BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. 1.1 Studi Kasus. PT Mayora Tbk merupakan salah satu pelanggan PT PLN

Transkripsi

1 1 BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 1.1 Studi Kasus PT Mayora Tbk merupakan salah satu pelanggan PT PLN (Persero) Distribusi Banten Area Cikokol. Yang dilayani oleh gardu distribusi TG 175 penyulang Canon GI Jatake. Pada tahun 2016, mengajukan permohonan daya sebesar 5 MVA, tetapi penyulang yang mensuplai gardu tersebut akan mengalami over load / beban lebih apabila ditambahkan pembebanan.

2 2 TG 175 PT Mayora Tbk Gambar 4.1 Suplai Listrik PT Mayora Tbk Berkaitan dengan program Generator Of Sales (GOS) PT PLN (Persero) yang harus selalu siap untuk melayani permohonan pelanggan, maka dari itu diperlukan metode yang tepat dari persoalan tersebut Root Cause Problem Solving (RCPS) Salah satu Root Cause Problem Solving (RCPS) atau akar pemasalahan, untuk memudahkan dalam identifikasi dari permasalahan yang terjadi, maka dibuat RCPS untuk dapat membagi permasalah dan menemukan solusinya. Seperti yang terlihat pada RCPS berikut ini :

3 3 Kapasitas GI Tidak Mencukupi Koordinasi Dengan P3B PERMASALAHAN : Kecepatan Penyambungan Lama PENYEBAB : Kapasitas Sistem Tidak Mencukupi Trafo Disgtribusi Over Load Pengadaan Trafo Sisip Beban Penyulang Tidak Mencukupi SOLUSI : Rekonfigurasi Beban Penyulang Gambar 4.2 RCPS Percepatan Penyambungan Dari Root Cause Problem Solving (RCPS) atau akar pemasalahan percepatan penyambungan tersebut menjadi terhambat karena ada beberapa faktor yang harus dicari solusinya yaitu : Kapasitas Trafo Distribusi tidak mencukupi, Kapasitas Penyulang tidak mencukupi, Kapasitas Trafo Gardu Induk Tidak mencukupi. Untuk kasus yang terjadi pada permohonan PT Mayora Tbk adalah Kapasitas trafo Gardu Induk dan penyulang yang tidak mencukupi. Oleh karena itu, harus dibuatkan solusi dari permasalahan tersebut yaitu rekonfigurasi penyulang

4 4 1.2 Analisa Pembebanan Trafo GI Dan Penyulang Dari hasil laporan pengukuran pembebanan penyulang setiap bulan yang dikirimkan oleh pengatur beban gardu induk kepada area pelayanan, maka dalam hal rekonfigurasi penyulang ini akan melibatkan GI Jatake sebanyak 4 penyulang dan GI Maximangando sebanyak 2 penyulang. Penyulang peyulang tersebut menjadi pilihan karena dilihat dari pembebanannya yang sudah cukup tinggi. Sehingga dengan adanya rekonfigurasi penyulang ini diharapkan dapat memecah beban yang ada pada penyulang penyulang tersebut dan menghindari terjadinya overload. Berikut profile pembebanan penyulang peyulang yang akan dilakukan rekonfigurasi penyulang : Tabel 4.1 Beban Trafo GI Dan Penyulang NO NAMA GI 1 JATAKE 2 MAXIMANGANDO KAPASITAS / PEMBEBANAN PENYULANG BEBAN TRAFO ( % ) ( ampere ) 60 MVA / 1 60 KAKI MVA / 3 97 GAJAH TUNGGAL MVA / 4 94 ROCK 130 CANON MVA / 1 75 KOLAHER 0 60 MVA / 2 69 RADIATOR 40 Dari tabel diatas dapat dilihat nilai pembebanan yang ada pada trafo Gardu Induk Jatake hampir 100 % dan peyulang peyulang sudah cukup tinggi, yaitu rata rata sudah hampir 300 ampere. Karena untuk jenis penghantar SKTM XLPE 240 mm² adalah 300

