Analisa Beban Section untuk Menentukan Alternatif Manuver Jaringan Distribusi 20 kv Penyulang BRG-3 PT PLN (Persero) Unit Layanan Salatiga

Transkripsi

1 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver Jaringan Distribusi 20 kv BG-3 PT PLN (Persero) Unit Layanan Salatiga Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang akhmadjamaah@yahoo.com Abstrak Keandalan suatu sistem tenaga listrik berkaitan dengan kualitas dan kontinyuitas penyaluran dayanya. Kualitas listrik diukur bedasarkan dua hal, yaitu tegangan dan frekuensi. Sedangkan kontinyuitas penyaluran daya listrik ditandai dengan pasokan daya yang terus menerus atau dengan kata lain meminimalisir pemadaman. Salah satu yang berpengaruh di dalam kontinyuitas penyaluran daya listrik adalah pemilihan jenis konfigurasi jaringan. Konfigurasi adial yang sederhana diangap tidak dapat memenuhi keandalan suatu sistem distribusi oleh karena itu dibuat bentuk variasinya berupa Konfigurasi Loop (SPLN No.59 Tahun 985). Konfigurasi Loop merupakan gabungan dari dua buah struktur jaringan radial, dimana pada ujung dari dua buah jaringan di pasang sebuah saklar (switch) berupa ABSW atau LBS. Untuk meningkatkan keandalan suatu jaringan, sebuah penyulang dipisahkan ke dalam bagian-bagian tertentu yang disebut dengan section. merupakan suatu daerah yang dibatasi oleh peralatan pemisah seperti ABSW, LBS, maupun ecloser. berfungsi untuk meninimalisir daerah padam saat dilakukan manuver jaringan. Manuver jaringan merupakan serangkaian kegiatan modifikasi terhadap operasi normal dari jaringan akibat adanya gangguan/pekerjaan jaringan sehingga tetap tercapainya kondisi penyaluran tenaga listrik yang maksimal. Di dalam melakukan manuver jaringan perlu diperhatikan kapasitas peralatan jaringan berkaitan dengan beban maksimal yang dapat dipikul, seperti dan ecloser. Selain itu, di dalam melakukan manuver direkomendasikan untuk memilih penyulang dengan rugi-rugi saluran paling kecil sehingga daerah padam dapat diminimalisir namun kualitas listrik tetap dapat dipertahankan. Bagi penyulang BG-3 terdapat alternatif yang berbeda untuk setiap kondisi section yang padam. Jika section-section yang berada pada zone atau daerah sepanjang hingga ecloser pertama padam, urutan altenatif manuvernya melalui penyulang BG-7, BG- dan BG-2. Sedangkan jika zone 2 padam, urutan altenatif manuvernya melalui penyulang BG-, BG-4 dan BG-2. Kata kunci: keandalan,konfigurasi jaringan, maneuver Abstract An electricity power system reliability is related with quality and continuity of power distribution. Power quality has two parametercontrol, they are voltage and frequency. Continuity of electrical power distribution is showed with continuous power supply or minimum power outages. The continuity of electrical power distribution depend on network configuration. The simple adial configuration is not suitable again to fullfil realiability of a distribution system, so it wascreated a variant form with Loop Configuration (SPLN 59 of 985). Loop Configuration is a combination of two radial network structure, and it put the ends. To improve the reliability of a network, a feeder separated into specific parts called sections. is an area bounded by separating equipment such as ABSW, LBS, and ecloser. serves to minimalized carried out when the maneuver area network. Maneuver network is a series of modifications to the normal operating activities of the network due to a disturbance / work network so that it remains the achievement of conditions that the maximum electrical power supply. The applying manuver consider of network equipment setting with the maximum load that can be carried, such as and ecloser. Moreover, in the maneuvering recommended to choose feeders with smallest losses so outages section can be minimalized and get good quality power. BG-3 feeder hasdifferent alternatives for each condition were outages section. If the outages section located at zone or the area along the to first ecloser, alternative sequences maneuver through feeder BG-7, BG- and BG-2. Whereas if zone 2 is off, maneuvering through feeders alternative sequence BG-, BG-4 and BG-2. Keywords : eliability, Maneuver, Network Configurat 59

