TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADA SALURAN TRANSMISI UDARA TEGANGAN EKSTRA

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADA SALURAN TRANSMISI UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI 275 kv Diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) padadepartemen Teknik Elektro OLEH : ADE PUTRA NABABAN NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014

2 LEMBAR PENGESAHAN PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADA SALURAN TRANSMISI UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI 275 kv Oleh: Ade Putra Nababan NIM : Disetujui oleh: Pembimbing, Ir. Syahrawardi NIP : Diketahui oleh: Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. NIP DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 ABSTRAK Tugas Akhir ini membahas tentang pengaruh variasi konduktor berkas terhadap gangguan berisik dan interferensi radio pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 275 kv. Jenis-jenis variasi meliputi variasi jumlah berkas, variasi jarak antar sub-konduktor dan variasi diameter. Dalam Tugas Akhir ini, akan dihitung nilai Audible Noise (AN) dan Radio Interference (RI) untuk perencanaan saluran transmisi 275 kv Galang-Binjai. Hasil perhitungan nilai AN dan RI pada SUTET 275 kv masih aman karena nilainya masih di bawah batas kriteria Perry dan SPLN tentang Pedoman Pembatasan Tingkat Bising dan IEEE Radio Noise Design Guide tentang batas maksimal RI. Kata Kunci: Audible Noise (AN), Radio Interference (RI), Konduktor Berkas

4 KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa sehingga Tugas Akhir yang berjudul Pengaruh Variasi Konduktor Berkas Terhadap Gangguan Berisik dan Interferensi Radio Pada Saluran Transmisi Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 kv dapat penulis selesaikan dengan baik. Penulis bersyukur atas segala semangat, inspirasi, kemurahan, dan kemudahan dari-nya.tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik. Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan dan semangat selama proses pengerjaan Tugas Akhir ini, antara lain: 1. Kedua Orang Tua Penulis dan semua anggota keluarga tercinta yang telah memberikan semangat dan dukungan moril. Terima kasih atas kesabaran, pengertian, dan doa-doanya yang begitu tulus. 2. Bapak Ir. Syahrawardi selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis. Terima kasih buat bimbingan, arahan, dan ilmu semasa kuliah di USU dan khususnya selama pengerjaan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Ir. Hendra Zulkarnaen dan Ir. Masykur Sj, M.T selaku Dosen Penguji Tugas Akhir penulis.

5 4. Bapak Rahmad Fauzi, S.T, M.T selaku Dosen Wali dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik. 5. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M, Si sebagai Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik. 6. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik. 7. Staf di PT. PLN yang sangat kooperatif kepada penulis selama proses pengambilan data. 8. Seluruh teman-teman stambuk 2009 dan divisi Teknik Energi Listrik atas kebersamaannya selama menempuh pendidikan bersama di kampus. 9. Alvin, Deni, Paul, Frans, Jehuda, Lamcan, Nico, Nicolas, Daniel, Felix, Rendy, Jhon Palmer, Jesaya, Rianto, Evan, David T, David A, Eko, Fransisco, Samson, Raymond, Meta S, Meta T, Fitri, Obet, Joseph, Franklin, Oloni, Nuzul, Samuel, Kevin, Rudy, Eko K, Dea, segenap pengurus IMTE dan teman-teman 2009 yang lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. 10. Junita VR Sitinjak untuk dukungan dan motivasinya. 11. Seluruh pihak yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis ucapkan terima kasih banyak.

6 Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kesalahankesalahan, baik dari segi tata bahasa maupun dari segi ilmiah. Untuk itu penulis akan menerima dengan terbuka, segala saran dan kritik yang ditujukan untuk memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua pihak. Medan, Juni 2014 Penulis Ade Putra Nababan

7 DAFTAR ISI PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADA SALURAN TRANSMISI UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI 275 kv...i LEMBAR PENGESAHAN...i ABSTRAK...ii KATA PENGANTAR...iii DAFTAR ISI...vi DAFTAR GAMBAR...x DAFTAR TABEL...xiii BAB I PENDAHULUAN...1 I.1 Latar Belakang...1 I.2Tujuan dan Manfaat Penelitian...1 I.3Batasan Masalah...2 I.4Metode Penelitian...4 I.5Sistematika Penulisan...5 BABII.KORONAPADA SALURAN TRANSMISI...7 II.1Tegangan Transmisi dan Rugi-Rugi Daya...7 II.2Masalah Penerapan Tegangan Tinggi pada Transmisi...9 II.3 Korona...11 II.4Proses Terjadinya Korona...12

8 II.5 Tegangan Kritis Disruptif dan Visual...13 II.6 Konduktor Berkas...15 II.6.1 Rumus Gradien Tegangan Maksimum Permukaan Konduktor Berkas...17 II.7 Klasifikasi Saluran Transmisi...22 II.7.1 Berdasarkan Tegangan Kerja...22 II.7.2 Berdasarkan Jenis Arusnya...22 II.7.3.Berdasarkan Fungsinya Dalam Operasi...23 II.8Konfigurasi Dan Bentuk Menara Transmisi...23 BAB III RUGI-RUGI KORONA...25 III.1 Umum...25 III.2Gangguan Berisik (Audible Noise)...27 III.3Rumusuntuk Gangguan Berisik (Audible Noise)...31 III.3.1 Perhitungan AN Dalam Desain Saluran Transmisi Udara Teganga Ekstra Tinggi dengan Rumus Empiris B.P.A...32 III.3.2 Perhitungan AN Dalam Desain Saluran Transmisi Udara TeganganEkstra Tinggi dengan Rumus Empiris TLCALC III.4Interferensi Radio (Radio Interference)...35 III.4.1 Perhitungan Radio Interference (RI) Denganrumusempiris CIGRE...36 III.4.2 Perhitungan Radio Interference (RI) denganrumus empiris TLCALC