5 5 ampere. Dengan adanya rekonfigurasi penyulang ini maka beban tersebut akan dipecah kepenyulang kolaher dan radiator yang bebannya masih rendah yang disuplai dari GI Maximangando. 1.3 Alternatif Penyelesaian Berdasarkan hasil survey lapangan untuk memenuhi permohonan daya 5 MVA dari PT Mayora Tbk didapatkan perencanaan sebagai berikut: Penambahan Instalasi Gardu Untuk memenuhi permohonan daya sebesar 5 MVA dari PT Mayora Tbk, maka dilakukan survey kelapangan untuk mengetahui kondisi instalasi gardu dan kebutuhan material apa saja yang dibutuhkan. Dengan adanya permohonan daya 5 MVA dari PT Mayora Tbk, maka instalasi didalam gardu bertambah 2 (dua) unit kubikel pemutus tegangan dan 1 unit kubikel CBOG. Seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini :

6 6 Gambar 4.3 Rencana Tambahan Instalasi Gardu TG Rekonfigurasi Penyulang Untuk memenuhi permohonan daya sebesar 5 MVA dari PT Mayora Tbk juga dilakukan survey kelapangan untuk mengetahui kondisi sistem penyulang eksisting yang ada pada saat ini dan agar bisa melakukan perencanaan material apa saja yang dibutuhkan untuk pekerjaan rekonfigurasi penyulang tersebut. Rekonfigurasi penyulang ini melibatkan GI Jatake yang terdiri dari P. Kaki, P. GT 5, P. Rock dan P. Canon serta GI Maximangando yang terdiri dari P. Kolaher dan P. Radiator. Berikut adalah kondisi eksisting penyaluran energi listrik di Penyulang Canon yang dapat dilihat pada single line dibawah ini.

7

8 38 Gambar 4.4 Keadaan Sistem Sebelum Rekonfigurasi Penyulang

9 Gelaran SKTM Untuk Rekonfigurasi Penyulang Untuk memenuhi permohonan daya 5 MVA dari PT Mayora Tbk, dibutuhkan rekonfigurasi penyulang dan membutuhkan gelaran kabel SKTM 3x240 mm² sepanjang meter. Gelaran baru yang akan dibuat pada Gardu Induk Jatake dan Maximangando merupakan penyulang jenis SKTM dengan penghantar kabel pilin tanah berisolasi NA2XSEYBY 3x240 mm². Alasan menggunakan SKTM yang ditanam di bawah tanah, Karena SKTM memiliki keunggulan adalah tidak memerlukan lahan di atas tanah dan lebih tahan terhadap gangguan tetapi kelemahannya adalah biaya investasi yang lebih mahal serta gangguan yang terjadi umumnya adalah gangguan yang permanen sehingga biaya perbaikan lebih mahal. Kabel SKTM yang digunakan berjenis khusus karena harus mampu menahan tekanan mekanis serta pengaruh kimiawi yang ada di dalam tanah. Berdasarkan hasil survey lapangan, dibawah ini digambarkan jalur penggelaran SKTM untuk rekonfigurasi Gardu Induk Jatake Penyulang Kaki, Canon, Rock dan GT 5 serta beberapa penyulang di Gardu Induk Maximangando untuk pelaksanaanya. Seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini :

10 40 Gambar 4.5 Gelaran SKTM Baru Untuk Rekonfigurasi Penyulang

11 Rekonfigurasi Penyulang Untuk memenuhi permohonan daya sebesar 5 MVA dari PT Mayora Tbk, maka akan dilakukan rekonfigurasi penyulang yang bertujuan untuk memecah beban pada trafo daya digardu induk dan pemerataan pembebanan pada setiap penyulang. Untuk melakukan rekonfigurasi penyulang ini membutuhkan material kabel XLPE 3x240 mm² sebanyak meter. Setelah dilakukan rekonfigurasi penyulang, maka untuk PT Mayora Tbk dengan daya 7,5 MVA mendapatkan suplai energi listrik dari gardu induk jatake penyulang canon dan bermuara di GH 162 dan untuk daya baru sebesar 5 MVA akan mendapatkan suplai energi listrik dari gardu Induk jatake penyulang kaki yang bermuara di GH 68. Dengan adanya rekonfigurasi penyulang ini juga diharapkan akan memberikan kehandalan pada jaringan sehingga meminimalisir terjadinya gangguan dan pelayanan listrik kepada pelanggan dapat berjalan dengan baik. Apabila setelah dilakukan rekonfigurasi penyulang, maka akan merubah kondisi penyulang yang terlibat. Berikut ini adalah kondisi eksisting penyaluran energi listrik yang mensuplai PT Mayora Tbk yang dapat dilihat pada gambar berikut ini.