2 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. I. PENDAHULUAN. Latar Belakang Manuver jaringan adalah kegiatan membuat modifikasi terhadap operasi normal dari jaringan akibat adanya gangguan/pekerjaan jaringan sehingga tetap tercapainya kondisi penyaluran tenaga listrik yang maksimal. Untuk melakukan manuver jaringan diperlukan peralatan pemisah dan penghubung (switching) antar penyulang. Peralatan yang berfungsi sebagai saklar (switching) ini berupa ABSW (Air Break Switch) atau LBS (Load Break Switch). Dengan mengoperasikan ABSW NO (Normaly Open) atau LBS NO, konfigurasi penyulang yang semula adial akan berubah menjadi Loop. Sedangkan ABSW NC (Normaly Close) atau LBS NC berfungsi untuk memisahkan beban ke dalam suatu jarak tertentu (section). Tujuannya untuk mempermudah melokalisir apabila terjadi gangguan, sehingga tidak meluas ke jaringan yang dibelakangnya. Manuver jaringan merupakan langkah penting dalam pengoperasian sistem distribusi tenaga listrik. Mengingat pentingnya kegiatan ini maka operator distribusi harus dapat mengambil tindakan dengan cepat dan tepat dalam melakukan manuver jaringan. Pertimbangan operator saat manuver jaringan distribusi, adalah memperhatikan rugi-rugi yang akan timbul akibat dari manuver tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui alternatif-alternatif manuver jaringan apa saja yang dapat dilakukan jika dikehendaki memanuver jaringan penyulang BG-3. Perhitungan dilakukan secara manual maupun menggunakan software ETAP untuk memperoleh pertimbangan yang tepat saat dilakukan manuver jaringan BG-3..2 Tinjauan Pustaka.2. Konfigurasi Jaringan Loop Konfigurasi jaringan loop merupakan jaringan dengan bentuk tertutup, disebut juga bentuk jaringan ing. Konfigurasi Loop merupakan variasi dari konfigurasi radial. Susunan rangkaian saluran membentuk ring, yang memungkinkan titik beban terlayani dari dua arah saluran, sehingga kontinyuitas pelayanan lebih terjamin serta kualitas dayanya menjadi lebih baik, karena drop tegangan dan rugi daya saluran lebih kecil. a. Open Loop Konfigurasi Jaringan Open Loop (lihat Gambar ) merupakan pengembangan dari sistem adial, sebagai akibat diperlukannya keandalan yang lebih tinggi dan umumnya sistem ini dapat dipasok oleh satu gardu induk. Dimungkinkan juga dari gardu induk lain tetapi harus dalam satu sistem di sisi tegangan tinggi karena hal ini diperlukan untuk memudahkan manuver beban pada saat terjadi gangguan atau kondisi-kondisi pengurangan beban. 50/70 kv TAFO GI- 20 kv GADU DISTIBUSI BEBAN Open loop dari 2 GI BEBAN 50/70 kv TAFO GI-2 20 kv GADU DISTIBUSI Open loop dari GI Gambar Konfigurasi Jaringan Open Loop b. Close Loop Konfigurasi Jaringan Close Loop (lihat Gambar 2) digunakan untuk jaringan yang dipasok dari satu gardu induk, memerlukan sistem proteksi yang cukup rumit biasanya menggunakan rele arah (directional relay). Sistem ini mempunyai kehandalan yang lebih tinggi dibandingkan sistem radial. 50/70 kv 20 kv TAFO GI GADU DISTIBUSI BEBAN GADU DISTIBUSI Gambar 2 Konfigurasi Jaringan Close Loop Close Loop.2.2 Kualitas Daya Listrik Ada 2 (dua) hal yang menjadi ukuran mutu listrik yaitu tegangan dan frekuensi. Tegangan pelayanan ditentukan oleh [5]: a. Batasan toleransi tegangan, pada konsumen TM adalah 5 %, sedangkan pada konsumen T maksimum + 5 % dan minimum 0 %. b. Keseimbangan tegangan pada setiap titik sambungan. c. Kedip akibat pembebanan sekecil mungkin. d. Hilang tegangan sejenak akibat manuver secepat mungkin. Sedangkan untuk frekuensi batasan yang dijinkan adalah batas toleransi frekuensi adalah % dari frekuensi standar 50 Hz. 60

3 ISSN : Vol. 2 No. 3 Desember 203 : Keandalan penyaluran tenaga listrik Sebagai indikator penyaluran adalah angka lama dan atau seringnya pemadaman pada pelanggan yang disebut dengan angka SAIDI dan SAIFI. Angka lama padam SAIDI (system Average Interuption Duration Index) [] Jumlah durasi gangguan pelanggan SAIDI = jumlah pelanggan i Ni SAIDI = Ni keterangan : U i = Lama waktu gangguan rata-rata unit (menit) N i = Jumlah pelanggan pada satu titik Angka sering padam SAIFI (System Interuption Frequency Index) [] Jumlah gangguan pelanggan SAIFI = jumlah pelanggan i Ni SAIFI = N keterangan: i = Laju kegagalan unit (kali) N i = Banyak pelanggan pada satu titik N = Jumlah pelanggan Average Semua perusahaan penyedia listrik besar akan berusaha untuk menurunkan nilai SAIDI dan SAIFI dari pelayanan penyaluran energi listriknya, sehingga dapat memenuhi standarisasi perusahaan dengan tingkat kelas dunia yaitu dengan angka SAIDI 00 menit/pelanggan/tahun dan SAIFI 3 kali/pelanggan/tahun..2.4 Manuver Jaringan Distribusi Manuver/manipulasi jaringan adalah serangkaian kegiatan membuat modifikasi terhadap operasi normal dari jaringan akibat adanya gangguan/pekerjaan jaringan sehingga tetap tercapainya kondisi penyaluran tenaga listrik yang maksimal atau dengan kata lain yang lebih sederhana adalah mengurangi daerah pemadaman. Kegiatan yang dilakukan dalam manuver : a. Memisahkan bagian-bagian jaringan yang semula terhubung dalam keadaan bertegangan/tidak bertegangan. b. Menghubungkan bagian-bagian jaringan yang terpisah menurut keadaan operasi normalnya dalam keadaan bertegangan/ tidak bertegangan. Optimalisasi atas keberhasilan manuver dari segi teknis ditentukan oleh konfigurasi jaringan dan peralatan manuver yang tersedia di sepanjang jaringan. Peralatan jaringan yang dimaksud adalah peralatan pemutus dan penghubung yang terdiri dari berbagai macam seperti, ABSW, ecloser, LBS, FCO, alizer. Masingmasing peralatan manuver ini memiliki spesifikasi dan fungsi kerja yang berbeda-beda..2.5 ugi-ugi Jaringan Distribusi Primer ugi-rugi atau losses dapat diartikan sebagai selisih antara energi listrik yang disalurkan dengan energi yang diterima. Terjadinya rugirugi ini dapat disebabkan oleh berbagai faktor, seperti jauhnya daerah penyaluran tenaga listrik dari sumber/suplai, ketidakseimbangan beban, umur peralatan, ukuran dan jenis penghantar, dan sebagainya. ugi-rugi energi tersebut tidak dapat dihilangkan sepenuhnya namun bisa diminalkan (direduksi). Kerugian pada sistem tenaga listrik dari pembangkit hingga ke konsumen diperkiran ± 4% dari total daya pembangkitan, kerugian tersebut terdiri dari 3% susut transmisi dan % susut distribusi. Pada tabel disampaikan prosentase kerugian daya yang diijinkan pada saluran distribusi. TABEL KEUGIAN DAYA PADA SISTEM DISTIBUSI TENAGA LISTIK [2] Distribution System Losses at Full Load Cable % - 4% Transformer 0,4% - 3% Capasitors 0,5% - 2% Low Voltage Switchgear 0,3% - 0,34% Busbar % - 0,5% Motor Control Centers 0,0%-0,4% Medium Voltage Switchgear 0,006% - 0,02% Load Break Switches 0,003%-0,025% Outdoor Circuit Breaker 0,002%-0,05%.2.6 Perhitungan Jatuh Tegangan Untuk mempermudah dalam menghitung jatuh tegangan digunakan diagram beban satu garis seperti pada Gambar 3. Vs + jx L I (Amper) Vb Gambar 3 Diagram angkaian Beban BEBAN 6

