ABSTRAK Perumahan Nuansa Kori Jimbaran disuplai oleh salah satu trafo distribusi KA1441 melalui Penyulang Jimbaran. Trafo KA1441 berlokasi di Perumahan Nuansa Kori Jimbaran dengan kapasitas 250 KVA yang digunakan untuk mensuplai daya listrik ke Perumahan Nuansa Kori Jimbaran. Jumlah seluruh pelanggan yang disuplai oleh trafo KA1441 adalah 118 unit pelanggan dengan beban daya 450 VA hingga 2200 VA. Berdasarkan hasil pengukuran yang telah dilakukan di dapat nilai tegangan terendah di Perumahan Nuansa Kori Jimbaran yaitu 198 V terhadap tegangan sumber satu phasa ke netral (216V) yang terjadi pada saat beban puncak dengan drop tegangan sudah melebihi 5%dari standar PLN.(SPLN No.72 tahun 1987). Dengan kondisi seperti itu perlu adanya rekonfigurasi pada jaringan di Perumahan Nuansa Kori Jimbaran. Metode yang digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah metode bantuan software ETAP yang membahas mengenai rekonfigurasi jaringan tegangan rendah (JTR) serta metode observasi yaitu mengadakan pengukuran langsung di lapangan. Rekonfigurasi JTR di Perumahan Nuansa Kori Jimbaran meliputi : Tahap pertama adalah penambahan jaringan baru dengan mengalihkan beberapa beban/ pelanggan yang disuplai dari salah satu ujung line JTR dari tiang nomer C3.B2 di pindah ke tiang nomer C2. Rekonfigurasi dilakukan dengan pertimbangan teknis dan efisiensi biaya investasi pembuatannya serta mengacu pada beberapa standar PLN yaitu (SPLN No. 72 tahun 1987) mengenai spesifikasi desain JTM dan JTR, dan (SPLN 56-1, tahun 1993) mengenai sambungan listrik tegangan rendah (SLTR). Hasil rekonfigurasi JTR dengan simulasi program ETAP powerstation 7.5 yaitu di dapat nilai tegangan terendah sebesar 206 V atau drop tegangan yang di dapat sebesar 1% dari tegangan sumber 216 V dan rugi-rugi daya sebesar 5,6 kw. Sehingga nilai drop tegangan yang didapat setelah rekonfigurasi jaaringan sudah sesuai dengan standar PLN yaitu drop tegangan yang di ijinkan tidak melebihi 5% (SPLN 72.1987). Kata Kunci : Perumahan Nuansa Kori Jimbaran, drop tegangan, JTR. rekonfigurasi vii
ABSTRACT Nuansa Kori Jimbaran Resident is supplied by one of KA1441 transformers distribution through Penyulang Jimbaran. KA1441 transformers located in Nuansa Kori Jimbaran Resident with 250 KVA capacity which used to supply electric power to Nuansa Kori Jimbaran Resident. Total number of customer who are supplied by the KA1441 transformer are 118 of customers unit with a load of 450 VA to 2200 VA. Based on the result of measurement that have been done, it was gotten the lowest value of voltage was 198 VA to the source voltage single phase to neutral (216V) which occured during the peak loads held with voltage drop has exceeded 5% of the standard PLN (SPLN No. 72 the fa 7). Under such circumstances the need for reconfiguration of the network in the Nuance Kori Jimbaran Resident. The method used in the preparation of this final project is a method of software support ETAP discussing the reconfiguration of the low voltage network (JTR) as well as the observation method of conducting direct measurements in the field Reconfiguration JTR Nuansa Kori Jimbaran Resident include first stage is the addition of a new network by shifting some of the burden of customers supplied from one end of the line TR from the pole number C3 B2 in moving to the pole number C2, reconfiguration is done with Reconfiguration is done with technical considerations and cost efficiency as well as making investments based on several standards, namely PLN (SPLN No. 72 in 1987) on "JTM design specifications and JTR and (SPLN 56-1, 1993) regarding the connection low voltage power (STLR). JTR reconfiguration results with the simulation program ETAP Powerstation 7.5 is gotten the value of the lowest voltage of 206 V or drop in voltage can be equal to 1% of the voltage source of 216 V and a loss of 5.6 kw power loss. So the value of the voltage drop obtained after network reconfiguration is in conformity with the standards PLN voltage drop is nit allowed exceed 5% (SPLN 72 1987). Keywords: Kori Nuansa Jimbaran Resident, voltage drop, reconfiguration JTR. vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PRASYARAT GELAR... HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI... ii iii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS... iv KATA PENGANTAR... v ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Manfaat Penelitian... 