ABSTRAK. Kata kunci : PLTM Palangai Hulu dan PLTM Palangai Hilir, Penentuan lokasi titik sambung, ETAP

Transkripsi

1 PENENTUAN LOKASI TITIK SAMBUNG PLTM PALANGAI HULU (2 X 4,9 MW) DAN PLTM PALANGAI HILIR (2 X 1,8 MW) DENGAN JARINGAN SISTEM 20 KV PADA PT. PLN BALAISELASA-PESISIR SELATAN Herwin Maesaputra. 1, Dr. Hidayat, ST, MT. 2 dan Mirza Zoni, ST, MT. 2 1) Mahasiswa dan 2) Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No.19 Kampus Proklamator III Padang, Sumatera Barat, Indonesia herwinmaisaputra@gmail.com ABSTRAK Kondisi kelistrikan di Indonesia dihadapkan kepada berbagai permasalahan, seperti masalah ketersediaan energi primer, ketersediaan pembangkit yang tidak seimbang dengan pertumbuhan permintaan tenaga listrik. Dengan demikian, pembangkit listrik yang sudah ada tidak mampu mencukupi kebutuhan tersebut. Penambahan pembangkit menjadi salah satu solusi untuk mengatasi kebutuhan akan energi listrik. Oleh karena itu, penambahan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) di Balaiselasa Pesisir Selatan dapat dimanfaatkan secara optimal. Penambahan PLTM memerlukan proses penelitian tentang kelayakan penyambungan agar penyambungan terkoneksi dengan baik. Sesuai dengan Keputusan Direksi PT. PLN (Persero) Nomor : 0357.K/DIR/2014 tentang Pedoman Penyambungan Pembangkit Listrik Energi Terbarukan ke Sistem Distribusi PLN. Penelitian ini menggunakan ETAP untuk melakukan skenario 1, skenario 2 dan skenario 3 untuk mendapatkan hasil terbaik pada saat PLTM Palangai Hulu dan PLTM Palangai Hilir terhubung dengan jaringan distribusi PLN Balaiselasa, maka berdasarkan parameter tegangan disetiap busbar pada saat kondisi LWBP maupun kondisi WBP, tegangan yang terjadi pada skenario 2 menjadi skenario terbaik. Tegangan busbar pada saat PLTM Palangai paralel dengan jaringan distribusi PLN kondisi LWBP adalah Painan (20,862 kv), Lakuak (19,875 kv), Balaiselasa (19,621 kv), Air Haji (19,023 kv), Inderapura (18,982 kv) dan Tapan (19,183 kv). Sedangkan pada kondisi WBP adalah Painan (20,23 kv), Lakuak (19,657 kv), Balaiselasa (18,166 kv), Air Haji (17,053 kv), Inderapura (16,839 kv) dan Tapan (16,989 kv). Kata kunci : PLTM Palangai Hulu dan PLTM Palangai Hilir, Penentuan lokasi titik sambung, ETAP Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Permasalahan listrik dalam beberapa tahun ini, menjadi polemik yang berkepanjangan dan memunculkan berbagai kondisi dalam kehidupan manusia. Kondisi tersebut mengindikasikan bahwa listrik telah menjadi bagian yang sangat penting bagi umat manusia. Oleh karena itu, tidak berlebihan jika listrik dikatakan sebagai salah satu kebutuhan utama bagi penunjang dan pemenuhan kebutuhan manusia. Kondisi kelistrikan di Indonesia dihadapkan kepada berbagai permasalahan, seperti masalah ketersediaan energi primer, ketersediaan pembangkit yang tidak seimbang dengan pertumbuhan permintaan tenaga listrik. Penjualan tenaga listrik di Indonesia selama tahun tumbuh mencapai rata-rata 7,8 % per tahun, pertumbuhan ini dipengaruhi oleh penjualan tenaga listrik di Sumatera yang rata-rata 9,4 % per tahunnya. Pertumbuhan ini tidak seimbang dengan penambahan kapasitas pembangkit yang hanya tumbuh rata-rata 5,2 % per tahun. Hal ini menyebabkan terjadinya krisis daya yang kronis di banyak daerah di Sumatera (PLN, 2015). Sehingga pembangkit listrik yang sudah ada tidak mampu mencukupi kebutuhan tersebut. Penambahan sumber energi alternatif dari energi terbarukan menjadi salah satu solusi untuk mengatasi kebutuhan akan listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Energi Terbarukan (PLT EBT) dapat didefinisikan sebagai energi yang secara cepat dapat diproduksi kembali melalui proses alam. Energi terbarukan meliputi energi air, panas bumi, matahari, angin, biogas, biomassa, gelombang laut dan lain sebagainya. Salah Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 1