4 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. Nilai jatuh tegangan yang disebabkan oleh penghantar dipengaruhi oleh besarnya arus dan impedansi penghantar (V=I.Z), dimana Z = +jx = Z θ C dan nilai arus (I) tertinggal terhadap tegangan (V b ) sebesar θ L seperti yang ditunjukkan pada gambar 3. Besar sudut θ L adalah sudut pada faktor beban = cos θ L. Sehingga diperoleh persamaan [3]: V D = I -θ L Z θ C atau, V D = I (cosθ L + Xsinθ L ) Dengan demikian besarnya tegangan beban: V b = V S - I ( cos θ L + X sin θ L ) keterangan : V S = Tegangan sumber (Volt) V b = Tegangan pada beban (Volt) V D = Tegangan Drop (Volt) I = Arus (Ampere) = esistansi penghantar (ohm) X = eaktansi penghantar (ohm).2.7 Perhitungan ugi Daya Untuk menghitung rugi daya pada suatu saluran, secara sederhana dapat dijelaskan dengan rumus [3] : Persamaan rugi daya 3 fasa : P Losses(3ph) =P Losses() +P Losses(S) +P Losses (T) Q Losses (3ph) =P Losses () +P Losses(S) +P Losses (T) Untuk sistem 3 fasa 4 kawat dengan beban tidak seimbang, pesamaan rugi daya adalah sebagai berikut : P Losses(3ph) =P Losses() +P Losses(S) +P Losses(T) +P Losses(N) Q Losses(3ph) =P Losses () +P Losses(S) +P Losses (T) +P Losses (N) keterangan: P Losses (3ph) = ugi daya aktif (Watt) = ugi daya reaktif (VA) Q Losses (3ph).2.8 Pelimpahan Beban Pada saat melakukan manuver jaringan distribusi yang disebabkan karena pekerjaan pemeliharaan atau gangguan, untuk meminimalisir daerah padam pada suatu penyulang, maka beberapa beban yang tidak termasuk ke dalam seksi/daerah gangguan akan dimanuver ke penyulang lain agar tetap memeperoleh pasokan energi listrik. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada saat melakukan pelimpahan beban antara lain : a. Urutan fasa antar penyulang harus sama b. Tegangan antar penyulang harus sama c. Setting peralatan penyulang seperti ecloser dan d. KHA Penghantar.2.9 Software Simulasi Sistem Tenaga Listrik Software simulasi sistem tenaga listrik digunakan untuk melihat bagaimana kinerja suatu sistem tenaga listrik pada kondisi sebenarnya yang dituangkan dalam sebuah program aplikasi. Pada software simulasi tenaga listrik ini, dapat dibuat duplikasi suatu sistem tenaga listrik dengan memasukkan parameter-parameter yang sama dengan kondisi sebenarnya. Software aplikasi beroperasi secara independen tanpa terhubung langsung dengan peralatan sistem tenaga listrik yang sebenarnya, sehingga bisa dilakukan perubahan-perubahan variabel tertentu tanpa mempengaruhi kinerja peralatan yang sebenarnya [4]. Manfaat dari penggunaan software simulasi sistem tenaga listrik adalah dapat digunakan sebagai salah satu alat bantu untuk mempercepat akurasi perhitungan parameter jaringan secara teknis. Jika sistem yang dianalisis merupakan sistem dalam skala besar, akan memerlukan waktu yang lebih lama jika harus dihitung secara manual, dibandingkan dengan menggunakan software simulasi. Dengan demikian hal tersebut dapat mempermudah di dalam analisa data jaringan. II. METODE PENELITIAN Metoda penelitian yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah dengan koparasi dan evaluasi antara data existing dengan data perhitungan ulang sehingga diperoleh alasan yang tepat ketika akan dilakukan kegiatan manuver jaringan pada penyulang BG Alat Penelitian Alat-alat penelitian ini adalah sebagai berikut:. Amp Stik merk Sensor Link Alat ini dipergunakan untuk mengukur arus yang melalui suatu penghantar per-section pada saluran Tegangan Menengah. Gambar 3 Amp Stik 62