12 42 Gambar 4.6 Keadaan Sistem Setelah Rekonfigurasi Penyulang

13 Overview Rekonfigurasi Penyulang Sehubungan dengan rekonfigurasi penyulang yang diakibatkan oleh permohonan daya PT Mayora Tbk sebesar 5 MVA sekaligus pecah beban penyulang, maka timbul hal hal sebagai berikut : A. Mengingat total kebutuhan daya untuk mensuplai daya eksisting sebesar 7,5 MVA dan penambahan daya sebesar 5 MVA dengan totoal daya 12,5 MVA tidak mampu disuplai oleh 1 penyulang eksisting (Penyulang canon / GI Jatake Trafo 4), maka di perlukan feeder suplai tambahan. B. Feeder suplai tambahan yang dimaksud pada point A tidak dapat di operasiakan secara parallel dengan penyulang eksisting (Penyulang canon / GI JatakeTrafo 4) untuk mensuplai kebutuhan daya 12,5 MVA pelanggan PT. Mayora Tbk. C. Mengingat point B diatas, maka titik pengukuran pelanggan eksisting sebesar 7,5 MVA dan Penambahan Daya baru sebesar 5 MVA menjadi 2 titik pengukuran terpisah. D. Mengingat point C diatas, maka instalasi daya 5 MVA di buat terpisah dari instalasi daya eksisting 7,5 MVA tetapi masih dalam satu sipil gardu TG 175. E. Mengingat point D diatas, maka pelanggan tidak perlu membangun sipil gardu PLN.

14 44 F. Feeder suplai tambahan yang dimaksud pada point A adalah P. Kaki / GI Jatake / 1, Mengingat beban trafo GI Jatake Trafo 4 mencapai 97% maka sebelum pasang baru wajib dilakukan pemindahan beban GI Jatake / 4 ke GI Jatake / 1 G. Pemindahan beban GI Jatake / 1 Ke GI Maximangando / 2 dan pemindahan beban GI Maximangando / 2 ke GI Maximangando / Profil Pembebanan Setelah Rekonfigurasi Penyulang Setelah dilakukan rekonfigurasi penyulang, maka terdapat perubahan terhadap beban gardu induk dan penyulang yang terlibat, hal ini dapat terlihat seperti yang ditunjukan dalam tabel dibawah ini. Tabel 4.2 Profil Pembebanan Eksisting dan Setelah Rekonfigurasi NO NAMA GI 1 JATAKE 2 MAXIMANGANDO KAPASITAS / TRAFO BEBAN SEBELUM REKONFIGURASI ( % ) BEBAN SETELAH REKONFIGURASI ( % ) PENYULANG BEBAN SEBELUM REKONFIGURASI ( ampere ) BEBAN SETELAH REKONFIGURASI ( ampere ) 60 MVA / KAKI MVA / GAJAH TUNGGAL MVA / ROCK CANON MVA / KOLAHER MVA / RADIATOR

15 45 Dari tabel 4.7 dapat dijelaskan beberapa hal mengenai rekonfigurasi penyulang tersebut adalah sebagai berikut : a. Manuver antar Gardu Induk Beban GI Jatake Trafo 4 Overload ( 97 % ) Beban GI Jatake Trafo 4 pindah ke GI Jatake Trafo 1 GI Yang akan suplai daya baru adalah GI Jatake Trafo 1 yang semula adalah GI Jatake Trafo 4 Beban GI Jatake Trafo 1 Pindah Ke GI MaximangandoTrafo 2 Beban GI MaximangandoTrafo 2 Pindah ke GI Maximangando Trafo 1 b. Manuver antar penyulang Penyulang yang akan menjadi suplai daya baru adalah P. Kaki Memanfaatkan Kabel P. Rock yang terdekat melintas di gardu eksisting TG 175 Beban P. Kaki pindah ke P. Radiator Beban P. Radiator pindah ke P. Kolaher.