2 satu energi terbarukan yang paling banyak terdapat di Sumatera Barat adalah energi air. Potensi sumber energi air yang tersebar hampir di seluruh wilayah Provinsi Sumatera Barat ini merupakan potensi yang dapat dimanfaatkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM). Oleh karena itu, penambahan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) di Balaiselasa Pesisir Selatan dapat menjadi solusinya. Penambahan PLTM di daerah Pesisir Selatan dikarenakan daerah Pesisir Selatan yang mempunyai sumber energi air yang potensial dapat dimanfaatkan sebagai potensi daerah aliran sungai yang baik untuk memenuhi kebutuhan pembangunan PLTM (PT. Dempo, 2014). Pembangkit Listrik Tenaga Energi Terbarukan (PLT EBT) sebelum koneksi PLN, maka harus mengikuti persyaratan sebelum Perjanjian Jual Beli Listrik (PJBL) antara Izin Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (IUPTL) dengan PT. PLN (Permen ESDM No. 12, 2014) dan Pedoman Penyambungan Pembangkit Listrik Energi Terbarukan ke Sistem Distribusi PLN. Persyaratan tersebut merupakan kegiatan studi dan analisa untuk penyambungan Pembangkit Listrik Energi Terbarukan yang dilakukan oleh pihak pengembang yang sebelumnya dilakukan oleh PLN. Mengacu pada peraturan dan ketentuan diatas, membuat perusahaan swasta dapat ikut serta dalam pembangunan negeri dengan mengoptimalkan pemanfaatan energi terbarukan yang ramah lingkungan khususnya potensi tenaga air yang dapat dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan energi listrik di daerah Pesisir Selatan. Pengembangan energi terbarukan ini, perusahaan swasta dituntut untuk membuat Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM) sesuai dengan kelayakan peraturan dan sesuai dengan daya terserap PT. PLN dengan kelayakan penerimaan dari perjanjian Penambahan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) yang akan terkoneksi ke PT. PLN Balaiselasa memerlukan proses penelitian tentang kelayakan penyambungan 2.2 yang akan 2.2 Generator mempengaruhi parameter listrik berupa tegangan, arus, daya dan frekuensi pada sistem. Kelayakan ini bergantung pada jumlah energi yang dapat dihasilkan sesuai dengan karakteristik dari sistem yang terkoneksi. Agar penyambungan terkoneksi dengan baik, maka diperlukan titik sambung untuk mengirimkan daya ke PT. PLN Balaiselasa. Titik sambung yang digunakan juga perlu di analisa dengan baik, untuk itu diperlukan studi aliran daya untuk mengetahui dampak yang akan ditimbulkan pada sistem karena adanya penambahan pembangkit baru, agar daya yang didapatkan optimal sesuai dengan daya yang terserap pada PT. PLN Balaiselasa untuk memenuhi kebutuhan pasokan listrik di Rayon Balaiselasa. Oleh karena itu, dengan penambahan PLTM ini diharapkan dapat memperbaiki tegangan sistem pada bus 20 kv Balaiselasa dengan mengurangi rugirugi saluran pada sistem yang terjadi. 1.2 Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menentukan lokasi titik sambung PLTM Palangai dengan menganalisa pengaruh penambahan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) terhadap sistem kelistrikan PLN wilayah Sumatera Barat bagian Pesisir Selatan. 