5 ISSN : Vol. 2 No. 3 Desember 203 : Komputer/laptop dipergunakan untuk melakukan simulasi software ETAP. 3. Seluruh peralatan pada jaringan pada penyulang BG-3, termasuk konduktornya. 2.2 Jalannya Penelitian Dalam melaksanakan penelitian ini langkahlangkah yang ditempuh adalah sebagai berikut:. Pengambilan Data a. Mengumpulkan data existing konduktor, peralatan proteksi, penyetelan proteksi pada penyulang BG-3 b. Mengukur arus beban dan factor daya setiap section (lihat Gambar 4). Gambar 4 Pengukuran Beban per- 2. Penyajian Data a. Menampilkan data existing. b. Menampilkan data pengukuran arus dan factor daya. 3. Analisis Data dan Perhitungan a. Menentukan metoda perhitungan jaringan sistem tenaga listrik. b. Menganalisa hasil perhitungan dengan kondisi existing. c. Menentukan alternatif manuver jaringan yang paling tepat. 4. Membuat kesimpulan penelitian III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3. Pengumpulan Data Existing Wilayah yang dilayani PT PLN (Persero) Unit Layanan Salatiga disuplai dari 4 Gardu Induk (GI), yaitu GI Bringin, GI Bawen, GI Ungaran, GI Pudak Payung. Gardu Induk Bringin memiliki 2 buah trafo daya dengan kapasitas masingmasing Trafo I sebesar 60 MVA dan Trafo II sebesar 30 MVA. Pada Trafo I terbagi menjadi 5 penyulang yaitu Bringin-(BG-), Bringin-2 (BG-2), Bringin-3 (BG-3), Bringin-4 (BG-4) dan Bringin-5 (BG-5), sedangkan Trafo II terbagi menjadi 3 penyulang yaitu Bringin-6 (BG-6), Bringin-7 (BG-7) dan Bringin-8 (BG-8). BG-3 beroperasi dengan konfigurasi radial pada saat kondisi normal dan beroperasi dengan konfigurasi Loop pada saat gangguan atau pemeliharaan. Untuk konfigurasi Loop BG-3, dapat dimanuver dari penyulang BG-, BG-2, BG-4 dan BG-7. Khusus untuk BG-7 hanya digunakan pada saat pemeliharaan trafo daya GI, karena penyulang BG-7 diprioritaskan untuk pelanggan besar yaitu PT Kievit Indonesia. Dalam melakukan manuver jaringan penyulang BG-3 ada beberapa hal yang dijadikan pertimbangan pada saat pelimpahan beban yaitu data setting penyulang, beban tiap zone pada penyulang BG-, BG-2, BG- 4, beban section BG-3, serta memperhatikan rugi-rugi dari masing-masing penyulang yang dimanuver ke BG-3. a. Data Setting dan ecloser Agar saat melakukan manuver jaringan dapat berjalan dengan tepat maka, data berikut sangat diperlukan (lihat Tabel 2 Tabel 0). TABEL 2 SETTING ELAI PENYULANG BG- Karakteristik OC Karakteristik GF I > 480 A Io>80 A I >> 4500 A I>>3900 A Curve Standard Inverse Curve Standard Inverse 0,8 0,25 t >> 0,0 s to >> 0 s TABEL 3 SETTING ECLOSE PENYULANG BG- No. Tiang BG- OC I> I>> GF Io> Io>> 33/5Z 96 76/7 Merk NOVA SHINSUNG ABB 350 A 2 0,2 25 A 000 A 0,0 200 A 600 A 0,0 800A 0,0 50 A 750 A 500 A TABEL 4 SETTING ELAI PENYULANG BG-2 Karakteristik OC Karakteristik GF I > 480 A Io>80 A I >> 4500 A Io>>3900 A Curve Standard Inverse Curve Standard Inverse 0,8 0,25 t >> 0,0 s to >> 0 s 63

