BAB IV JATUH TEGANGAN PADA PANEL DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

BAB IV JATUH TEGANGAN PADA PANEL DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK 4.1. Sistem Distribusi Listrik Dalam sistem distribusi listrik gedung Emporium Pluit Mall bersumber dari PT.PLN (Persero) distribusi DKI Jakarta & Tangerang melalui gardu penyulang muara angke ke gardu distribusi yang diberi nama B419 yang berada di area Pluit Selatan. Sistem distribusi menggunakan saluran kabel tegangan menengah ( SKTM ) pada tegangan opersi 20 kv. Jaringan yang didistribusikan menggunakan sistem ring, yaitu sistem jaringan distribusi dengan konfigurasi berbentunk ring. Sistem jaringan ini memiliki saluran cadangan karena titik bebannya di suplai dari dua penyulang yang berbeda. Sehingga jika ada salah satu penyulang yang mengalami gangguan maka pada titik beban tetap bisa menerima suplai dari penyulang yang lain. Penghantar yang digunakan pada saluran kabel tegangan menengah (SKTM) yaitu dengan menggunakan jenis dan ukuran penampang N2XSEFGbY 3 x 240 mm² dengan isolasi XLPE ( Cross Link Poly Etheline ). Nilai kuat arus pada penggunaan dalam tanah dapat mencapai 481 Ampere. Dengan nilai kuat arus tersebut masih sesuai engan ketentuan PUIL 2000. Kabel penghantar tersebut didistribusikan ke gardu distribusi PLN yang berupa bangunan dengan dinding beton yang didalam terdapat panel utama tegangan menengah ( PUTM ) 20 kv yang berfungsi sebagai penghubung dan pemutus aliran listrik ke panel utama tegangan menengah ke sisi konsumen. Dibagian dalam ada saklar pemutus beban dengan tegangan operasi 20 kv, selain itu terpasang alat pengaman dan pembatas dengan sistem digital yang dapat diatur sesuai dengan kapasitas daya terpasang 37

38 4.2 Panel Utama Tegangan Menengah ( PUTM ) 20 kv Panel Utama Tegangan Menengah ( PUTM ) 20 kv selain terpasang dalam gardu distribusi PLN, terpasang juga di dalam ruang gedung Emporium Pluit mall yang terletak di lantai 6. Panel tersebut berfungsi untuk penghubung dan pemutus aliran listrik dari gardu distribusi PLN ke sisi konsumen. Aliran tenaga listrik disalurkan ke panel utama Tegangan menengah ( PUTM ) 20 kv di sisi incoming ( Incoming cubicle ) yang didalamnya terdapat saklar pemutus Breaker switch dengan tegangan 24 kv, kemudian dikeluarkan dengan busbar yang terhubung antara panel utama tegangan menengah ( PUTM ) ke sisi outgoing cubicle yang didalamnya terdiri dari fuse/sikring dan saklar pemutus beban. Tabel 4.1 Data Teknis Panel Utama Tegangan Menengah ( PUMT ) 20kV Unit Incoming MV Outgoing MV Merk ABB ABB Model HD4/524.06.16 HD4/524.06.16 In 630 A 630 A Daya yang tersambung sebesar 10380 ( Kva ) sesuai dengan perjanjian kontarak PT.PLN Persero dengan Pluit Propertindo ( Emporium Pluit Mall). Dengan daya tersebut termasuk dalam kategori golongan B3-TMtarif Primatas. Untuk mengetahui besarnya arus yang tersambung, yang akan diset pada alat pengaman dan pembatas, dapat dihitung dengan persamaan 2.4: Sehingga kapasitas arus listrik yang akan diset dalam alat pengaman dan pembatas yang terpasang pada panel PUTM 20 kv sisi PLN adalah:

39 Kapasitas arus listrik I dalam Ampere yang akan diset dalam alat pengaman dan pembatas yang terpasang pada sisi tegangan rendah 400V, batas maksimumnya adalah: Berdasarkan data pengukuran pada panel utama tegangan menengah sisi PLN, tingkat pembebanan mencapai sekitar 211 Amp Maka tingkat pembebanan tertinggi dalam satuan kva berdasarkan persamaan 2.10 adalah sebesar: Atau dalam persentase (%) tingkat pembebanan terhadap daya tersambung telah mencapai: Maka kondisi saat ini kapasitas yang tersambung masih terdapat cadangan daya listrik sebesar 29,58 % atau sekitar 3.070,75 kva. Mengenai jatuh tegangan pada kabel yaitu dengan jarak penyambungan antara gardu distribusi dengan panel utama tegangan menengah mencapai 100 meter, maka jatuh tegangan dapat dihitung sesuai dengan persamaan

40 2.4, maka jatuh tegangan pada distribusi tenaga listrik dengan penghantar kabel udara tegangan menegah dengan jenis dan ukuran penampang N2XSEFGbY 3 x 240 mm² adalah sebesar: Diketahui : R = 0.098, X = 0.081 Berdasarkan perhitungan diatas bahwa besarnya nilai jatuh tegangan sekitar hal ini masih dalam batas yang diperkenankan sesuai denga standart jatuh tegangan yaitu ±5%. 4.3 Transformer Tabel 4.2 Spesifikasi Transformer Merk Trafindo Phase 3 Frequency 50 Hz KVA 2500 Voltage High Voltage 20.000 Low Voltage 400 Amperre High Amperre 72,17 Low Amperre 3608,44

41 Unit transformer yang terpasang adalah jenis transformer dengan tegangan step down ( 20 kv/400 V ), 20 kv disisi primer transformer dan 400 V disisi sekunder transformer. Banyaknya transformer yang terpasang adalah 7 unit dengan kapasitas masing-masing sebesar 2500 kva. Tenaga listrik yang dikeluarkan dari MVDP-TM-20 Kv sisi outgoing cubical yang bertegangan 20 kv dikoneksikan pada sisi primer unit transformer menggunakan kabel tegangan menengah dengan jenis dan ukuran N2XSEFGbY 3 x 95 mm². Maka dapat diketahui besar arus listrik yang melalui unit transformer dengan hitungan sesuai persamaan 2.11 dan berdasarkan data tabel 4.2 sebagai berikut: Kuat arus disisi Primer Kuat arus disisi Sekunder Sampai saat ini pembebanan total unit transformer sudah mencapai sekitar

42 4.4 Low Voltage Main Distribution Panel ( LVMDP ) Tegangan keluaran dari transformer yaitu sebesar 400 volt yang dikeluarkan dari sisi sekunder transformer, kemudian dikoneksikan ke Low Voltage Main Distribution Panel/LVMDP 400 Volt dengan penghubung dan pembatas tegangan berupa Air Circuit Breaker/ACB dengan kapasitas 4000A/400V, menggunakan kabel penghantar tegangan rendah yang digunakan adalah NYY 4 x 1c x 300 mm² sebanyak 8 jalur kabel untuk masing-masing pasha dan netral. Pembebanan pada LVMDP dibagi menjadi: 4.4.1 LVMDP-R3 ( Mall ) Utilitas Beban tertinggi pada LVMDP-R3 adalah 907 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 1 dengan LVMDP-R3 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: = adalah sebesar, maka masih dalam batas standart PUIL 2000 yang diperkenankan yaitu 5%.