2. Landasan Teori 2.1 Sistem Tenaga Listrik Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang berfungsi untuk membangkitkan, mentransmisikan, dan mendistribusikan energi listrik dari pusat pembangkit ke konsumen. Komponen utama dari sistem tenaga listrik adalah pembangkit, transmisi dan distribusi. Pembangkit adalah tempat mengkonversikan energi primer menjadi energi listrik. Energi primer ini dapat berupa uap, air, gas, diesel, angin, matahari ataupun sumber-sumber lainnya (Stevenson, 1996). Agar dapat diimplementasikan, sistem ini harus aman, dapat diandalkan, ekonomis, ramah lingkungan, dan secara sosial dapat diterima. Sistem tenaga dapat dipandang terdiri dari beberapa subsistem, yaitu : Pembangkitan (Generation) Transmisi (Transmission) Subtransmission Distribusi: primer, sekunder Beban Generator sebagai suatu sumber daya yang dipresentasikan sebagai pembangkit listrik dalam aliran daya. Biasanya daya yang keluar dari generator berupa MW (MegaWatt). Daya yang keluar mempunyai parameter seperti arus dan tegangan yang diperoleh dari tegangan rel dimana generator itu terhubung. Generator biasanya Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 2

3 dihubungkan langsung pada busbar atau sering juga melalui transformator daya. Karena generator digunakan untuk menghasilkan besar tegangan busbar dalam aliran daya. Persamaan umum yang biasanya dipakai untuk menghitung daya keluaran suatu potensi daya minihidro pada generator dalam aliran daya dapat dilihat pada persamaan dibawah. P=g x Q x H x η dimana : P = Daya (MW) g = konstanta gravitasi (m/s 2 ) Q = debit aliran (m 3 /s) H = tinggi jatuh air (head) efektif (m) η=efisiensi keseluruhan 2.3 Transformator Transformator biasanya digunakan dalam busbar sebagai transformasi tegangan ataupun transformasi arus. Transformator direpresentasikan sebagai penaik dan penurun tegangan dalam rel. Transformator sangat berpengaruh dalam menganalisa suatu aliran daya. Transformator yang banyak digunakan adalah transformator daya dan transformator distribusi dalam studi aliran daya ini. 2.4 Penghantar Penghantar sangat mempengaruhi dalam menganalisa suatu studi aliran daya, karena jarak, luas penampang dan jenis suatu penghantar sangat berpengaruh terhadap tegangan yang akan dialirkannya. Jenis suatu penghantar yang sering dipakai dalam jaringan ini adalah AAAC (all aluminium alloy conductor). Suatu penghantar dipengaruhi oleh resistansinya, untuk mengetahui rugi-rugi daya (power loss) pada saluran transmisi. Resistansi penghantar saluran merupakan penyebab terpenting dari rugi-rugi daya pada saluran transmisi. Resistansi dari suatu penghantar dapat dilihat sperti pada persamaan. Pl 3. I 2.. R dimana daya ( P ) dinyatakan dalam MegaWatt, arus ( I) adalah arus rms pada penghantar dalam ampere dan Resistansi ( R ) adalah hambatan pada penghantar dalam ohm. Sedangkan dalam menentukan resistansi konduktor dapat dilihat dalam persamaan. R= (ρ L)/A Ω dimana ; ρ=resistivitas penghantar (ohm-meter) l=panjang penghantar (m) A=luas penampang (m 2 ) Di dalam menganalisa suatu sistem tenaga listrik, beban tidak diberikan secara lengkap. Untuk merepresentasikan suatu beban dari suatu sistem tenaga listrik (P-jQ), sangat penting untuk mengetahui variasi daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) terhadap variasi