6 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. OC I> I>> GF Io> Io>> 400 A 2400 A 0,5 50 A 200 A 0,5 50 A 200 A V.I 0,03 600A V.I 0, A 000 A 500 A TABEL 6 SETTING ELAI PENYULANG BG-3 Karakteristik OC Karakteristik GF I > 480 A Io>80 A I >> 4500 A Io>>3900 A Curve Standard Inverse Curve Standard Inverse 0,8 0,25 t >> 0,0 s to >> 0 s GF Io> Io>> 40 A 260 A 0,5 25 A 875A 0, 600 A 750 A TABEL 8 SETTING ELAI PENYULANG BG-4 Karakteristik OC Karakteristik GF I > 480 A Io>80 A I >> 4500 A Io>> 3900 A Curve Standard Inverse Curve Standard Inverse 0,8 0,25 t >> 0,0 s to >> 0 s TABEL 5 SETTING ECLOSE PENYULANG BG-2 No. Tiang BG /7 75/7 Merk ENTEC ABB SHINSUNG TABEL 7 SETTING ECLOSE PENYULANG BG-3 No. Tiang BG-3 24/55 24/7 24/07 53/2 Merk NOVA ABB NOVA SHINSUNG OC I> I>> 350 A 2450 A 0,5 300 A 2 0,2 250 A 750 A 200 A 500 A TABEL 9 DATA SETTING ECLOSE PENYULANG BG-4 No. Tiang BG-4 SA4-63/C SA /45 Merk COOPE NOVA ENTEC OC I> I>> 200 A 2000 A 0,0 300 A 2 0,0 200 A 400 A GF Io> Io>> 000 A 0,0 50 A 0500A 0,0 TABEL 0 SETTING ELAI PENYULANG BG-7 Karakteristik OC Karakteristik GF I > 480 A Io> 80 I >> 2760 I>> 2040 Curve Standard Inverse Curve Standard Inverse 0,23 0,26 t >> 0,0 s to >> 0 s 500 A b. Panjang Jaringan Jaringan yang digunakan penelitian ini (lihat Gambar 5) merupakan jaringan utama 3 phasa (main feeder) distribusi primer, yaitu zone, section, sub-section. adalah daerah yang dibatasi oleh dengan ecloser atau ecloser dengan ecloser. adalah daerah yang dibatasi oleh peralatan switching seperti ABSW, LBS, ecloser yang berada pada main feeder. Sub-section adalah daerah percabangan pada sebuah section. Data yang dibutuhkan untuk menghitung rugi saluran distribusi adalah panjang jaringan distribusi, arus dan factor daya, hasil pengukuran disajikan pada Tabel. c. Data Pengukuran Beban Pengukuran beban penyulang dilakukan pada peralatan hubung seperti LBS, ABSW, dan ecloser. Beban yang terukur adalah beban dari titik pengukuran sampai ke ujung jaringan (lihat Tabel 2 dan Tabel 3) TAFO I 60 MVA 4 section 24/5 24/7 24/07 24/55 section 24/29 24/306 / Keterangan : sub-section ABSW/LBS NO ABSW/LBS NC ECLOSE Gambar 5 Klasifikasi Wilayah Jaringan Distribusi Primer 64

7 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. TABEL PANJANG ZONE PENYULANG BG- BG- 96 dan 33/5Z Panjang Jaringan [km] 8,64 2a ,5 2b 33/5Z 76/7 5,3 3 76/7 /78 4,86 BG , a 75/7 3b 244/7 BG-3 75/7 dan 224/7 33/34 42/23 Panjang Jaringan [km] 4,94 9,6 9,48 s.d. 4 0, s.d. 24/5, /5 s.d. 24/7 0, /7 24/5 24/69 24/07 24/55 s.d. 24/5 2,7 s.d. 24/69,38 s.d. 24/07 2,46 s.d. 24/55 dan 53/2 Panjang Jaringan [km] 3,36 s.d. 24/29 3, s.d. 24/306 5,52 0 Subsection Subsection2 Subsection3 Subsection4 53/2 63/48 s.d. 63/48 0,3 s.d. 63/ 2,82 / s.d. /4 0,78 73/30 s.d. 73/3,62 84/3 s.d. 8/0A 0,96 284A/4 BG-4 s.d. 284A/56 3,2 SA4-64 dan SA4-63/C Panjang Jaringan [km] 3,84 2a SA /45 9,36 2b SA4-63/C 63Z/32A 9, /45 BG-7 05/297 5,2 SA7-2 0,2 2 SA7-2 SA7-97 5,7 3 SA7-97 SA7-99 0,2 Panjang Jaringan [km] BG- TABEL 2 PENGUKUAN BEBAN SECTION No.Tiang Peralatan I [A] S T GI Bringin BG LBS 265,7 237,6 275,5 33/5Z ecloser 70 45,7 76,7 96 ecloser 69,7 67,8 26,9 76/7 ecloser GI Bringin BG ABSW 238,5 256,7 244,7 64 ecloser /7 ecloser 39, ,8 224/7 ecloser GI Bringin BG-3 256,4 274,5 265,45 4 LBS / ABSW 4, 8, 5,5 24/5 LBS /7 ecloser /5 ABSW /69 LBS /3 ABSW 2,3 26,6 9,4 24/07 ecloser /29 ABSW /2 ecloser 38,9 42,8 36,8 24/55 ecloser A/4 ABSW 5, 33,2 5,7 63/48 ABSW 32,8 32,9 32, 20/ ABSW /30 LBS 26,4 24, 36,4 GI Bringin BG SA4-5 LBS ,4 259,3 BG- 2 BG- 3 BG- 4 SA4-63C ecloser 46, 38,2 45,4 05/45 ecloser 60 67,2 64,9 GI Bringin BG-7 37,9 37,2 38, SA7-2 ABSW 37,7 36,9 37,7 SA7-97 ABSW 35,4 35,2 36,5 BG- 7 SA4-64 ecloser