43 4.4.2 LVMDP-CH.1 Beban tertinggi pada LVMDP-CH.1 adalah 2130 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 2 dengan LVMDP-CH.1 dengan kabel NYY 4 x 1c x 300 sebanyak 8 Jalur dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 2130 x (0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6 ) x 20/1000 x 8 = 1.732 x 2130 x 0.1104 x 0.0025 = 1.02 V adalah sebesar 1.02 /400 x 100% = 0.25 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.4.3 LVMDP-CH.2 Beban tertinggi pada LVMDP-CH.2 adalah 1410 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 2 dengan LVMDP-CH.2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 1410 x (0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6) x 20/1000 x 8 = 1.732 x 1410 x 0.1104 x 0.0025 = 0.67 V

44 adalah sebesar 0.67/400 x 100% = 0.17 %,maka masih dalam batas standart PUIL 4.4.4 LVMDP-U.1 Beban tertinggi pada LVMDP-U.1 adalah 1783 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 4 dengan LVMDP-U.1 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 1783 x (0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6) x 20/1000 x 8 = 1.732 x 1783 x 0.1104 x 0.0025 = 0.85 V adalah sebesar 0.85/400 x 100% = 0.21 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.4.5 LVMDP-U.2 Beban tertinggi pada LVMDP-U.2 adalah 1856 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 5 dengan LVMDP-U.2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 1856 x (0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6) x 20/1000 x 8

45 = 1.732 x 1856 x 0.1104 x 0.0025 = 0.89 V adalah sebesar 0.89/400 x 100% = 0.22 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.4.6 LVMDP-R.1 Beban tertinggi pada LVMDP-R.1 adalah 1506 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 6 dengan LVMDP-R.1 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 1506 x (0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6) x 20/1000 x 8 = 1.732 x 1506 x 0.1104 x 0.0025 = 0.72 V adalah sebesar 0.72/400 x 100% = 0.18 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.4.7 LVMDP-R.2 Beban tertinggi pada LVMDP-R.2 adalah 2419 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 7 dengan LVMDP-R.2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut:

46 v = 1.732 x 2419 x (0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6) x 20/1000 x 8 = 1.732 x 2419 x 0.1104 x 0.0025 = 1.16 V adalah sebesar 1.16/400 x 100% = 0.29 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.5 Daya Cadangan ( Generator Set ) Catu daya cadangan yang digunakan adalah generator set untuk pembangkit tenaga listrik sebagai tenaga cadangan atau pasokan sementara jika pasokan tenaga listik dari PLN mengalami pemadaman. Generator set sebanyak 5 unit yang terpasang sebagai tenaga listrik cadangan dengan kapasitas masing masing unit Generator set yaitu 2000 kva/380 Volt. Sesuai dengan data teknis generator set maka besarnya pembebanan arus listrik yang dapat dilalui oleh masing-masing unit generator set tersebut dapat diketahui dengan perhitungan sesuai persamaan : kuat arus pembebanan untuk generator set 2000 kva berdasarkan persamaan 2.11 adalah sebesar: I = 2000.000 3. 380 S = 3038.77 Amp

47 Tenaga listrik yang dibangkitkan oleh setiap generator set disalurkan ke panel kontrol genset ( PKG ) dengan kabel NYY 4 x 1c x 300 mm2 sebanyak 8 jalur yang dikoneksikan melalui alat penghubung dan pemutus dengan pembatas berupa air circuit Breaker ( ACB ) sebanyak 7 buah dengan kapasitas nominal masingmasing 3200 A pada setiap PKG dengan jarak 22 meter, dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 3038.77 x ( 0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6 ) x x 8 = 1.732 x 3038.77 x 0.1104 x 0.00275 = 1.60 V Pendistribusian dari keluaran PKG menggunakan penghantar kabel tegangan rendah dengan jenis dan ukuran penampang kabel NYY 4 x 1c x 300 mm2 sebanyak 8 jalur untuk masing-masing pasha dan netral, maka dengan generator set dengan kapasitas pembangkit tenaga listrik sebesar 2000 kva dikali 5 Genset dihubungkan untuk melayani 7 LVMDP. 4.5.1 LVMDP-R3 ( Mall ) Utilitas Beban tertinggi pada LVMDP-R3 adalah 907 Ampere dengan panjang kabel 17 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi keluaran PKG 1 dengan LVMDP-R3 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v= 1.732 x 907 x ( 0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6 ) x x 8 = 0.37 V