tegangannya. Terdapat tiga cara untuk merepresentasikan suatu beban untuk menganalisa sistem tenaga listrik, antara lain : Representasi beban dengan daya tetap. Dalam hal ini daya aktif P (MW), maupun daya reaktif Q (MVAR) dianggap konstan. Representasi beban ini digunakan untuk studi aliran daya. Representasi beban dengan arus tetap, dihitung dengan persamaan di bawah. I= (P-jQ)/V= I (θ-φ) dimana; V=V θ φ=tan^(-1) Q/P = sudut daya (power factor angle). Besar arus dijaga konstan. Representasi beban dengan impendansi tetap. Untuk merepresentasikan beban dengan impendansi tetap, daya yang diserap oleh beban dikonversikan kedalam bentuk impedansi seri atau paralel. Representasi beban dengan impendansi tetap ini biasanya digunakan pada studi stabilitas sistem tenaga listrik. Jika MW dan MVAR dari beban diketahui dan bernilai tetap, maka impendansi dihitung dengan persamaan dibawah. Z= V/I = V²/(P-jQ) Atau dapat juga menghitung representasi beban dengan nilai admitansinya dengan persamaan. Y=I/V= (P-jQ)/V² 2.5 Studi Aliran Daya Studi Aliran daya merupakan penentuan atau perhitungan tegangan, arus, daya dan faktor daya atau dayareaktif yang terdapat pada berbagai titik dalam suatu jaringan listrik pada keadaan pengoperasian normal, baik yang sedang berjalan maupun yang diharapkan akan terjadi di masa yang akan datang. Studi aliran daya sangat penting dalam perencanaan pengembangan suatu sistem untuk masa yang akan datang, karena pengoperasian yang baik dari sistem tersebut banyak tergantung pada diketahuinya efek interkoneksi dengan sistem tenaga yang lain, beban yang baru, stasiun pembangkit baru, Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 3

4 serta saluran transmisi baru, sebelum semuanya terpasang (Stevenson, 1996). Perencanaan dan pengembangan jaringan listrik, studi aliran daya memberikan informasi tentang akibat terjadinya pembebanan beban baru, penambahan pembangkitan baru, penambahan saluran transmisi baru, interkoneksi dengan sistem lain, dan sebagainya. 1. Penentuan pembebanan terhadap peralatan sistem listrik seperti saluran transmisi dan transformator pada kondisi sekarang atau di masa depan. 2. Penentuan kondisi operasi terbaik sistem tenaga listrik. 3. Memberikan data masukan bagi perhitungan gangguan dan studi stabilitas. a. Pengaturan tegangan (voltage regulation), perbaikan faktor daya (power factor) jaringan, kapasitas kawat penghantar, termasuk rugi-rugi daya. b. Perluasan atau pengembangan jaringan. c. Perencanaan jaringan, Persamaan aliran daya secara sederhana, untuk sistem yang memiliki 2 rel. Pada setiap rel memiliki sebuah generator dan beban, walaupun pada kenyataannya tidak semua rel memiliki generator. Penghantar menghubungkan antara rel 1 dengan rel 2. Pada setiap rel memiliki 6 besaran elektris yang terdiri dari : P D, P G, Q D, Q G, V, dan δ. SG1 = PG1 + jqg1 Rel 1 Rel 2 Penghantar SG2 = PG2 + jqd2 Beban 1 Beban 2 SD1 = PD1 + jqd1 SD2 = PD2 + jqd2 Gambar Diagram Satu Garis sistem 2 rel Pada Gambar diatas dapat dihasilkan persamaan aliran daya dengan menggunakan diagram impedansi. Semua besaran adalah diasumsikan dalam sistem per-unit, sehingga : S V I * P jq ( P jq ) V * I I1 I1 ' ys = 1/Zs I2' I2 I1 ' V1 Rel Daya yp yp I2 ' V2 Rel Daya Gambar Aliran arus pada rangkaian ekivalen I I ' I " I V y ( V V ) y 1 1 p 1 2 I ( y y ) V ( y ) V 1 p s 1 s 2 I Y V Y V dimana : adalah jumlah admitansi terhubung pada rel 1 = adalah jumlah admitansi