ANALISA BEBAN LEBIH PADA TRANSFORMATOR DAYA 70/20 KV DI GI BUNGARAN DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP 11 LAPORAN AKHIR

Transkripsi

1 ANALISA BEBAN LEBIH PADA TRANSFORMATOR DAYA 70/20 KV DI GI BUNGARAN DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP 11 LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : Nico Yenaz Pratama POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014

2 ANALISA BEBAN LEBIH PADA TRANSFORMATOR DAYA 70/20 KV DI GI BUNGARAN DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP 11 LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Program Studi Teknik Politeknik Negeri Sriwijaya Pembimbing I Oleh : Nico Yenaz Pratama Palembang, Agustus 2014 Menyetujui, Pembimbing II Herman Yani, S.T., M.Eng. NIP Ketua Jurusan Mengetahui, Ir. M Yunus, M.T. NIP Ketua Program Studi Ir. Ali Nurdin, M.T. Herman Yani, S.T., M. Eng NIP NIP ii

3 ABSTRAK Oleh : Nico Yenaz Pratama ( ) Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Transformator daya merupakan suatu peralatan yang sangat vital yang berfungi menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya dan tidak pernah lepas dari gangguan. Adanya gangguan yang terjadi pada transformator dapat menghambat proses penyaluran energi listrik ke konsumen. Oleh karena itu, sistem proteksi yang handal sangat dibutuhkan untuk melindungi transformator dari gangguan. Tujuan dari penelitian ini adalah dari simulasi yang dilakukan dapat mengetahui dampak beban lebih terhadap transformator GI bungaran dan untuk memberi solusi dampak beban lebih terhadap transformator GI Bungaran dengan mensimulasikan sistemproteksi beban lebih (overload). Simulasi ini memberikan hasil bahwa dengan besar gangguan beban lebih dapat menyebabkan trafo menjadi panas dan membuat umur transformator menjadi pendek. Dari hasil simulasi program etap 11 didapatkan beberapa perbandingan beban lebih (overload), diantaranya -5%, 0%, 5%,!0%, 15%, 20%. Kata kunci : Sistem Proteksi, Beban Lebih, dampak beban lebih terhadap transformator. iii

4 KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah yang maha Esa atas berkat rahmat dan ridhonya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini tepat pada waktunya. Mengenai bahan dan sumber laporan ini penulis sajikan berdasarkan hasil analisa yang telah penulis laksanakan serta ditambah dengan berbagai teori yang penulis ambil dari beberapa buku tentang transformator dan beban lebih (overload), internet serta wawancara langsung dengan karyawan PT PLN di GI Bungaran. Pada saat membuat simulasi maupun dalam tahap penulisan laporan ini, penulis telah mendapat segala bantuan yang dibutuhkan baik berupa saran - saran maupun pemikiran dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Bapak RD. Kusumanto, S.T., M.M. sebagai Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Bapak Ir. Siswandi, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Bapak Herman, S.T., M.Eng. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya dan Pembimbing satu. 5. Bapak Ir. M Yunus, M.T. selaku dosen pengajar dan pembimbing dua. 6. Bapak Ismail selaku supervisor GI Bungaran di PT. PLN WS2JB. 7. Orang tua yang selalu memberi support agar selalu bersemangat dalam menyelesaikan laporan akhir ini. 8. Teman-teman kelas 6 ELB yang setia memberikan masukan dan saran dalam menyelesaikan laporan akhir ini 9. Serta semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung yang telah membantu menyelesaikan laporan akhir ini iv

5 Penulis menyadari bahwa laporan akhir yang disajikan masih belum begitu sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak demi kesempurnaan laporan ini di masa mendatang. Atas perhatian serta partisipasi dari semua pihak, akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Palembang, Juli 2014 Penulis v

6 DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul... i Halaman Pengesahan... ii Abstrak... iii Kata Pengantar... iv Daftar Isi... vi Daftar Gambar...viii Daftar Tabel... x Daftar Lampiran... xi BAB I Pendahuluan Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan dan Manfaat Tujuan Manfaat Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 4 BAB II Tinjauan Pustaka Transformator Daya Bagian Transformator dan Fungsinya Bagian inti Peralatan bantu Peralatan proteksi Gangguan Pada Transformator Ganguan internal vi

