ANALISIS KUALITAS DAYA DAN CARA PENINGKATANNYA PADA JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH DAN RENDAH EDTL TIMOR LESTE DI SISTEM PLTD KABUPATEN BAUCAU REINALDO GUTERRES DA CRUZ - 2208100627 Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro-FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Keputih-Sukolilo, Surabaya-60111 Dosen Pembimbing I Ir. Teguh Yuwono Dosen Pembimbing II Ir. Sjamsjul Anam, MT
Latar Belakang Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit listrik ke konsumen di Timor Leste saat ini menggunakan sistem distribusi tenaga listrik dengan penyaluran tenaga listrik tegangan menengah 20 kv dan sistem distribusi tegangan rendah 380/220 V. Ada pokok permasalahan yang muncul dalam sistem distribusi yaitu tegangan yang tidak sesuai dengan peralatan yang dipakai oleh konsumen yang telah ditentukan. Tegangan terlalu tinggi atau terlalu rendah melewati batas-batas nilai toleransi yang ditentukan dan pembebanan pada transformator yang berlebihan dan pemadaman listrik terlalu sering serta waktu pemadaman yang lama maka akan mengganggu aktivitas masyarakat seharihari ini merupakan keandalan dan kualitas daya listrik yang kurang baik yang dapat dirasakan secara langsung oleh pelanggan.
Permasalahan Permasalahan utama pada tugas akhir ini adalah menganalisa pembangkit dengan besarnya kapasitas daya yang ada terhadap besarnya beban pada konsumen dan analisa sistem distribusi primer dan sekunder untuk mengetahtui besarnya rugi tegangan pada sistem, rugi daya aktif dan daya reaktif pada setiap cabang saluran, arus aliran daya yang terjadi pada setiap saluran dalam sistem.
Tujuan Tujuan dari Tugas akhir ini adalah untuk mengetahui kualitas daya dengan menganalisa sistem jaringan distribusi, analisa transformator, dan analisa aliran daya dengan software Etap 4 guna mengetahui seberapa besarnya rugi tegangan, rugi daya aktif dan reaktif yang ada yang mengakibatkan menurunnya kualitas daya dan efisiensi kerjanya pada sistem tersebut. Bagaimana cara menangulanginya, jika kualitas daya listrik, efisiensi dan keandalan peralatan listrik tidak sesuai dengan standard yang ada.
Pengertian Kualitas Daya Kualitas daya listrik adalah tenaga listrik yang andal, energi listrik dengan kualitas yang baik dan memenuhi standar, mempunyai kontribusi yang sangat penting bagi kehidupan masyarakat jaman sekarang. Pengertian ini didasarkan dari tiga komponem penting tentang kualitas daya listrik, yaitu: 1. Kontinuitas 2. Level tegangan 3. Efisiensi
Sistem distribusi Daya Listrik Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang Tersusun dari peralatan dan komponen listrik seperti generator, transformator,jaringan tenaga listrik dan bebanbeban listrik atau pelanggan. Pendistribusian tenaga listrik adalah bagian dari suatu proses sistem tenaga listrik yang secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga bagian. 1. Pusat pembangkit Tenaga Listrik 2. Proses penyaluran daya distribusi tenaga listrik tegangan menengah (20 kv) 3. Proses pendistribusian Tenaga Listrik (Tegangan rendah 380/220 V)
Klasifikasi Jaringan distribusi menurut strukturnya 1. Struktur Jaringan Radial
2. Struktur jaringan loop
3. Struktur Jaringan Spindel
Daya Listrik
Kapasitor pada sistem daya listrik menimbulkan daya reaktif untuk memperbaiki tegangan dan faktor daya, menambah kapasitor pada sistem mengurangi kerugian. Mengurangi losses akibat daya reaktif pada saluran. Pemasangan kapasitor dapat dipasang secara seri maupun paralel. Kapasitor Hubungan bintang Ic = IL = Qc/v3 VL Xc = V/Ic Kapasitor Pada Jaringan distribusi
Kapasitor Pasang Segitiga
Rugi-rugi transformator distribusi Rugi-rugi pada transformator distribusi dapat dikelompokan menjadi dua macam yaitu rugi-rugi keadaan transformator tanpa beban (No load losses) dan rugi-rugi keadaan transformator berbeban (Load losses). Rugi Trafo (KW) = [KVA Load /KVA Rated ] 2 x KW Losses KVA load = beban yang diterima transformator KW Losses = Rugi-rugi transformator keadaan berbeban KVA Rated = daya (Kapasitas) transformataor (KVA) Rugi P CU pada Pembebanan = Rugi inti + (Rugi Trafo)
Rugi Daya Trafo Menurut SPLN
Sistem Pembangkit Sistem pembangkit yang digunakan adalah sistem PLTD
Single line diagram Feeder I (Mensuplai 10 buah trafo)
Kapasitas Trafo dan Daya pelanggan Feeder I
Single line diagram Feeder II (Mensuplay 9 buah transformator)
Kapasitas Trafo dan Daya pelanggan Feeder II
Single line diagram feeder III (mensuplai 15 buah trafo)
Kapasitas Trafo dan daya pelanggan Feeder III
Trafo Over load
- Daya pelanggan terpasang lebih besar dari pada kapasitas daya pembangkit, maka dibuat pemadaman bergilir untuk malam hari. Jadwal pola operasi pemadaman bergilir yang diusulkan pada malam hari.