8 ISSN : Vol. 2 No. 3 Desember 203 : TABEL 3 FAKTO DAYA ZONE PENYULANG BG- 2a 2b 3 BG- 96 dan 33/5Z cosθ L 0, ,95 33/5Z 76/7 76/7 0,93 /78 0,93 BG-2 cosθ L 64 0,93 2 3a 3b 64 75/7 244/7 75/7 dan 224/7 0,92 33/34 0,9 42/23 0,9 BG-3 cosθ L s.d. 4 0, s.d. 24/5 0, Subsection Subsection2 Subsection3 Subsection4 24/5 24/7 24/5 24/69 24/07 24/ /2 63/48 / 73/30 84/3 284A/4 s.d. 24/7 0,99 s.d. 24/5 0,99 s.d. 24/69 0,99 s.d. 24/07 0,99 s.d. 24/55 dan 53/2 0,99 s.d. 24/29 0,99 s.d. 24/306 0,99 s.d. 63/48 0,99 s.d. 63/ 0,99 s.d. /4 0,99 s.d. 73/3 0,99 s.d. 8/0A 0,99 s.d. 284A/56 0,99 BG-4 cosθ L SA4-64 dan SA4-63/C 0,94 2a 2b 3 SA4-64 SA4-63/C 05/45 05/45 0,94 63Z/32A 0,94 05/297 0,94 BG-7 cosθ L SA7-2 0,9 2 SA7-2 SA7-97 0,9 3 SA7-97 SA7-99 0,9 d. Perhitungan Beban dan Perhitungan beban section dan zone penyulang BG-3 dipergunakan teori Kirrchoff Current Law (KCL). Penghitungan beban section pada penyulang BG-3 disesuaikan dengan gambar Single Line Diagram BG-3 (lihat Gambar 6) dan dihitung berdasarkan data pengukuran beban per-section pada Tabel 2. Pada penyulang BG-3 terdapat section dan 4 sub-section. Perhitungan beban section berikut adalah beban pada fasa. Untuk kedua fasa yang lain yaitu fasa S dan T dihitung dengan cara yang sama berdasarkan data pada Tabel 2. Perhitungan beban section penyulang BG-03 : : SA3/4 I = I - I SA34 = 256,4 256 = 0,4 A Hasil dari perhitungan beban section lainnya penyulang BG-3 ditunjukkan pada Tabel Sub- Sub- 2 Sub- 3 Sub- 4 TABEL 4 HASIL PEHITUNGAN BEBAN SECTION PENYULANG BG-3 BG-3 Beban [A] S T 4 0,4 0,5 0, /5 3,9 6,9 5,5 24/5 24/7 24/5 24/69 24/07 24/55 dan 53/2 24/29 24/306 63/48 63/ 24/7 24/5 24/69 24/07 24/ /2 63/48 73/3 84/3 285A/4 /4 73/30 0/A 285A/ ,6,9 0,6 25,7 38,4 22,6 6, 0,2 6, ,9 44,8 76,3 6, 9,9 4,7 32,8 32,9 32, 4, 8, 5,5 26,4 24, 36,4 2,3 26,6 9,4 5, 33,2 5,7 66

9 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. Gambar 6 Diagram Segaris BG-3 Untuk menghitung beban section maupun zone pada semua penyulang dapat dilakukan dengan cara yang sama. Perhitungan beban dilakukan dengan memperhatikan single line diagram masing-masing penyulang. BG-(lihat Gambar 7), BG-2 (lihat Gambar 8) dan BG-4 (lihat Gambar 9) beban dihitung pada tiap zone, hal ini berkaitan dengan kapasitas dan ecloser yang berpengaruh pada saat manuver dan pelimpahan beban. BG-7 (lihat Gambar 0) beban dihitung pada tiap section-nya, karena tidak terdapat ecloser sepanjang penyulang ini. Pada penyulang BG- terdapat 4, yaitu yang merupakan daerah sepanjang hingga ecloser 96 dan ecloser 33/5Z. Sedangkan untuk 2, terbagi menjadi 2 yaitu 2a sepanjang daerah ecloser 96 hingga ABSW NO 59 sedangkan 2b adalah sepanjang daerah ecloser 33/5Z hingga ecloser 76/7. Perhitungan beban/arus (I) zone penyulang BG- pada fasa : I = I - (I 96 + I 33/5Z ) = 266 ( ,7) = 26,3 A I 2a = I 96 = 69,7 A I 2b = I 33/5Z - I 76/7 = = 33 A I 3 = I 76/7 = 37 A Beban pada 2a sama dengan arus yang terukur pada ecloser 96 karena dibelakang ecloser 96 sudah tidak terdapat ecloser selanjutnya sehingga beban 2a merupakan beban 96 hingga jaringan ujung di ABSW NO 59. Sama halnya dengan beban pada 3, bebannya merupakan beban pengukuran di ecloser terakhir atau paling ujung yaitu ecloser 76/7. Untuk menghitung beban zone pada kedua fasa yang lain yaitu fasa S dan T dilakukan dengan cara yang sama dengan perhitungan beban zone fasa. Hasil perhitungan beban zone penyulang BG- ditunjukkan oleh Tabel 5. TABEL 5 HASIL PEHITUNGAN BEBAN ZONE PENYULANG BG- 2a 2b 3 BG- 96 dan 33/5Z Arus/Beban [A] S T 26,3 30,2 82, 59 69,7 67,8 26, /5Z 76/7 76/7 / Seperti perhitungan beban zone pada penyulang BG-, untuk menghitung beban zone penyulang BG-2, hal yang perlu diperhatikan adalah diagram segaris penyulang BG-2 seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 8. 67