48 Persentase tegangan jatuh pada penghantar antara keluaran pada sisi PKG yang sebesar 400 V dengan LVMDP-R3 adalah sebesar x 100% = 0.09 %%, maka masih dalam batas standart PUIL 4.5.2 LVMDP-CH-1 Beban tertinggi pada LVMDP-C1 adalah 2130 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi keluaran PKG 2 dengan LVMDP-C1 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v= 1.732 x 2130 x ( 0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6 ) x x 8 = 1.02. V Persentase tegangan jatuh pada penghantar antara keluaran pada sisi PKG yang sebesar 400 V dengan LVMDP-R3 adalah sebesar x 100% = 0.25 % 4.5.3 LVMDP-CH.2 Beban tertinggi pada LVMDP-C1 adalah 1410 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi keluaran PKG 3 dengan LVMDP-C2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v= 1.732 x 1410 x (0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6) x x 8 = 0.67 V

49 Persentase tegangan jatuh pada penghantar antara keluaran pada sisi PKG yang sebesar 400 V dengan LVMDP-R3 adalah sebesar x 100% = 0.17 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.5.4 LVMDP-U.1 Beban tertinggi pada LVMDP-U.1 adalah 1783 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 4 dengan LVMDP-U.1 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 1783 x ( 0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6 ) x x 8 = 1.732 x 1783 x 0.1104 x 0.0025 = 0.85 V adalah sebesar x 100% = 0.21 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.4.5 LVMDP-U.2 Beban tertinggi pada LVMDP-U.2 adalah 1856 Ampere dengan panjang kabel 20 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 5 dengan LVMDP-U.2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut:

50 v = 1.732 x 1856 x ( 0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6) x x 8 = 1.732 x 1856 x 0.1104 x 0.0025 = 0.89 V adalah sebesar x 100% = 0.22 %, maka masih dalam batas standart PUIL 4.4.6 LVMDP-R.1 Beban tertinggi pada LVMDP-R.1 adalah 1506 Ampere dengan panjang kabel 17 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 6 dengan LVMDP-R.1 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 1506 x ( 0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6 ) x x 8 = 1.732 x 1506 x 0.1104 x 0.0021 = 0.61 V adalah sebesar x 100% = 0.15 %, maka masih dalam batas standart PUIL

51 4.4.7 LVMDP-R.2 Beban tertinggi pada LVMDP-R.2 adalah 2419 Ampere dengan panjang kabel 15 Meter, sehingga jatuh tegangan antara sisi sekunder transformer 7 dengan LVMDP-R.2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.4 sebagai berikut: v = 1.732 x 2419 x ( 0.078 x 0.8 + 0.080 x 0.6 ) x x 8 = 1.732 x 2419 x 0.1104 x 0.0019 = 0.87 V adalah sebesar x 100% = 0.22 %, maka masih dalam batas standart PUIL

52 Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Tegangan Jatuh Panel Tegangan Rendah Tegangan Jatuh Tegangan Jatuh Distribusi PLN Distribusi Genset Panel Tegangan Arus Rendah (Ampere) Panjang Tegangan Panjang Tegangan Kabel Jatuh Kabel Jatuh (Meter) (%) (Meter) (%) LVMDP- R.3 907 30 0.11 17 0.09 LVMDP- CH.1 2130 20 0.25 20 0.25 LVMDP-CH.2 1410 20 0.17 20 0.17 LVMDP-U.1 1783 20 0.21 20 0.22 LVMDP-U.2 1856 20 0.22 20 0.22 LVMDP-R.1 1506 20 0.18 17 0.15 LVMDP-R.2 2419 20 0.29 15 0.22 Berdasarkan hasil perhitungan jatuh tegangan pada distribusi tenaga listrik tegangan menengah dan tegangan rendah dari kabel feeder, PLN ataupun Genset masih dibawah standart yang telah ditetapkan dalam PUIL 2000 yaitu tidak melebihi 5%.