7 2.3.2 Gangguan eksternal Sistem Proteksi Transformator ETAP (Electric Transient and Analysis Program) Elemen AC proteksi system tenaga listrik Elemen-elemen di ETAP Elemen aliran daya Elemen hubung singkat BAB III Metode Penelitian Data-Data Transformator Daya Unindo 15 MVA GI Bungaran Flow Chart Simulasi Dengan Program Etap BAB IV Pembahasan Langkah Memasukan Data Penunjang Program ETAP Pembahasan BAB V Kesimpulan Dan Saran Kesimpulan Saran Daftar Pustaka Lampiran... vii

8 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 arus bolak-balik mengelilingi inti besi... 6 Gambar 2.2 inti besi dan laminasi yang diikat fider glass... 6 Gambar 2.3 kumparan phasa RST... 7 Gambar 2.4 bushing Gambar 2.5 konservator minyak trafo Gambar 2.6 pendingin trafo type ONAF Gambar 2.7 on load tap changer (OLTC) Gambar 2.8 kontruksi alat pernapasan transformator Gambar 2.9 neutral grounding resistance (NGR) Gambar 2.10 contoh diagram satu garis ETAP Gambar 2.11 elemen-elemen AC di ETAP Gambar 2.12 simbol transformator 2 kawat di ETAP Gambar 2.13 simbol generator di ETAP Gambar 2.14 simbol beban statis dan dinamis di ETAP Gambar 2.15 simbol pemutus rangkaian di ETAP Gambar 2.16 simbol bus di ETAP Gambar 2.17 toolbar load flow di ETAP Gambar 2.18 toolbar short circuit di ETAP Gambar 2.19 toolbar short circuit ANSI standard di ETAP Gambar 2.20 toolbar short circuit IEC standard di ETAP Gambar 3.1 diagram satu garis gardu induk bungaran Gambar 3.2 transformator daya unindo 5 MVA GI bungaran Gambar 3.3 name plat transformator unindo 15 MVA 2 GI Bungaran Gambar 4.1 pemberian nama project etap Gambar 4.2 diagram satu garis program etap Gambar 4.3 pangaturan kapasitas power grid Gambar 4.4 pengaturan kapasitas busbar pada etap viii

9 Gambar 4.5 pengaturan panjang kabel Gambar 4.6 pengaturan nilai transformator Gambar 4.7 pengaturan pembebanan transformator Gambar 4.8 pengaturan rating CB Gambar 4.9 pengoperasian etap Gambar 4.10 pengoperasian beban kurang dari arus nominal transformator sebesar MVA Gambar 4.11 overload ketika beban kurang dari arus transformator sebesar MVA Gambar 4.12 pengoperasian ketika beban sama dengan daya transformator 15 MVA Gambar 4.13 overload ketika beban sama dengan daya transformator 15 MVA Gambar 4.14 pengoperasian ketika beban melebihi daya trasformator sebesar MVA Gambar 4.15 overload ketika beban melebihi daya transformator sebesar MVA Gambar 4.16 pengoperasian ketika beban melebihi daya transformator sebesar 16.5 MVA Gambar 4.17 overload ketika beban melebihi daya transformator sebesar 16.5 MVA Gambar 4.18 pengoperasian ketika beban melebihi daya transformator sebesar MVA Gambar 4.19 overload ketika beban melebihi daya transformator sebesar MVA Gambar 4.20 pengoperasian ketika beban melebihi daya transformator sebesar 18 MVA Gambar 4.21 overload ketika beban melebihi daya transformator sebesar 18 MVA ix

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 macam-macam sistem pendingin Tabel 3.1 proteksi Gi bungaran Tabel 4.1 pembebanan transformator x

11 LAMPIRAN Lampiran 1 lembar izin pengambilan data... L1 Lampiran 2 surat balasan pengambilan data... L2 Lampiran 3 nota dinas pengambilan data... L3 Lampiran 4 surat kesepakatan bimbingan laporan akhir pembimbing 1... L4 Lampiran 5 surat kesepakatan bimbingan laporan akhir pembimbing 2... L5 Lampiran 6 lembar bimbingan laporan akhir pembimbing 1... L6 Lampiran 7 lembar bimbingan laporan akhir pembimbing 2... L7 Lampiran 8 surat rekomendasi laporan akhir... L8 Lampiran 9 surat pelaksanaan revisi laporan akhir... L9 xi