SETIA SIANIPAR NIM:

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISIS JATUH TEGANGAN DAN RUGI-RUGI PADA PENYULANG DENGAN MENGGUNAKAN ETAP Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh : SETIA SIANIPAR NIM: DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 ANALISIS JATUH TEGANGAN DAN RUGI-RUGI PADA PENYULANG DENGAN MENGGUNAKAN ETAP Oleh : SETIA SIANIPAR NIM : Disetujui Oleh : Pembimbing Ir. Sumantri Zulkarnaen NIP : Diketahui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT-USU Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. NIP : DEPATEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

3 ABSTRAK Sistem distribusi adalah sistem tenaga listrik yang menyalurkan energi listrik dari pembangkit sampai ke konsumen dengan skala tegangan menengah sampai dengan tegangan rendah. Dalam penyaluran energi listrik menempuh jarak yang cukup jauh dari Gardu Induk untuk sampai ke konsumen, ditambah dengan penyalurannya memerlukan arus yang cukup besar sepanjang saluran sampai ke konsumen, sehingga terdapat jatuh tegangan dan rugi-rugi yang cukup besar sepanjang saluran sampai ke konsumen. Pada tugas akhir ini akan dibahas tentang jatuh tegangan dan rugi-rugi pada penyulang Gardu Induk. Analisis ini meliputi analisis jatuh tegangan dan rugi-rugi dengan perhitungan manual dan dengan menggunakan ETAP. Dari kedua hasil perhitungan tersebut dapat diambil suatu perbandingan sebagai hasil analisis.

4 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur bagi Tuhan Yang Maha Kuasa, karena hanya dengan kasih dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul: ANALISIS JATUH TEGANGAN DAN RUGI-RUGI PADA PENYULANG DENGAN MENGGUNAKAN ETAP. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Penulis juga menyadari bahwa selama kuliah dan penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan baik materi, moral, dan spiritual dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada : 1. Teristimewa mama tercinta F. Manurung (+) yang mendukung sampai pertengahan semester Tulang Mangasi Manurung, Angeline Manurung, Goldman Manurung dan Nantulang S. Purba yang selalu mendoakan penulis dan memberi semangat dan dukungan materi selama penyelesaian study. 3. Buat Tante Rohani Manurung, Opung M Sibuea, Maktua R Manurung, bapatua T.Manullang, bapauda L Marpaung, kakak Nurcahaya M, Eka M, Endang M, Samuel M dan Glorya M yang mendukung dalam doa, semangat dan dana. 4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si, selaku ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,.

5 5. Bapak Rachmad Fauzi, ST, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 6. Bapak Ir. Sumantri Zulkarnaen, selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan, arahan, dan motivasi kepada penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. 7. Bapak Ir. Bonggas L.Tobing, Bapak Ir. Syahrawardi dan Bapak Ir. Hendra Zulkarnaen, selaku staf pengajar di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi. 8. Bapak Ir. Sihar P. Panjaitan, MT, sebagai dosen wali yang telah banyak membantu penulis selama kuliah. 9. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, yang telah mendidik penulis menuju jenjang Sarjana. 10. Staf pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah membantu penulis dalam urusan administrasi. 11. Buat teman-teman asisten di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, Fakultas Teknik USU (Bang Lamringan, Bang Herman, Bang Angga, Bang Andri yang sudah Sarjana, serta Yoakim dan Rumonda yang telah seminar duluan dan asisten-asisten yang baru bergabung: Angel, Eykel dan Harmoko), terima kasih buat semua bantuannya. 12. Buat saudara-saudaraku dalam kelompok KTB (B Marojahan, ST, Bang Donal yang akan sarjan, Jannes, dan Leonardo) yang setia mendoakan keluarga dan penulis. Terima kasih buat semua doa-doanya. 13. Buat teman-teman KK dulu Rocky, Jon, Asyer, Ivan dan Andrew.

