ANALISIS LOSSES JARINGAN DISTRIBUSI PRIMER 20 KV AREA LHOKSEUMAWE

Transkripsi

1 Aalss Losses Jarga Dstrbus Prmer 0 v Area Lhoseumawe....Zamzam ANALSS LOSSES JARNGAN DSTRBUS PRMER 0 AREA LHOSEUMAWE Zamzam 1 1 Dose Jurusa Te Eletro Polte Neger Lhoseumawe ABSTRA Peelta bertujua utu megetahu besarya losses pada jarga dstrbus prmer. Data yag dguaa dalam peelta adalah data seuder. Data dperoleh dar PT. PLN (Persero) Cabag Lhoseumawe hususya yag berhubuga dega data dar jarga dstrbus prmer sstem elstra Lhoseumawe. Peelta memafaata Software Power World Smulator dega metode Gauss-Sedel utu smulas alra daya. Selajutya dalam proses dapat membera data besarya losses pada jarga dstrbus prmer. Hasl peelta meujua bahwa losses yag terjad salura atar bus pada sstem dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe mash berada dalam batas yag dza. Losses terbesar terjad pada salura dar G Lhoseumawe e GH Cuda sebesar 0.81 MW atau 4.66 %. Sedaga losses terecl terjad pada salura dar Bus 5 PLTD Cot Trueg e GH 4 rueg Geuuh sebesar MW atau 0.09 %. ata uc: Losses, Jarga Dstrbus Prmer, PowerWorldSmulator. PENDAHULUAN Eerg lstr merupaa sumber eerg utama dua. Teaga lstr dbagta d stasu pembagt da dsalura e osume yag membutuha melalu salura trasms da salura dstrbus. Pertmbaga eoom da masalah lguga megabata fasltas pembagta berapastas besar basaya dletaa d daerah pggra yag jauh dar pusat beba. Dega dema, dperlua baya ompoe sstem teaga utu meyalura eerg lstr. Pada umumya, pemecaha utu stud alra daya dalam meyelesaa masalah alra daya telah baya dguaa berbaga metode, cara yag palg baya dguaa adalah dega membetu matrs admtas (Y). Aa tetap, matrs tersebut mash dapat derjaa dega teras Gauss, Gauss- Sedel, Newto-Raphso, Decoupled atau Fast Decoupled [4]. Peelta bertujua utu megetahu besarya losses pada jarga dstrbus prmer. Data yag dguaa dalam peelta adalah data seuder. Data dperoleh dar PT. PLN (Persero) Cabag Lhoseumawe hususya yag berhubuga dega data dar jarga dstrbus prmer sstem elstra Lhoseumawe. Peelta memafaata Software Power World Smulator dega metode Gauss-Sedel utu smulas alra daya. Selajutya dalam proses dapat membera data besarya losses pada jarga dstrbus prmer.. TNJAUAN PUSTAA.1 Alra Daya Aalss dalam sstem teaga lstr meyagut berbaga aspe atara la pembagta, salura da pembebaa. Utu megetahu semua aspe tersebut dapat dlaua dega stud alra daya. Aalss alra daya melput perhtuga utu meetua tegaga, arus pada setap bus, da beba pada setap cabag pada sstem dalam ods operas ormal utu eadaa beba puca pada suatu saat. Aalss alra daya petg dalam perecaaa da pegembaga sstem d masa yag aa datag area operas yag memuasa pada suatu sstem tergatug epada pegetahua fator sepert abat teroes, abat beba baru atau petumbuha beba, pusat lstr baru sepert pembagt baru atau gardu du baru, da awat peghatar baru, sebelum semuaya terpasag. Aalss alra daya dapat dlaua dega mudah megguaa omputer. Tujua alra daya adalah utu megetahu besar vetor tegaga pada tap bus da besar alra daya pada tap cabag suatu jarga utu suatu ods beba tertetu dalam ods ormal. Hasl perhtuga dapat dguaa utu meelaah berbaga persoala yag berhubuga dega jarga tersebut, yatu melput hal-hal yag berhubuga dega operas jarga yatu: a. Pegatura tegaga (voltage regulato), perbaa fator daya (power factor) jarga, apastas awat peghatar, termasu rug-rug daya. b. Perluasa atau pegembaga jarga, yatu meetua loas yag tepat utu peambaha bus beba baru da ut pembagta atau gardu du baru. c. Perecaaa jarga, yatu ods jarga yag dga pada masa medatag utu melaya pertumbuha beba area eaa terhadap ebutuha teaga lstr.. Persamaa alra daya Dega mempertmbaga jes bus dar jarga sstem teaga sepert pada Gambar 1. 48