16 KKO Menggunakan ETAP 12.6 ( Electric Transient and Analysis Program ) ETAP merupakan suatu software yang mendukung sistem tenaga listrik, dapat digunakan untuk membuktikan bahwa rekonfigurasi penyulang tersebut layak beroperasi. Maka kajian kelayan operasi (KKO) dilakukan simulasi terhadap jaringan penyulang yang akan direkonfigurasi menggunakan ETAP (Electric Transient and Analysis Program) Simulasi sesudah rekonfigurasi penyulang beroperasi ini dilakukan untuk memperkirakan kondisi sistem setelah rekonfigurasi penyulang dioperasikan, apakah layak atau tidak layak untuk dioperasikan. Hasil simulasi berupa beban setiap penyulang, tegangan ujung, dan ENS (Energy Not Supplied). Berikut ini adalah simulasi Analisa menggunakan ETAP 12.6 dengan keadaan sesudah rekonfigurasi penyulang untuk melayanai PT. Mayora Tbk sebesar 5 MVA.

17 Data ETAP 12.6 Untuk Rekonfigurasi Penyulang Untuk membuktikan bahwa rekonfigurasi penyulang tersebut layak dilakukan dan dioperasikan, maka dibuat simulasi untuk menganalisa menggunakan aplikasi ETAP sesuai dengan data hasil survey dan data aset PLN Area Cikokol berikut data yang harus dimasukan kedalam aplikasi ETAP 12.6 Tabel 4.3 Data ETAP 12.6 Untuk Rekonfigurasi Penyulang

18 Tutorial ETAP 12.6 Untuk membuktikan bahwa rekonfigurasi penyulang yang direncanakan sesuai dengan standar PLN, maka dilakukan analisa dan simulasi kelayakan operasi menggunakan aplikasi ETAP dengan menggunakan aplikasi tersebut akan memberikan kemudahan untuk mengetahui tegangan ujung secara otomatis. Mengacu pada single line diagram jaringan setelah rekonfigurasi penyulang dan tabel data aset untuk rekonfigurasi penyulang, pada aplikasi ETAP 12.6 membutuhkan data peralatan sesuai dengan data peralatan baik elektris maupun mekanis sebagai berikut : A. Power Grid Adalah suplai yang diambil oleh system sebagai sumber tegangan dalam hal ini adalah PLN dengan inputan data sebagai berikut : Nominal kv : untuk tegangan yang digunakan adalah 150 kv, sesuai dengan tegangan yang masuk ke gardu induk Kapasitas Daya dalam MVA, sebesar 60 MVA Nilai X/R, nilai X dan R sesuai dengan data dari GI Mode Swing sebagai referensi

19 49 Contoh tampilan power grid dapat dilihat pada gambar dibawah ini : Gambar 4.7 Power Grid Editor B. Bus Bus merupakan media penghubung antara power grid dengan trafo, data yang harus diinputkan pada bus adalah : ID Bus berupa nomor atau nama bus dari sistem yang dibuat Nominal kv adalah tegangan nominal pada bus yaitu 150 kv

20 50 Contoh tampilan bus dapat terlihat pada gambar dibawah ini : Gambar 4.8 Bus Editor C. Transformer Transformer merupakan suatu peralatan listrik yang berfungsi untuk menaikan atau menurunkan tegangan, data yang harus diinputkan pada transformer adalah : ID : yaitu identitas transformator Rating kva/mva, max kva/mva, untuk trafo daya yang berada di setiap gardu induk adalah sebesar 60 MVA Rating kv primer serta kv sekunder, untuk rating primer menggunakan tegangan 150 kv dan tegangan sekunder 20 kv

21 51 % Z, dan X/R, impedansi dari trafo Hubungan belitan Contoh tampilan bus dapat terlihat pada gambar dibawah ini : Gambar 4.9 Transformer Editor D. Cable Cable merupakan media penghantar listrik atau disebut juga dengan konduktor, data yang diperlukan untuk mengisi bagian cable adalah : ID Cable berupa nomor atau nama cable dari sistem yang dibuat Length adalah panjang kabel yang digunakan sebagai penghantar, hal ini sesuai dengan hasil pengukuran dilapangan dan data aset PLN