terhubung pada rel 2 = Untuk aliran arus pada rel 2 adalah : I2 I2 ' I2 " I V yp ( V V ) ys I ( y ) V ( y y ) V 1 s 1 p s 2 I2 Y21V 1 Y22V 2 dimana : adalah jumlah admitansi terhubung pada rel 2 = adalah admitansi negatif antara rel 2 dengan rel 1 = = Tipe bus yang digunakan dalam studi aliran daya : 1. Bus Beban ( Load Bus ) Setiap bus yang tidak memiliki generator disebut dengan load bus. Pada bus ini daya aktif (P) dan daya reaktif (Q) diketahui sehingga sering juga disebut bus PQ. 2. Bus Generator ( Generator Bus ) Generator bus dapat disebut dengan voltage controlled bus karena tegangan pada bus dibuat selalu konstan. Bus ini sering juga disebut dengan PV bus. 3. Slack bus ( Bus Berayun atau Swing bus ) Slack bus sering juga disebut dengan Swing bus atau rel berayun. Besaran yang dapat dihitung dari bus ini adalah daya aktif dan reaktif. s S V I * P jq ( P jq ) V * I Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 4

5 A3C 2 35 mm² A3C 2 35 mm² Off A3C mm² Off A3C mm² 2.3 Metode Aliran Daya Newton Rapshon Metode Newton Raphson merupakan metode yang tepat untuk menyelesaikan persamaan matematis non linear. Metode ini lebih cepat dan lebih dapat dipakai pada banyak kasus daripada metode Gauss-Seidel. Metode ini banyak digunakan untuk menyelesaikan studi aliran daya pada sistem tenaga listrik yang besar. 2.4 Pedoman Penyambungan Pembangkit Persyaratan teknik pada penyambungan Pembangkit Listrik Tenaga Energi Terbarukan (PLT EBT) harus sesuai dengan pedoman yang dirancang untuk memastikan bahwa penyambungan dan pengoperasian paralel dengan sistem distribusi PLN tidak akan berdampak merugikan pada keselamatan, keandalan dan kualitas daya sistem distribusi PLN. Adapun persyaratan tersebut meliputi : a. Pengaturan Tegangan Pengoperasian PLT EBT tidak diperbolehkan menyebabkan gangguan sehingga tegangan layanan konsumen lain menjadi tidak memenuhi persyaratanpersyaratan pada aturan distribusi tenaga listrik PLN (+5% & -10%). b. Sinkronisasi PLT EBT harus beroperasi secara paralel dengan sistem distribusi PLN tanpa menyebabkan fluktuasi tegangan di titik sambung lebih besar ± 5% dari tegangan Sistem Distribusi PLN. c. Faktor Daya Setiap generator dalam PLT EBT harus mampu beroperasi dalam rentang faktor daya dari 0,90 leading sampai 0,85 lagging. Pengoperasian di luar batasan ini masih dapat diterima selama daya reaktif PLT EBT masih dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan pemakaian sendiri. 3. Pemodelan Sistem Kelistrikan 3.1 Pemodelan Sistem Kelistrikan Pesisir Selatan Pemenuhan kebutuhan energi listrik di Pesisir Selatan pada penelitian ini diasumsikan dipasok dari Gardu Induk Kambang yang dihubungkan oleh Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 150 kv dari Gardu Induk Bungus dan Gardu Induk Pauh limo yang terkoneksi dengan sistem Sumatera Bagian Tengah (Sumbagteng) dan Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) 20 kv yang menghubungkannya ke Gardu Hubung Painan, Gardu Hubung Lakuak, Gardu Hubung Balaiselasa, Gardu Hubung Inderapura, Gardu HubungTapan dan Gardu HubungLunang. Mudik Batang Kapas 383,32 Teluk Kasai 66,62 F. Rawang Mudik Ampalu F. Kota Muara 79,35 Koto Pjg 46,67 Tanjung Kandis 12,27 383,32 Pasar Kuok Taluk Pasar Surantih 387, BAYU SAPUTRA F.Utara Bukit Pulai Kapasitor Batang Kapas 127,97 Kapasitor Pasar Surantih Recloser Bukit Biawak 828,78 975,33 F. Batang kapas Wondo PAINAN F. Balai Selasa Kapasitor Jalamu Pasar