10 ISSN : Vol. 2 No. 3 Desember 203 : Dari Gambar 8 diketahui bahwa penyulang BG-2 terbagi menjadi 4. merupakan daerah sepanjang saluran distribusi dari hingga ecloser merupakan daerah sepanjang saluran distribusi dari ecloser 64 hingga ecloser 75/7 dan ecloser 224/7.Sedangkan ada 2 daerah untuk zone 3,yaitu daerah sepanjang ecloser 75/7 hingga ABSW 33/34 dan daerah sepanjang ecloser 224/7 hingga ABSW 42/23. TAFO I 60 MVA BG- 96 ZONE 2a 59 GI BINGIN 33/5Z 76/7 /8 ZONE ZONE 2b ZONE 3 Gambar 7 Diagram Segaris BG- TAFO I 60 MVA BG /7 33/34 GI BINGIN ZONE ZONE 2 ZONE 3a 224/7 42/23 ZONE 3b Gambar 8 Diagram Segaris BG-2 Perhitungan beban/arus (I) zone penyulang BG- 2 pada fasa : I = I - I 64 = = 32 A I 2 = I 64 (I 75/7 + I 224/7 ) = 207 (39,5 + 9) = 48,5 A I 3a = I 75/7 = 39,5 A I 3 = I 224/7 = 9 A Beban atau arus pada 3a dan 3b adalah sama dengan beban yang terukur pada ecloser 75/7 untuk 3a dan beban pada ecloser 224/7 untuk 3b. Sehingga beban 3a dan 3b merupakan beban dari ecloser 75/7 dan 224/7 hingga ke ujung jaringan pada 33/34 dan 42/23. Hasil perhitungan beban zone penyulang BG-2 ditunjukkan oleh Tabel 6. Perhitungan beban/arus (I) zone penyulang BG-4 pada fasa : I = I - (I SA I SA4-63/C ) I 2a = 275 ( ,) = 3,9 A = I SA I 05/45 = A = 37 A I 2b = I SA4-63/C = 46, A I 3 = I SA4-05/45 = 60 A Beban pada 2b sama dengan arus yang terukur pada ecloser SA4-63/C karena di belakang ecloser SA4-63/C sudah tidak terdapat ecloser selanjutnya sehingga beban 2b merupakan beban SA4-63/C hingga jaringan ujung di ABSW NO 26/8. Sama halnya dengan beban pada 3, bebannya merupakan beban pengukuran di ecloser terakhir atau paling ujung yaitu ecloser 05/45. Hasil perhitungan beban zone penyulang BG-4 ditunjukkan oleh Tabel 7. TABEL 6 HASIL PEHITUNGAN BEBAN ZONE PENYULANG BG-2 2 3a 3b BG-2 Arus/Beban [A] S T /7 244/7 75/7 dan 224/7 33/34 42/23 48, ,2 39, ,8 34,4 5,8 33,4 68

11 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. TABEL 7 HASIL PEHITUNGAN BEBAN ZONE PENYULANG BG-4 2a 2b 3 BG-4 SA4-64 dan SA4-63/C Arus/Beban [A] S T 3,9 38,8 40,6 05/ ,8 0, SA4-64 SA4-63/C 05/4 5 63Z/32A 05/297 46, 38,2 45, ,2 64,9 Perhitungan beban section penyulang BG-7 pada fasa : I = I - I SA7-2 = 37,9-37,7 = 0,2 A I 2 = I SA7-2 I SA7-97 = 37,7 35,4 = 2,3 A I 3 = I SA7-97 = 35,4 A Hasil dari perhitungan beban section penyulang BG-7 secara keseluruhan ditunjukkan pada Tabel 8. TABEL 8 HASIL PEHITUNGAN BEBAN SECTION PENYULANG BG-7 BG-7 Arus [A] S T SA7-2 0,2 0,3 0,4 2 SA7-2 SA7-97 2,3,7 2,2 3 SA7-97 SA ,4 35,2 35,5 e. Perhitungan Jatuh Tegangan (Voltage Drop) Hasil perhitungan manual dan simulasi ditampilkan pada Tabel 9. f. Pehitungan ugi Daya (Power Losses) Perhitungan rugi daya dilakukan dengan bantuan software seperti ditunjukkan Gambar Gambar 4 dan Tabel 20 Tabel 23. TAFO I 60 MVA BG-4 SA4-63/C ZONE 2b 28/8 GI BINGIN SA4-64/C 05/45 05/297 ZONE ZONE 2a ZONE 3 Gambar 9 Diagram Segaris BG-4 TAFO II 30 MVA BG-7 SA7-2 SA7-97 PT KIEVIT INDONESIA GI BINGIN SECTION SECTION 2 SECTION 3 SA7-99 Gambar 0 Diagram Segaris BG-7 Gambar Diagram Segaris TABEL 9 BG- di Software Simulasi 69