Pembagian kelompok beban feeder II Daya pelanggan feeder II dibagi dalam dua kelompok. - Daya pelanggan kelompok 1 sebesar 1.69 MVA dan daya pelanggan kelompok 2 sebesar 1.6 MVA.
Single line diagram F II operasi kelompok 1&2
Single line Feeder III kelompok 1 & 2 Daya pelanggan feeder III dibagi dalam dua kelompok. - Daya pelanggan kelompok 1 sebesar 0.88 MVA - daya pelanggan kelompok 2 sebesar 1.35 MVA
Menentukan Nilai kapasitor Bank
Pemasangan kapasitor pada Bus di Feeder I dan II
Pemasangan kapasitor pada Feeder III
Losses sebelum dan sesudah penambahan kapasitor bank
Regulasi Tegangan
Regulasi Tegangan
Losses sesudah Pemasangan kapasitor dan tap changer
Kurva Penggunaan Daya dan Arus Feeder I pada malam hari Daya kw Kurva Daya dan Arus pada Malam Hari Feeder I 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 17 PM 19 PM 21 PM 23 PM 1:00 AM 3:00 AM 5:00 AM Kurva Daya Kurva Arus
Kurva Penggunaan daya dan Arus feeder II pada malam hari Daya kw Kurva daya dan Arus pada Malam Hari feeder II 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Kurva daya Kurva Arus 17 PM 18 PM 19 PM 20 PM 21 PM 22 PM 23 PM 24 PM 1:00 AM 2:00 AM 3:00 AM 4:00 AM 5:00 AM Jam
Kurva Penggunaan daya dan Arus Feeder III pada malam hari
Mengimbangi jumlah daya pelanggan terpasang Jumlah daya pelanggan terpasang dari ketiga Feeder sebesar 6.05 MVA sedangkan kapasitas daya pembangkit 2.953 MVA maka untuk mengimbangi beban pelanggan membutuhkan generator pembangkit berkapasitas 3.7 MVA
Usulan Memperbesar/menambah Kapasitas pembangkit Jumlahmasyarakatmencapai104.571 jiwa Masyarakat belum teraliri listrik 50 % Listrik Untuk mencukupi masyarakat secara keseluruhan sebesar 17 MVA
Kesimpulan Dari hasil perhitungan dan analisa terhadap jaringan distribusi tegangan menengah 20 kv dan jaringan tegangan rendah 380/220 volt di PLTD kabupeten Baucau Timor leste didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Pembebanan yang diberikan kepada beberapa buah transformator distribusi mengalami over load sehingga perlu diganti dengan transformator yang kapasitasnya lebih besar atau sebanding dengan besarnya beban yang diberikan. 2. Kapasitas pembangkit generator PLTD Baucau tidak cukup untuk melayani besarnya beban pelanggan yang terpasang secara serempak pada malam hari sehingga harus melakukan pola pemadaman bergilir untuk setiap penyulang, rata-rata pemadaman kurang lebih 3 jam. 3. Jumlah daya pelanggan terpasang saat ini di PLTD Baucau sebesar 6.05 MVA sedangkan total kapasitas pembangkit PLTD Baucau hanya mencapai 2.953 MVA.
4. Rugi-rugi daya yang diperoleh sesudah penambahan kapasitor lebih kecil dari pada rugi-rugi daya sebelum pemasangan kapasitor dan penurunannya rugi daya setelah pemasangan kapasitor adalah 6.35 %. 5. Regulasi tegangan sebelum penambahan kapasitor bank lebih besar dari pada sesudah penambahan kapasitor bank.
Terima kasih