22 52 Capasity adalah kapasitas dari kabel yang digunakan sebagai penghantar, untuk jenis kabel yang digunakan adalah XLPE 3x240 mm² Contoh tampilan cable dapat terlihat pada gambar dibawah ini : Gambar 4.10 Cable Editor E. Circuit Breaker (CB) Data yang diperlukan meliputi : ID yaitu identitas circuit breaker Standard yang digunakan adalah IEC Nilai dari CB dari Library, yang disesuaikan dengan data aset PLN Rating kva/mva, Yaitu rating 20 kva

23 53 Contoh tampilan circuit breaker (cb) dapat terlihat pada gambar dibawah ini : Gambar 4.11 Circuit Breaker (CB) Editor F. Lumped load Lumped load adalah motor atau beban yang ditampung oleh jaringan tersebut, data yang diperlukan meliputi : ID yaitu identitas lumped load (nama pelanggan / beban) Rating kva dan kv (beban dari pelanggan) Power faktor % loading yaitu persen pembebanan pada motor

24 54 Contoh tampilan untuk lumped load dapat dilihat pada gambar dibawah ini : Gambar 4.12 Lumped load Editor G. Network Network merupakan fitur untuk menyederhanakan tampilan rangkaian jaringan yang bukan menjadi pembahasan utama, sehingga terlihat lebih sederhana. Contoh tampilan Network dapat terlihat pada gambar dibawah ini :

25 55 Gambar 4.13 Network Editor Rangkaian analisis ETAP 12.6 Dari hasil inputan data kedalam apilakasi ETAP 12.6 untuk membuktikan bahwa rekonfigurasi penyulang yang dilakukan tersebut layak operasi secara sistem. Maka hasilnya dapat dilihat dari gambar berikut ini :

26 56 Gambar 4.14 Rangkaian Rekonfigurasi Penyulang

27 57 Dari kajian Load Flow analysis ETAP diatas, setelah dilakuka rekonfigurasi penyulang terlihat bahwa tegangan ujung penyulang masih memenuhi standar teknik PLN secara detail terlihat bahwa : 1. Pembebanan Gardu Induk setelah rekonfigurasi Gardu Induk Jatake Trafo 1 : 68 % Gardu Induk Jatake Trafo 3 : 77 % Gardu Induk Maximangando Trafo 1 : 89 % Gardu Induk Maximangando Trafo 2 : 68 % 2. Tegangan ujung pelayanan setelah rekonfigurasi Penyulang Kaki Penyulang Rock Penyulang Radiator Penyulang Kolaher : 19,283 KV : 19,851 KV : 19,863 KV : 19,951 KV 3. Pembebanan Penyulang setelah rekonfigurasi Penyulang Kaki : 230 A Penyulang Rock : 0 A Penyulang Radiator Penyulang Kolaher : 165 A : 41 A Dari data diatas dapat dilihat bahwa terjadi pemerataan beban pada trafo GI Jatake dan GI Maximangando dan tegangan ujung setiap penyulang masih sesuai standar playanan PLN yaitu minimal 19,000 KV serta penyulang rock tidak berbeban yang berfungsi sebagai penyulang ekspres.

28 Evaluasi Biaya Evaluasi biaya perlu dilakukan untuk dapat mengetahui perbandingan antara biaya yang harus dikeluarkan oleh PLN untuk rekonfigurasi penyulang dan perkiraan keuntungan yang akan diperoleh. Seingga dapat terlihat untung atau ruginya Kajian Kelayakan Finansial (KKF) Untuk melaksanakan rekonfigurasi penyulang dibutuhkan sejumlah biaya. Berdasarkan hasil survey dan perhitungan rencana anggaran biaya (RAB) untuk kebutuhan material dan jasa membutuhkan biaya sebesar Rp ,- (Satu Milyar Tujuh Juta Enam Ratus Empat Puluh Tiga Ribu Tujuh Ratus Lima Puluh Tiga Rupiah). Biaya tersebut harus dikeluarkan PLN sebagai modal investasi penggelaran SKTM. Dalam hal pemasangan baru pihak PT. Mayora Tbk sebesar 5 MVA harus membayar biaya pemasangan baru (BP) kepada PLN sebesar Rp ,- (Tiga Milyar Seratus Lima Puluh Lima Juta Rupiah) biaya tersebut sesuai dengan perhitungan tarif listrik PLN per kwh Rp. 631, VAx Rp. 631 = Rp ,- Jadi biaya investasi sebesar Rp ,- (Satu Milyar Tujuh Juta Enam Ratus Empat Puluh Tiga Ribu Tujuh Ratus Lima Puluh Tiga Rupiah). dikurangi biaya pasang baru sebesar Rp ,- (Tiga Milyar Seratus Lima Puluh Lima Juta Rupiah), sehingga :