12 ISSN : Vol. 2 No. 3 Desember 203 : TABEL 9 PEBANDINGAN JATUH TEGANGAN SECAA HITUNG MANUAL DAN SIMULASI BG- V D [Volt] V [Volt] Manual Simulasi Manual Simulasi 33/5Z dan 96 89, , a , , b 33/5Z 76/7 376, , /7 /78 7, , BG , , /7 dan 224/7 440, , a 75/7 33/34 206, , b 244/7 42/23 8, , BG-4 SA4-64 dan SA4-63/C 43, , a SA /45 702, , b SA4-63/C 63Z/32A 74, , /45 05/ , , BG-7 SA7-2 2, , SA7-2 SA , , SA7-97 SA7-99, , TABEL 20 HASIL PEHITUNGAN UGI DAYA PENYULANG BG- DI SOFTWAE SIMULASI 70

13 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. Gambar 2 Diagram Segaris BG-2 di Software Simulasi TABEL 2 HASIL PEHITUNGAN UGI DAYA PENYULANG BG-2 DI SOFTWAE SIMULASI Gambar 3 Diagram Segaris BG-4 di Software Simulasi TABEL 22 HASIL PEHITUNGAN UGI DAYA PENYULANG BG-4 DI SOFTWAE SIMULASI 7

14 ISSN : Vol. 2 No. 3 Desember 203 : Gambar 4 Diagram Segaris BG-7 di Software Simulasi TABEL 23 HASIL PEHITUNGAN UGI DAYA PENYULANG BG-7 DI SOFTWAE SIMULASI Gambar 5 Konfigurasi Loop BG-3 dengan BG-2 Melalui 63/ 72

15 Analisa Beban untuk Menentukan Alternatif Manuver.. g. Manuver BG-3 Jika Hingga ecloser 24/7() Padam Daerah - ecloser 24/7 penyulang BG-3 terletak pada jaringan. Jika terdapat gangguan atau pekerjaan pemeliharaan jaringan pada titik tersebut, maka daerah ecloser 24/7 dalam kondisi padam dan berarti kondisi kontak dan ecloser 24/7 dalam keadaan tebuka/open. Beban dari hingga ecloser 24/7 sebesar 2 A. Beban tersebut diperoleh dari penjumlahan beban section, section 2, section 3 dan sub-section, karena letak section tersebut berada di daerah hingga ecloser 24/7. Sehingga beban maksimal yang harus dilimpahkan sebesar = 253 A. Titik manuver terdekat adalah melalui LBS NO 24/8B yang membentuk Loop dengan BG-, ABSW NO 73/3 yang membentuk Loop dengan BG-2 dan SA7-99 yang membentuk Loop dengan BG-7. Alternatif manuver yang pertama adalah dengan melimpahkan beban penyulang BG-3 ke penyulang BG-7. Manuver ini merupakan alternatif pertama karena losses penyulang BG- 7 paling kecil dibandingkan dengan penyulang BG- dan BG-2. Hal yang perlu diperhatikan adalah kapasitas dari penyulang yang dilimpahi dalam hal ini adalah penyulang BG-7. Sesuai data pada tabel 23, kapasitas maksimum BG-7 sebesar 480 A, sedangkan beban maksimal penyulang 37,7 A. Beban penyulang BG-7 ini memang tergolong kecil, karena penyulang ini digunakan untuk menyuplai pelanggan besar PT KIEVIT Indonesia. Setelah melakukan perhitungan rugi saluran distribusi untuk penyulang BG-, BG-2, BG-4 dan BG-7, diperoleh altenatif manuver untuk kondisi zone dan zone 2 ditunjukkan pada Tabel 24. Besar beban maksimal yang dilimpahkan ke penyulang BG-, BG-2, BG-4, dan BG-7 dengan melihat tegangan ujung penyulang setelah dilimpahi beban minimal 9 kv. IV. KESIMPULAN. Altenatif penyulang yang akan dilimpahi beban BG-3 diutamakan penyulang yang memiliki nilai tegangan ujung yang paling tinggi dan rugi-rugi saluran terkecil. 2. Jika penyulang BG-3 padam maka alternatif manuver yang pertama adalah penyulang BG-7 sedangkan jika 2 penyulang BG-3 padam maka alternatif manuver yang pertama adalah penyulang BG-. 3. Manuver melalui penyulang BG-2 dijadikan alternatif terakhir dan hanya digunakan pada saat kondisi darurat, mengingat nilai tegangan ujung penyulang BG-2 sudah di bawah nilai standar minimal tegangan JTM. DAFTA PUSTAKA [] Billinton,, onald N.A. eliability Evaluation of Power System, Springer US Publishing : UK [2] Kamaraju, V. Electrical Power Distribution Systems. Tata McGraw Hill Education Privated Limited : New Delhi, [3] Sarimun, Wahyudi. Buku Saku Pelayanan Teknik Edisi Kedua, Garamond : Bekasi, 20. [4] ETAP 7.0 Licence Udiklat Semarang PT PLN (Persero). [5] SPLN No. Tahun 978 tentang Tegangan- Tegangan Standar. Wil. Padam 2 TABEL 24 SKENAIO MANUVE PENYULANG BG-3 Beban yang LBS/A Altenatif Dapat BSW Manuver Dilimpah kan Joint [A] BG-7 BG- BG-2 BG- BG-4 BG-2 SA /8B 73/3 94/84 20/78 63/ Teg. Ujung [kv] , ,6 62,9 7, ,08 36,2 9,0 5 7,42 73