2 Jural Lte (SSN: ) olume 10 Nomor 1, Maret 013: hal Salura trasms dgambara dega model π evale yag maa mpedas telah dubah mejad admtas per ut pada base MA [4][5]. Gambar 1. Model bus sstem teaga Aplas Huum rchoff tetag arus dbera dalam: y0 y ( 1) ( )... ( ) 1 y y y y... y ) y y... y ( y j j0 j1 y j j j... (1) Daya atf pada bus adalah: P jq... () atau P jq... (3) subttusa e persamaa (1) P jq yj y j j,j... (4) j0 j1 Dar hubuga d atas formulas perhtuga dar masalah alra daya dalam sstem teaga harus dselesaa dega te teras..3 Metode Gauss-Sedel 49 Perhtuga alra daya dega metode Gauss- Sedel mempuya eutuga-eutuga atara la []: a. Perhtuga, pemrograma da perhtuga relatf lebh mudah. b. Watu tap teras sgat. c. Sesua utu sstem jarga sedt. Sedaga elemahaya: a. Pecapaa overge lambat. b. Ma baya smpul, ma baya pula dperlua teras, julah teras juga aa berubah bla bus referes dgat oleh bus la. c. Utu sstem radal tda dapat mecapa overge. d. Utu perhtuga pada sstem jarga yag baya tda sesua. Metode dlaua melalu suatu proses pegulaga atau teras dega meetapa lala perraa utu tegaga bus yag tda detahu laya. emuda meghtug suatu la baru utu setap tegaga bus dar la-la perraa pada bus-bus la yag telah detahu la tegagaya. Jad, dperoleh suatu hmpua baru la tegaga utu setap bus da terus dguaa utu meghtug sebuah hmpua la tegaga bus-bus yag la. Setap perhtuga suatu hmpua baru la tegaga tu damaa teras. Proses teras terus dulag hgga perubaha yag terjad pada setap bus lebh ecl dar suatu la mmum yag telah dtetua. Persamaa berut membera hubuga la arus yag megalr meuju bus suatu jarga yag megadug buah smpul bebas ( buah bus sela bus pedoma) adalah sebaga berut [3]: 1 Y... (5) Persamaa daya pada bus adalah : P jq...(6) Maa la arus dapat dyataa sebaga : P jq P jq... (7) Substtus persamaa (5) dega (7) mejad : 1 Y P jq...(8) Persamaa utu meghtug tegaga tap bus adalah : 1 Y, p... (9) Y 1 p : omor bus pedoma (swg bus) Nla arus bus dhtug dar persamaa (7). Tegaga bus pedoma da tegaga perraa dsubsttusa e persamaa (9) utu medapata hmpua la tegaga bus yag baru. emuda la tegaga bus yag baru tersebut dsubsttusa e persamaa (7) utu meghtug embal arus bus utu peyelesaa berutya dar persamaa (9). Proses tersebut terus dulag hgga perubaha tegaga bus lebh ecl dar suatu la mmum yag telah dtetua sebelumya. Persamaa (9) dapat dombasa dega persamaa (7) mejad : 1 P jq Y, p...(10) Y 1 p : omor bus pedoma (swg bus) Peyelesaa alra beba umumya megguaa bus 1 sebaga bus pedoma atau swg bus sehgga swg bus dber omor 1. Msala

3 Aalss Losses Jarga Dstrbus Prmer 0 v Area Lhoseumawe....Zamzam tegaga swg bus 1 telah dtetapa maa tegaga pada bus yatu, dapat dhtug dega megguaa persamaa (10) sepert persamaa (11) berut : 1 P jq Y..