Kuok Ampiang Parak 222,64 SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM 20 KV POLA OPERASI RAYON PAINAN Kayu Anggang 202,91 974,39 Padang Tae IBRD Lumpo 692,23 LAKUAK Bayang 1292,09 763,02 Sawah Liat Sei Talang F.Lakitan Simpang Mandeh 445,5 693,77 Rayon Balai Selasa F.Surantih 240 Psr Minggu Keterangan Inc Painan F.B3 F.Utara F.Batang Kapas F.Kota F.Rawang F.Balai Selasa 574,45 B ,41 Sei Lundang Recloser Batas Kota Painan Recloser Batas Kota B3 F. B3 F. Painan DATA DISTRIBUSI SUTM : 339,072 Kms : 0,548 Kms SKUTM TRAFO : 251 Bh RECLOSER : 3 Bh : 14 Bh KAPASITOR : 3 Bh WBP F.B3 : 156 A (5,1 MW) WBP F.PAINAN : 285 A (6,7 MW) TEGANGAN WBP : 13,6 KV PAINAN TEGANGAN LBP PAINAN : 18,3 KV TEGANGAN WBP B3 : 17,8 KV TEGANGAN LBP B3 : 19 KV TERPASANG TRAFO : JUMLAH PELANGGAN : Pelanggan GI BUNGUS 150 KV / 20 KV Gambar Single line diagram sistem 20 kv rayon Painan. 3.2 Pengumpulan Data-data Data-data yang diperlukan dalam kajian ini meliputi: 1. Data sistem kelistrikan 2. Data beban listrik saat ini 3. Data kebutuhan energi listrik saat ini dan 5 tahun sebelumnya 4. Data pembangkit listrik eksisting 5. Kondisi jaringan tegangan menengah 20 kv eksisting 6. Jarak jaringan tegangan menengah 20 kv eksisting dengan lokasi PLTM. 4. Analisa dan Penentuan Lokasi Titik Sambung Dalam menentukan lokasi titik sambung PLTM pada sistem 20 kv PLN dilakukan dengan beberapa tahapan, yaitu; pengolahan data-data kelistrikan Pesisir Selatan, menentukan kondisi kelistrikan Pesisir Selatan dan membuat studi penentuan lokasi titik sambung PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Hilir (2 x 1,8 MW) ke jaringan sistem 20 kv PT. PLN Pesisir Selatan. Selanjutnya dalam studi penentuan lokasi titik sambung dilakukan beberapa skenario untuk mendapatkan lokasi titik sambung yang optimal dan pada bagian akhir dilakukan analisa sistem kelistrikan dari skenario penentuan lokasi titik sambung. 4.1 Data-Data Kelistrikan Data-data kelistrikan merupakan data-data yang didapatkan dari hasil pengumpulan data Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 5

6 kelistrikan yang ada, baik data kelistrikan saat ini maupun data yang akan direncanakan PT. PLN. Perencanaan dan penentuan lokasi titik sambung diperlukan data-data kelistrikan berupa data single line diagram sistem 20 kv Pesisir Selatan, data pembangkit, data saluran, dan data beban. Perencanaan dan penentuan lokasi titik sambung pada penambahan PLTM Palangai kesistem 20 kvpt. PLN rayon Balaiselasa yang dilakukan dengan diasumsikan PLTM Palangai belum ada Single Line Diagram Sistem 20 kv Pesisir Selatan Single line diagram digunakan untuk mempermudah dalam pembacaan setiap bagian kelistrikan yang ada di Pesisir Selatan. Single line diagram diperlukan untuk pembuatan single line diagram dalam ETAP yang sesuai dengan keadaan single line diagram sebenarnya. Dalam single line diagram sistem 20 kv Pesisir Selatan terdapat sumber 150 kv yang berasal dari GI Pauh Limo yang terkoneksi langsung ke GI Bungus. GI Bungus akan mentransmisikan ke sistem 20 kv Pesisir Selatan dengan menurunkan tegangan menggunakan transformator step-down dengan kapasitas 30 MVA dan rating 150 kv/20 kv Data Pembangkit Pembangkit listrik di sistem Pesisir Selatan saat ini menggunakan pembangkit yang sifatnya sementara. Pembangkit ini, kebanyakan merupakan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) yang disewa PLN sebagai penambahan daya, jika pada sistem terjadi kekurangan daya atau kekurangan tegangan pada setiap busbar. Pembangkit listrik tenaga diesel yang disewa PLN merupakan pembangkit yang biaya pengoperasiannya terlalu mahal, karena dalam pengoperasiannya pembangkit listrik tenaga diesel menggunakan banyak bahan bakar agar pembangkit beroperasi secara optimal. Dalam menentukan lokasi titik sambung ini, PLTD yang disewa PLN diasumsikan tidak beroperasi. 