9 BAB IV PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADASALURAN TRANSMISI 275 kv GALANG-BINJAI...40 IV.1Umum...40 IV.2PerhitunganNilai Gangguan Berisik (Audible Noise)...41 IV.2.1 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Dua Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran TransmisiVertikal...42 IV.2.2 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Tiga Sub-Konduktor KonfigurasiSaluran Transmisi Vertikal...48 IV.2.3 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Empat Sub-Konduktor KonfigurasiSaluran Transmisi Vertikal...54 IV.3PerhitunganNilai Interferensi Radio (Radio Interference)...60 IV.3.1 Perhitungan Interferensi Radio (Radio Interference) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Dua Sub-Konduktor Konfigurasi Salura Transmisi Vertikal...61 IV.3.2 Perhitungan Interferensi Radio (Radio Interference) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Tiga Sub-Konduktor Konfigurasi Salura Transmisi Vertikal...67 IV.3.3 Perhitungan Interferensi Radio (Radio Interference) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Empat Sub-Konduktor Konfigurasi Salura Transmisi Vertikal...73

10 IV.4 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) dan Interferensi Radio (Radio Interference) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Variasi Jarak Antar Sub-Konduktor Konfigurasi Saluran Transmisi Vertikal...79 IV.5 Analisa Data BAB VPENUTUP V.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

11 DAFTAR GAMBAR Gambar2.1 Konfigurasi Konduktor Berkas...16 Gambar2.2 Konduktor Tanpa Berkas...18 Gambar2.3 Dua sub-konduktor...19 Gambar2.4Tiga sub-konduktor tersusun upright triangle...20 Gambar2.5 Empat sub-konduktor tersusun square...21 Gambar 2.6 Bentuk Menara dan Konfigurasi Penghantar Transmisi Hantaran Udara...24 Gambar3.1 Respon Frekuensi weighting network A,B, C, dand...29 Gambar 3.2 Menghitung AN tiap fasa padasaluran ganda (double circuit) ke titik M...33 Gambar 3.3 Rumus CIGRE untuk menghitung RI...37 Gambar 4.1 Menghitung Nilai Gangguan Berisik dengan Dua Sub- Konduktor...42 Gambar 4.2 Menghitung Nilai Gangguan Berisik dengan Tiga Sub- Konduktor...49 Gambar 4.3 Menghitung Nilai Gangguan Berisikdengan Empat Sub- Konduktor...55 Gambar 4.4 Menghitung Nilai Interferensi Radio dengan Dua Sub- Konduktor...61

12 Gambar 4.5 Menghitung Nilai Interferensi Radio dengan Tiga Sub- Konduktor...67 Gambar 4.6 Menghitung Nilai Interferensi Radio dengan Empat Sub- Konduktor...73 Gambar 4.7 Konduktor Berkas dengan N = 2 ; s = 0,2m...79 Gambar 4.8 Konduktor Berkas dengan N = 2 ; s = 0,2m...88 Gambar 4.9 Konduktor Berkas dengan N = 2 ; s = 0,2m...90 Gambar 4.10 Konduktor Berkas dengan N = 3 ; s = 0,2m...92 Gambar 4.11 Konduktor Berkas dengan N = 3 ; s = 0,28m...94 Gambar 4.12 Konduktor Berkas dengan N = 3 ; s = 0,29 m...96 Gambar 4.13 Konduktor Berkas dengan N = 4 ; s = 0,27 m...98 Gambar 4.14 Konduktor Berkas dengan N = 4 ; s = 0,28 m Gambar 4.15 Konduktor Berkas dengan N = 4 ; s = 0,29 m Gambar 4.16a Kurva Hubungan Antara Jumlah Berkas (N)dengan Nilai AN Gambar 4.16b Kurva Hubungan Antara Jumlah Berkas (N) dengan Nilai RI Gambar 4.17a Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-Konduktor (s) pada JumlahBerkas2 dengan Nilai AN...107

13 Gambar 4.17b Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada JumlaBerkas 3 dengan Nilai AN Gambar 4.17c Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada JumlahBerkas4 dengan Nilai AN Gambar 4.17d Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada JumlahBerkas 2 dengan Nilai RI Gambar 4.17e Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada Jumlah Berkas 3 dengan Nilai RI Gambar 4.17f Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada JumlahBerkas 4 dengan Nilai RI...109

14 DAFTAR TABEL Tabel3.1.Tingkat Bising menurut SPLN Tabel 4.1. Nilai AN dan RI Saluran Ganda Konduktor Berkas dengandua,tiga, dan Empat Sub-Konduktor Tabel 4.2.Nilai AN dan RI dengan Variasi Jarak Antar Sub-Konduktor 27cm sampai 29 cm...105