(11) Y 1.4 Sstem Dstrbus Salura Udara Tegaga Meegah Dalam meyalura daya lstr dar pusat pembagt epada osume dperlua suatu jarga teaga lstr. Sstem jarga terdr dar jarga trasms da jarga dstrbus (sstem tegaga meegah da tegaga redah). Dalam sstem dstrbus poo permasalaha tegaga mucul area osume memaa peralata dega tegaga yag besarya sudah dtetua. Ja tegaga sstem terlalu tgg/redah sehgga melawat batas-batas toleras maa aa meggaggu da selajutya merusa peralata osume. Masalah utama yag la dalam sstem teaga lstr adalah bagamaa megatas gaggua dega cepat area gaggua yag terbaya dalam sstem teaga lstr terdapat dalam sstem dstrbus jarga tegaga meegah atau juga dsebut jarga dstrbus prmer sedaga jarga dstrbus seuder dsebut jarga tegaga redah. Gaggua pada salura udara tegaga meegah jumlahya lebh baya da ebayaa lebh bersfat temporer sedaga pada abel taah jumlah gaggua lebh sedt tetap ebayaa bersfat permae. Oleh areaya baya dpaa peutup bal (Recloser) utu SUTM [1]..5 Sstem Radal Gambar. Jarga tegaga meegah dega ofguras radal Pada Gambar, meggambara jarga tegaga meegah berupa feeder- feeder radal yag eluar dar G. Sepajag setap feeder terdapat trasformator- trasformator dstrbus yag dlegap dega pemutus. Trasformator dstrbus dletaa sedeat mug dega beba sehgga pada umumya terleta d dalam ota apabla yag dlaya ota bua desa. Dla pha serg ddapat esulta utu meletaa G ddalam ota area masalah z taah utu SUTT da utu bagua G. Utu megatas hal dapat dbagu Gardu Hubug (GH) sepert pada Gambar 3 dbawah Gambar 3. G da GH dalam jarga tegaga meegah Atara G da GH umumya dhubuga oleh dua salura tegaga meegah yag dlegap dega relay seletf agar alau salah satu salura tergaggu ada satu salura yag beroperas. elemaha dar sstem radal adalah apabla terjad pemadama dpeyulag utama maa semua peyulag aa padam area haya mempuya satu sumber. euggula dar sstem radal adalah lebh mudah, murah da tda mempuya sstem yag rumt.. METODE PENELTAN Peelta dlaua pada sstem dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe. Data yag dguaa dalam peelta adalah data seuder (Tabel 1 da ). Data dperoleh dar PT. PLN (Persero) Cabag Lhoseumawe hususya yag berhubuga dega data dar jarga dstrbus prmer sstem elstra area Lhoseumawe. Peelta memafaata Software Power World Smulator dega metode Gauss-Sedel utu smulas alra daya. Selajutya dalam proses dapat membera data besarya losses pada jarga dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe. Tabel 1. Data Beba G Lhoseumawe NO G/GH Beba P (MW) Q (MAr) 1 Lhoseumawe Lhosuo Pato Labu Cuda Hagu rueg Geuuh Cot Trueg Gada Pura

4 Aalss Losses Jarga Dstrbus Prmer 0 v Area Lhoseumawe....Zamzam Tabel. Data salura dar G Lhoseumawe e Bus Dar-e Pajag Z1(Ohm per m) Total (Ohm) Total (PU) (m) R X R X R X G - Cuda 0, ,0946,53 1,913 0,19 0,143 G - Lhosuo ,519 6,901 0,339 0,518 G rueg Geuuh 8,17 0,1344 0,3158 1,098,580 0,08 0,194 G Pato Labu 43,03 0,16 0,3305 9,303 14,1 0,698 1,067 Cuda Hagu 3,84 0,1344 0,3158 0,516 1,1 0,039 0,091 rueg Geuuh Cot Trueg 10,59 0,1344 0,3158 1,43 3,344 0,107 0,51 Cot Trueg Gada Pura 14,98 0,16 0,3305 3,39 4,951 0,43 0,371 Lhosuo Pato Labu 0, ,55 6,917 0,339 0,519 Utu meyelesaa peelta dapat dbuat lagah-lagah peelta sebaga berut: 1. Membuat osfguras jarga yag aa dtelt.. Memasua la parameter jarga (la R da X) pada salura atar bus. 3. Memasua la tegaga pada masgmasg bus. 4. Memasua la daya (P da Q) pembagt. 5. Memasua la beba (P da Q). 6. Proses smulas dlaua dega megguaa Software Power World Smulator da perhtuga dega metode Gauss-Sedel. 