4.2 Studi Penentuan Lokasi Titik Sambung PLTM Palangai Dengan penambahan pembangkit di Pesisir Selatan ini, memungkinkan untuk menggantikan pembangkit listrik lama, seperti pembangkit listrik diesel (PLTD) yang begitu mahal penyewaannya. Akan digantikan dengan pembangkit listrik terbarukan seperti PLTM Palangai ini. Adanya penambahan pembangkit ini, akan mempengaruhi sistem yang sudah ada. Maka dari itu, diperlukan beberapa studi termasuk juga studi penentuan lokasi titik sambung, langkah pertama yang perlu dilakukan adalah mengetahui besaran tegangan di bus PLTM Palangai saat akan paralel dengan sistem PLN pada tahun Melalui simulasi studi aliran daya menggunakan aplikasi ETAP Untuk menghasilkan tegangan, daya, daya aktif dan reaktif yang optimal dengan beberapa skenario. Dalam perencanaan dan penentuan lokasi titik sambung PLTM Palangai dengan sistem 20 kv Pesisir Selatan dilakukan dengan 3 skenario yaitu: a. Skenario 1 - Memparalelkan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) yang akan dihubungkan dengan GI Kambang. b. Skenario 2 - PLTM Hilir (2 x 1,8 MW) akan terhubung langsung ke feeder labuhan dan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) akan terhubung dengan feeder Balaiselasa. c. Skenario 3 - Memparalelkan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) yang akan dihubungkan dengan GI Balaiselasa Skenario 1 Gambar 4.1 Single Line Diagram Skenario 1 Tabel 4.1 Skenario 1 kondisi LWBP 2018 PLTM Palangai Hulu dan PLTM Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 6

7 Palangain Hilir setelah paralel dengan GI Kambang N o. Nama Busbar Tegangan (kv) Susut Teknis Jaringan (MW) (MVAR) 1 Painan 20,985 2 Lakuak 20, Balaiselasa Air Haji 17,96 17,499 1,177 4, Skenario 2 Gambar 4.3 Single Line Diagram Skenario 3 Tabel 4.3 Skenario 3 kondisi LWBP 2018 PLTM Palangai setelah paralel dengan Balaiselasa No. Nama Busbar Tegan gan (kv) Susut Teknis Jaringan (MW) (Mvar) Gambar 4.2 Single Line Diagram Skenario 2 Tabel 4.2 Skenario 2 Kondisi LWBP 2018 pada PLTM Palangai setelah paralel ke jaringan distribusi PLN 1 Painan 20,872 2 Lakuak 19,841 3 Balaiselasa 19,412 4 Air Haji 18,831 5 Inderapura 18,798 6 Tapan 19,007 1,581 3,712 No. Nama Busbar Tegangan (kv) 1 Painan 20,862 2 Lakuak 19,875 3 Balaiselasa 19,621 4 Air Haji 19,023 5 Inderapura 18,982 6 Tapan 19, Skenario 3 Susut Teknis Jaringan (MW) (Mvar) 1,36 3, Analisa Penentuan Lokasi Titik Sambung Berdasarkan data-data sistem dilakukan simulasi aliran daya dengan metode Newton- Rhapson menggunakan ETAP Simulasi dilakukan pada kondisi operasi saat sistem tanpa gangguan. Setelah melakukan skenario 1, skenario 2, skenario 3 dalam pembahasan dan penentuan lokasi titik sambung ke sistem 20 kv Pesisir Selatan, maka didapatkan hasil yang mendekati sama parameter nya. Sehingga diambil kesimpulan dengan menambahkan kapasitor 1500 R pada Bus Kopling PLTM Palangai, untuk mendapatkan nilai parameter yang optimal Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 7

