwalk..80 Grafik perbandingan nilai THDi dan THDv..82 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 2.4 Tabel 2. 5 Tabel 2. 6 Tabel 2.7 Kemampuan penghantaran arus kabel instalasi berbahan tembaga,berisolasi, dan berselubung PVC...14 Tegangan Nominal Kabel Berdasarkan Warna selubung luar Kabel PVC..14 Kapasitas daya mesin AC.30 Tahanan jenis tanah dan tahanan pentanahannya 39 Batas distorsi arus harmonisa untuk sistem distribusi umum..48 Batas distorsi tegangan...49 IEEE standard , standar batas distorsi tegangan xiv

16 Tabel 2.8 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3. Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 harmonic maksimum 49 IEEE Standart , standar batas distorsi arus harmonik maksimum..50 Luas ruangan (m 2 ), jumlah titik lampu pada Restoran sushi Tei Bechwalk.60 Tabel 4.2 dihitung luas ruangan (m 2 ), jumlah AC pada Restoran sushi tei bechwalk...62 Hasil perhitungan besarnya beban total, pengaman dan jenis maupun ukuran kabel yang di gunakan pada PP.Restoran 64 Hasil perhitungan besarnya beban total, pengaman dan jenis maupun ukuran kabel yang di gunakan pada PP.Open Kitchen 65 Hasil perhitungan besarnya beban total, pengaman dan jenis maupun ukuran kabel yang di gunakan pada PP. Back Kitchen 66 Hasil perhitungan besarnya beban total, pengaman dan jenis maupun ukuran kabel yang di gunakan pada SDP. Sushi Tei. 68 batas max THDi menurut IEEE di Restoran Sushi Tei Beachwalk..73 Perbandingan THDi hasil Pengukuran dengan IEEE Standar Perbandingan THDv pengukuran dengan standar IEEE Perbandingan hasil pengukuran THDi di Restoran Sushi Tei Beachwalk, hasil simulasi matlab dan standar IEEE Perbandingan hasil pengukuran THDv di Restoran Sushi Tei Beachwalk, hasil simulasi matlab dan standar IEEE xv

17 DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG THD : Total Harmonic Distortion MCB : Miniatur Circuit Breaker Pk : Pard Kracht/daya kuda(satuan daya pendingin AC) PHB : Panel Hubung Bagi n : Jumlah Lampu E : Instensitas penerangan pada bidang kerja A : Luas bidang kerja (m 2 ) Φlampu : Fluks cahaya lampu (Lumen) η : Efisiensi d : Faktor defresiasi xvi

18 PP Btu VA Cos φ A SDP Xs Zs Ls Zs MVA3φ kvφ : Power Panel : British thermal unit (Satuan energi sistem pendingin) : Volt ampere : faktor daya : Ampere : sub distribution panel : Reaktansi sumber : Impedansi sumber : Induktansi sumber : Impedansi sumber : Kapasitas Trafo (MVA) : Tegangan Primer (KV) Z : Impedansi (%) Xs : Reaktansi sumber X : Reaktansi trafo (%) R : Resistansi trafo (%) xvii