7. Meghtug besarya losses pada salura atar bus. Dagram alr peelta dperlhata pada Gambar 4, berut : Gambar 4. Dagram alr peelta 51. HASL DAN PEMBAHASAN Sebelum dlaua pembahasa terhadap obje peelta. terlebh dahulu dlaua smulas da peguja serta melaua put data yag dambl dar sstem elstra Lhoseumawe, dega la dasar MA sebesar 30 MA, 0 pada freues 50 Hz, emuda melaua aalss alra daya dega program Power World Smulator. Perhtuga alra daya dalam sstem 8 Bus yag aa daalss dega metode Gauss-Sedel. Perhtuga alra daya dlaua utu megetahu besarya tegaga, daya atf da daya reatf pada setap bus. Dar hasl smulas tersebut ddapata peta alra daya yag meujua gambara arah daya atf da reatf dar satu bus e bus yag la sepert yag dtujua dalam Gambar 5. Tabel 3 da 4 memperlhata hasl smulas alra daya sstem dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe. Hasl smulas meujua Gambara tegaga, daya atf da reatf serta losses atar bus salura peghubug. Hasl peelta megguaa Software Power World Smulator dega metode Gauss-Sedel meujua bahwa, losses yag terjad salura atar bus pada sstem dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe mash berada dalam batas yag dza. Hal dapat dlhat dar besarya losses salura atar bus pada sstem dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe. Losses salura atar Bus 1 G Lhoseumawe - Bus GH Cuda sebesar 0.81 MW atau 4.66 %. merupaa losses terbesar datara salura-salura yag la. Bus 1 G Lhoseumawe - Bus 4 r. Geuuh meml losses sebesar 0.03 MW atau %. Semetara tu salura atar Bus 1 G Lhoseumawe - Bus 7 GH Lhosuo terdapat losses MW atau.983 %. Sedaga Bus 1 G Lhoseumawe-Bus 8 GH Pato Labu terjad losses MW atau %. Dema juga dega salura atar Bus GH Cuda-Bus 3 GH Hagu terjad losses MW atau %. Dbadga dega salura yag la, losses salura atar Bus 5 PLTD Cot Trueg-Bus 4 r. Geuuh haya sebesar MW atau %. Hal dsebaba area salura palg deat dega Bus 5 PLTD Cot Trueg. Utu salura atar Bus 5 PLTD Cot

5 Aalss Losses Jarga Dstrbus Prmer 0 v Area Lhoseumawe....Zamzam Trueg-Bus 6 GH Gada Pura terjad losses 0.41 MW atau.909 %. Da yag terahr salura atar Bus 7 GH Lhosuo-Bus 8 GH Pato Labu terdapat losses sebesar MW atau %. Gambar 5. Peta alra daya sstem dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe Tabel 3. Alra daya megguaa Software Power World Smulator Nama PU Tegaga Beba Beba Supla ( Supla (olt) () (MW) (Mvar) MW) (Mvar) Bus 1 G Lhoseumawe Bus GH Cuda Bus 3 GH Hagu Bus 4 r. Geuuh Bus 5 PLTD Cot Trueg Bus 6 GH Gada Pura Bus 7 GH Lhosuo Bus 8 GH Pato Labu Tabel 4. Besar da arah daya serta losses salura atar bus Dar e P (MW) Q Losses (Mvar) P (MW) Q (Mvar) Bus 1 G Lhoseumawe Bus GH Cuda Bus 1 G Lhoseumawe Bus 4 r. Geuuh Bus 1 G Lhoseumawe Bus 7 GH Lhosuo Bus 1 G Lhoseumawe Bus 8 GH Pato Labu Bus GH Cuda Bus 3 GH Hagu Bus 4 r. Geuuh Bus 5 PLTD Cot Trueg Bus 5 PLTD Cot Trueg Bus 6 GH Gada Pura Bus 7 GH Lhosuo Bus 8 GH Pato Labu ESMPULAN Hasl peelta meggua Software Power World Smulator dega metode Gauss-Sedel meujua bahwa losses yag terjad salura atar bus pada sstem dstrbus prmer 0 area Lhoseumawe mash berada dalam batas yag dza. Losses daya terbesar terjad pada salura dar G Lhoseumawe e GH Cuda sebesar 0.81 MW atau 4.66 %. Sedaga losses terecl terjad pada salura dar Bus 5 PLTD Cot Trueg e GH 4 rueg Geuuh sebesar MW atau 0.09 %. DAFTAR PUSTAA [1]. Basr, H Sstem Dstrbus Daya Lstr. STN. Jaarta []. Marsud, D., 1990, Operas Sstem Teaga Lstr, Bala Peerbt&Humas STN, Jaarta. [3]. Powell, L., 005, Power System Load Flow Aalyss, McGraw-Hll, USA. [4]. Saadat. H., 1999, Power System Aalyss, McGraw-Hll, New Yor. [5]. Steveso, Jr, W.D.,1993. Aalsa Sstem Teaga Lstr. Erlagga. Jaarta. 5