8 dengan dampak yang lebih baik (hasil simulasi dapat dilihat pada lampiran) pada bus kopling, maka penentuan titik sambung lebih baik dilakukan dengan menggunakan skenario 2. Karena dengan penambahan kapasitor 1500 R pada saat keadaan WBP dapat memperbaiki bus Kopling PLTM Palangai pada sistem operasi Balaiselasa. 5.1 KESIMPULAN Dari hasil simulasi dan analisis yang dilakukan pada skripsi ini, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Penentuan lokasi titik sambung dilakukan dengan skenario 1, skenario 2, dan skenario 3, yaitu : Skenario 1 merupakan penentuan dengan memparalelkan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) yang akan dihubungkan dengan GI Kambang. Skenario 2 merupakan penentuan PLTM Hilir (2 x 1,8 MW) akan terhubung langsung ke feeder labuhan dan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) akan terhubung dengan feeder Balaiselasa. Skenario 3 merupakan penentuan dengan memparalelkan PLTM Palangai Hulu (2 x 4,9 MW) dan PLTM Palangai Hilir (2 x 1,8 MW) yang akan dihubungkan dengan GI Balaiselasa. 2. Berdasarkan simulasi dengan menggunakan ETAP , pada skenario 1, setelah PLTM Palangai Hulu dan PLTM Palangai Hilir diparalelkan dan dihubungkan ke GI Kambang, maka didapatkan susut teknis jaringan sebesar 1,177 MW dan 4,351 MVAR pada skenario 2, setelah PLTM Palangai Hilir terhubung langsung dengan feeder labuhan dan PLTM Palangai Hulu terhubung dengan Balaiselasa, maka didapatkan susut teknis jaringan sebesar 1,360 MW dan 3,266 MVAR pada skenario 3, setelah PLTM Palangai Hulu dan PLTM Palangai Hilir diparalelkan dan dihubungkan ke Balaiselasa, maka didapatkan susut teknis jaringan sebesar 1,581 MW dan 3,712 MVAR dilihat dari susut teknis jaringan nya, susut teknis jaringan pada skenario 1 lebih baik dari skenario 2 dan skenario 3. Karena susut teknis jaringan nya lebih kecil. Tetapi parameter tegangan pada setiap busbar jelek, ini tidak sesuai dengan persyaratan pedoman penyambungan PLN. 3. Pada saat PLTM Palangai Hulu dan PLTM Palangai Hilir terhubung dengan jaringan distribusi PLN Balaiselasa, maka berdasarkan parameter tegangan disetiap busbar pada saat kondisi LWBP maupun kondisi WBP, tegangan yang terjadi pada skenario 2 menjadi skenario terbaik. Karena masih dalam nominal yang ditentukan PLN berdasarkan persyaratan pedoman penyambungan PLTM ke sistem PLN sebesar +5% & -10% tegangan pada busbar. DAFTAR PUSTAKA Badridduja, Ery Perencanaan Jaringan dan Analisis Daya Terserap pada Sistem 20 kv (PLN) menggunakan ETAP 12.6 pada PLTM Damar Kabupaten. Kendal. Universitas Diponegoro: Semarang Ketentuan Direksi No.0357.K/DIR/2014, PT. PLN (Persero), Pedoman Penyambungan Pembangkit Listrik Energi Terbarukan ke Sistem Distribusi PLN. Direksi PT. PLN (Persero) : Jakarta Maimun, Suharyanto, M.Isnaeni BS, Evaluasi Jaringan Listrik Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro CokroTulung Kabupaten Klaten. UGM : Yogyakarta Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia nomor: 12 Tahun 2014 (Permen ESDM NO. 12/ESDM/2014), Kementerian ESDM, 2014 PT. DEMPO, feasibility study PLTM Palangai Hilir, 2014 PT. DEMPO, feasibility study PLTM Palangai Hulu, 2014 Stevenson, William D. Jr Analisis Sistem Tenaga Listrik Edisi keempat. Erlangga : Bandung Wilhelmina S.Y.M Sawai, Studi Aliran Daya pada Sistem Jawa-Bali 500 kv yang Terinterkoneksi Menggunakan Program ETAP (Electrical Transient Analyzer Program. Universitas Indonesia Teknik Elektro FTI Universitas Bung Hatta Page 8