29 59 Rp Rp = Rp (Dua milyar tiga puluh sembilan juta seratus dua puluh ribu tiga ratus sembilan puluh sembilan rupiah). Berikut tabel kajian kelayakan finansial dari rekonfigurasi penyulang tersebut. Tabel 4.4 Analisa KKF NO URAIAN KERJA SATUAN NILAI KETERANGAN 1 Kondisi Sebelum Investasi 1.1 Tegangan ujung kv 1.2 Susut Teknis kw 19,52 173,5 Menggunakan analisa load flow ETAP Menggunakan analisa load flow ETAP 2 Kondisi Sesudah Investasi 1.1 Tegangan ujung kv 1.2 Susut Teknis kw 19,21 319,9 Peningkatan Penjualan melalui PB MVA a.n PT Mayora Tbk. kwh/thn Menggunakan analisa load flow ETAP Menggunakan analisa load flow ETAP Asumsi Jam Nyala mengikuti trend Jam Nyala Pelanggan Industri 2 Asumsi 2.1 Faktor Daya / PF 2.2 Faktor Beban / LF 2.4 Loss Load Factor / LSF 2.5 Lifetime tahun 2.6 Discount rate % 2,7 Biaya Pokok Produksi / BPP Rp/kWh 2,8 Rupiah jual rata-rata Rp/kWh 2,9 Jam Nyala Rata-Rata Setahun Jam / Thn 3 Benefit 3.1 Biaya PB 5 MVA Rp 3.2 Peningkatan Profit Penjualan / thn Rp 4 Biaya Investasi 4.1 Total Investasi Awal Rp 4.3 Biaya O&M / tahun Rp 4.4 Peningkatan susut teknis / tahun Rp 4.5 Total Biaya / tahun Rp 0,85 0,8 0,66 (0,15*LF)+((1-0,15)*LF*LF) 25 10% Diisi Sesuai Data Unit PLN setempat 1.209,00 Diisi Sesuai Data Unit PLN setempat 1.800,00 Diisi Sesuai Data Unit PLN setempat % BIAYA INVESTASI (Biaya Investasi + O&M + susut ) / tahun 5 Analisa Ekonomi 5.1 PayBack Period (PBP) tahun 1,00 Layak jika PBP < Lifetime 5.2 Benefit to Cost Ratio (B/C) rasio 5,63 Layak jika B/C > Net Present Value (NPV) Rp >0 layak Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa menurut kajian kelayakan finansial rekonfigurasi penyulang tersebut layak beroperasi.

30 60 Karena menurut hasil analisa ETAP tegangan ujung setelah dilakukan rekonfigurasi penyulang adalah 19,21 KV. Angka tersebut masih termasuk dalam tegangan layanan PLN. 4.9 Keuntungan Rekonfigurasi Penyulang Keuntungan Secara Opersional Dengan dilakukannya rekonfigurasi penyulang, maka dari segi operasional jaringan kelistrikan ada beberapa mafaat, diantaranya : a. normalisasi sistem jaringan b. pemerataan beban trafo GI c. kehandalan jaringan Keuntungan Secara Finansial Selain adanya keuntungan secara operasinal, dengan dilakukannya rekonfigurasi penyulang dapat menghasilkan keuntungan secara finansial, yaitu peningkatan potensi penjualan energi listrik. Dengan menggunkan asumsi kwh / thn dan tarif dasar listrik Rp 1.209,- dan biaya pokok produksi Rp 1.116,- maka PLN akan mendapatkan keuntungan : Rp Rp = Rp. 93 maka, Rp. 93,- x = Rp ,- ( Delapan ratus tiga puluh juta rupiah ) dalam satu tahun.