BAB I PENDAHULUAN. Di era modern saat ini, tenaga listrik memegang peranan penting dalam

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Di era modern saat ini, tenaga listrik memegang peranan penting dalam perkembangan sektor industri, salah satunya PT. Pupuk Kalimantan Timur (PKT). Sebagai perusahaan penghasil pupuk terbesar se-asia Tenggara, perusahaan ini membutuhkan tenaga listrik yang berkondisi baik untuk terus meningkatkan produksinya. Dalam hal ini, PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM) yang merupakan perusahaan utility center salah satunya di sektor kelistrikan memiliki sistem pembangkitan listrik dan Sistem Integrasi Kelistrikan 33 kv KDM di PT. PKT, dan mengelola sistem tenaga listrik yang dimiliki oleh PT. PKT tersebut. Untuk mendapatkan kondisi yang baik tersebut, sistem tenaga listrik harus memenuhi beberapa persyaratan yaitu keandalan, kualitas, dan kestabilan sistem itu sendiri. Dengan syarat-syarat tersebut, sistem diharapkan mampu mensuplai listrik secara kontinyu sesuai dengan standar yang berlaku untuk besaran tegangan dan frekuensi, dan mampu kembali normal apabila terjadi gangguan. Pada sistem tenaga listrik KDM ini, terintegrasi beberapa pembangkit milik PT. PKT dan PT. KDM sehingga diharapkan sistem mampu menjaga kontinuitas dan ketersediaan tenaga listrik terhadap kebutuhan beban dari gangguan. Semakin kompleksnya sistem tenaga listrik dapat mengakibatkan lemahnya performa sistem ketika mengalami gangguan. Salah satu efek gangguan adalah osilasi elekromekanis yang jika tidak diredam dengan baik maka sistem akan terganggu 1

2 2 dan tidak stabil. Pada saat terjadi gangguan, keluaran daya elektrik berupa besaran tegangan dan frekuensi harus dijaga sehingga tidak terdapat pembangkit yang kelebihan beban atau bahkan trip yang mengakibatkan terjadi ketidakseimbangan antara suplai daya dan permintaan beban bahkan mengakibatkan pemadaman total (black out). Untuk mengembalikan kestabilan sistem, pelepasan beban yang tepat perlu dilakukan. Dalam melakukan pelepasan beban, terdapat beban-beban tertentu yang tidak boleh mati sehingga pemilihan beban juga perlu diperhatikan agar penstabilan sistem tersebut berjalan dengan optimum. Pada studi kali ini akan disimulasikan dan dibahas mengenai kestabilan sistem integrasi kelistrikan 33 kv KDM dengan menggunakan program transient stability analysis ETAP pada saat keadaan normal, saat mengalami gangguan, hingga kembali ke kondisi semula dengan adanya proses pelepasan beban. 1.2 Rumusan Masalah Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini antara lain: 1. Apakah dampak lepasnya salah satu atau beberapa generator dari Sistem Integrasi Kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM)? 2. Bagaimana skema pelepasan beban pada Sistem Integrasi Kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM) yang dilakukan untuk memulihkan frekuensi? 3. Bagaimana cara pengaturan Under Frequency Relay?

3 3 1.3 Batasan Masalah Pada skripsi ini, hal yang akan diteliti adalah mengenai pengaturan Under Frequency Relay untuk melepaskan beban secara optimal dengan skema pelepasan beban yang telah direkomendasikan dari PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM), dan menganalisis frekuensi sistem saat keadaan normal saat mengalami gangguan hingga kembali ke kondisi semula dengan adanya proses pelepasan beban. Pembahasan dari skripsi ini memiliki batasan-batasan antara lain: 1. Sistem tenaga listrik yang digunakan sebagai objek penelitian adalah sistem integrasi kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM) yang menghubungkan island-island pabrik yang ada di PT. Pupuk Kalimantan Timur. 2. Gangguan yang digunakan dalam simulasi pelepasan beban adalah berupa lepasnya generator dari sistem yang mengakibatkan terjadinya penurunan frekuensi. 3. Perangkat yang digunakan untuk melakukan pelepasan beban pada skripsi ini adalah Under Frequency Relay. 4. Frekuensi nominal sistem yang menjadi objek penelitian skripsi ini adalah 50 Hz. Rentang frekuensi kerja yang diperbolehkan dalam sistem ini sesuai standar IEEE C adalah 59,5 60,5 Hz yang kemudian ditransformasikan ke frekuensi 50 Hz sehingga didapatkan 49,58 Hz 50,42 Hz.

4 4 5. Frekuensi yang dijadikan acuan dalam pelepasan beban dilihat dari sisi generator karena kondisi frekuensi kerja yang aman bagi generator juga merupakan rentang frekuensi kerja yang diijinkan untuk beban. 6. Simulasi dilakukan dengan bantuan program transient stability analysis ETAP. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah antara lain: 1. Mengetahui dampak lepasnya salah satu atau beberapa pembangkit dari Sistem Integrasi Kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM). 2. Mengetahui skema pelepasan beban pada Sistem Integrasi Kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM) yang dilakukan untuk memulihkan frekuensi. 3. Mengetahui cara pengaturan Under Frequency Relay. 1.5 Manfaat Penelitian Setelah diketahui hasil penelitian mengenai analisis pelepasan beban ini maka diharapkan akan memperoleh manfaat sebagai berikut: 1. Menambah wawasan mengenai dampak lepasnya salah satu atau lepasnya generator dari Sistem Integrasi Kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM). 2. Menambah wawasan mengenai skema pelepasan beban pada Sistem Integrasi Kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM) yang dilakukan untuk memulihkan frekuensi.

5 5 3. Menambah wawasan mengenai cara pengaturan Under Frequency Relay. 4. Menambah wawasan mengenai pelepasan beban dengan Under Frequency Relay. 5. Menambah wawasan mengenai pengaruh implementasi pelepasan beban dengan Under Frequency Relay terhadap pemulihan frekuensi sistem akibat adanya gangguan. 6. Mengetahui apakah Under Frequency Relay untuk melepaskan beban saat terjadi gangguan dapat diimplementasikan pada sistem integrasi kelistrikan 33 kv PT. Kaltim Daya Mandiri (KDM). 1.6 Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut, yaitu: BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang penjelasan mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, maksud dan tujuan penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Berisi tentang tinjauan pustaka mengenai analisis pelepasan beban serta beberapa teori yang diperlukan dalam melakukan proses penelitian.

6 6 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Berisi mengenai cara atau metode yang digunakan dalam melakukan proses penelitian. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Berisi tentang analisis dan pembahasan yang mendalam mengenai analisis pelepasan beban terhadap frekuensi sistem. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil penelitian.