6 14. Bagi teman-teman stambuk 2007 (Haogoaro, Ramcheys, Ramli, Harapan, Nico, Kendri, Yosua, Habinsaran, Nobel, Sandy, Kaban, Sofyan, Leo, Lamhot, Advent, Reza, Suhendra, Muhajir, Sandro, Francisco, Benito, Hotbe), maaf tidak tersebutkan satu persatu, terima kasih atas persahabatan yang akrab membuat penulis untuk tetap semangat dalam menyelesaikan pendidikan di Teknik Elektro. 15. Buat teman-teman Ind_VC dan Panitia HUT Perkantas yang tak dapat disebut satu persatu. 16. Semua orang-orang yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis mengucapkan banyak terima kasih. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis berharap penulisan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Juli 2011 Penulis

7 DAFTAR ISI ABSTRAK i KATA PENGANTAR ii DAFTAR ISI v DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR TABEL ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan dan Manfaat Penulisan Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan BAB II SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK 2.1. Distribusi Primer Jaringan Distribusi Radial Jaringan Distribusi Ring (Loop) Jaringan Distribusi Jaring-jaring (NET) Jaringan Distribusi Spindle Saluran Radial Interkoneksi Distribusi Sekunder Umum Tegangan Sistem Distribusi Sekunder

8 2.3. Gardu Distribusi Gardu Beton Gardu Metal Clad (Gardu Besi) Gardu Tipe Tiang Portal Gardu Tiang Tipe Cantol Gardu Mobil BAB III JATUH TEGANGAN DAN RUGI-RUGI PADA DISTRIBUSI PRIMER 3.1. Dasar Perhitungan Susut Non-Teknis Rugi-rugi Sistem Distribusi Rugi-rugi Transformator Rugi-rugi Jaringan Impedansi Saluran Jatuh Tegangan Rugi-rugi BAB IV ANALISIS JATUH TEGANGAN DAN RUGI-RUGI PADA PENYULANG DENGAN MENGGUNAKAN ETAP 4.1. Metodologi Penelitian Rugi-rugi Jatuh Tegangan Analisa Data

9 BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tipikal jaringan distribusi Gambar 2.2 Jaringan radial tipe pohon Gambar 2.3 Komponen jaringan radial Gambar 2.4 Jaringan radial tipe pusat beban Gambar 2.5 Jaringan radial tipe phase area (kelompok fasa) Gambar 2.6 Jaringan distribusi tipe ring Gambar 2.7 Jaringan distribusi ring terbuka Gambar 2.8 Jaringan distribusi ring tertutup Gambar 2.9 Rangkaian gardu induk tipe ring Gambar 2.10 Jaringan distribusi NET Gambar 2.11 Jaringan distribusi spindle Gambar 2.12 Komponen sistem dsistribusi Gambar 2.13 Contoh gambar monogram gardu distribusi Gambar 2.14 Gardu Tiang Tipe Portal Dan Midel Panel Gambar 2.15 Gardu Tiang Tiga Fasa Tipe Cantol Gambar 2.22 Bagan Satu Garis Gardu Tiang Tipe Cantol Gambar 3.1 Faktor Daya Tertinggal Gambar 3.2 Faktor Daya Mendahului Gambar 3.3 Vektor Diagram Gambar 3.4 Diagram Saluran Distribusi Tenaga Listrik Gambar 4.1 Oneline diagram sistem kelistrikan Gambar 4.2 Oneline diagram sistem 20 kv PLN Sibolga

11 Gambar 4.3 Saluran distribusi dan vektor diagram DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil analisis jatuh tegangan pada setiap penyulang dengan menggunakan perhitungan rumus Tabel 4.2 Hasil analisis jatuh tegangan pada setiap penyulang dengan menggunakan ETAP Tabel 4.3 Perbandingan hasil analisis jatuh tegangan pada setiap penyulang dengan perhitungan rumus dan menggunakan ETAP Tabel 4.4 Hasil analisis rugi-rugi pada setiap penyulang dengan perhitungan rumus Tabel 4.5 Hasil analisis rugi-rugi pada setiap penyulang dengan menggunakan ETAP Tabel 4.6 Perbandingan hasil analisis rugi-rugi pada setiap penyulang dengan perhitungan rumus dan menggunakan ETAP ix

12