2 1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah... 2 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir... 3 2.2 Sejarah Listrik... 4 2.3 Jaringan Tegangan Rendah (JTR)... 4 2.4 Gardu Distribusi... 8 2.4.1 Macam-macam Gardu Distribusi... 9 2.4.2 Transformator Distribusi... 12 2.4.3 Perlengkapan Penghubung dan Pemisah... 12 2.4.4 Fungsi PHB-TR... 12 2.4.5 Konstruksi PHB-TR... 13 2.5 Tap Konektor... 13 2.6 Sistem Tenaga Listrik... 14 2.7 Sistem Distribusi Tenaga Listrik... 15 2.7.1 Tegangan... 15 viii
BAB III 2.7.2 Arus... 16 2.8 Jenis-jenis Penghantar... 16 2.8.1 Resistansi... 17 2.8.2 Nilai Resistansi... 18 2.9 Transformator... 19 2.9.1 Transformator Tiga Phasa... 19 2.9.2 Percentage Impedance... 19 2.10 Motor Induksi Tiga Phasa... 20 2.11 Tegangan Jatuh Pada Jaringan Distribusi... 21 2.12 Rugi-rugi Daya... 22 2.13 Pengaturan Tap Transformator... 23 2.14 Analisis Aliran Beban... 23 2.14.1 Persamaan Jaringan... 23 2.14.2 Metode Newton-Rhapson... 24 2.14.3 Metode Newton-Rhapson Untuk Penyelesaian Aliran Beban. 26 2.15 Etap (Electric Transient and Analysis Program)... 28 2.15.1 Dasar Analisa Load Flow dengan ETAP... 28 2.15.2 Elemen AC Proteksi Sistem Tenaga Listrik... 33 2.15.3 Elemen-elemen AC di ETAP... 33 2.15.4 Elemen-elemen di ETAP... 35 2.15.5 Elemen Aliran Daya... 35 2.15.6 Elemen Hubung Singkat... 36 2.15.7 Memberi Gangguan Pada Bus... 37 METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian... 40 3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian... 40 3.2.1 Sumber Data... 40 3.2.2 Jenis Data... 40 3.3 Teknik Pengumpulan Data... 40 3.4 Analisis Data... 41 3.5 Alur Analisis... 42 ix
BAB IV BAB V 3.6 Jadwal Penelitian... 43 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Tinjauan Umum... 44 4.1.1 Gambaran Umum Perumahan Nuansa Kori Jimbaran... 44 4.2 Permodelan Sistem Kelistrikan Sebelum Rekonfigurasi... 44 4.2.1 Data Pengukuran Tegangan dan Rata-Rata Pemakaian Beban 46 pada Beberapa Pelanggan Daerah Perumahan Nuansa Kori Jimbaran Sebelum Rekonfigurasi... 4.2.2 Analisa Tegangan Sebelum Rekonfigurasi Berdasarkan 47 Program ETAP... 4.3 Konfigurasi JTR Perumahan Nuansa Kori Jimbaran... 48 4.4 Rekonfigurasi dengan Penambahan Jaringan Baru... 50 4.5 Hasil Perbandingan Drop Tegangan... 52 PENUTUP 5.1 Simpulan... 53 5.2 Saran... 53 Daftar Pustaka Lampiran x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kabel Twisted... 6 Gambar 2.2 Gardu Tembok (Gardu beton)... 10 Gambar 2.3 Gardu Kios (besi); a. bagian dalam gardu, b. bagian luar 10 gardu... Gambar 2.4 Gardu Portal... 11 Gambar 2.5 Gardu Kontrol (Cantol)... 11 Gambar 2.6 Tap Konektor... 14 Gambar 2.7 Tiga komponen utama dalam penyaluran tenaga listrik... 15 Gambar 2.8 Diagram fasor hubungan antara Vs, Vd dan Vr... 22 Gambar 2.9 Single Line Diagram... 32 Gambar 2.10 Elemen AC Proteksi Sistem Tenaga Listrik... 33 Gambar 2.11 Simbol transformator 2 kawat di ETAP... 34 Gambar 2.12 Simbol Generator di ETAP... 34 Gambar 2.13 Simbol beban statis dan dinamis di ETAP... 34 Gambar 2.14 Simbol pemutus rangkaian di ETAP... 35 Gambar 2.15 Simbol bus di ETAP... 35 Gambar 2.16 Toolbar Load Flow di ETAP... 36 Gambar 2.17 Toolbar Short Circuit di ETAP... 37 Gambar 2.18 Toolbar Short Circuit ANSI Sandard di ETAP... 37 Gambar 2.19 Toolbar Short Circuit IEC Sandard di ETAP... 38 Gambar 3.1 Alur analisis... 42 Gambar 4.1 JTR Perumahan Nuansa Kori Jimbaran Sebelum 45 Rekonfigurasi... Gambar 4.2 JTR Perumahan Nuansa Kori Jimbaran Hasil Rekonfigurasi 50 xi
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 SR yang disadapkan dari JTR dengan rugi tegangan SR = 7 2%... Tabel 3.1 Jadwal Penelitian... 43 Tabel 4.1 Data Penghatar JTR Daerah Perumahan Nuansa Kori 45 Jimbaran... Tabel 4.2 Data tegangan beberapa pelanggan berdasarkan hasil 46 pengukuran... Tabel 4.3 Hasil Analisa Tegangan Di Perumahan Nuansa Kori Jimbaran... 47 Tabel 4.4 Data Hasil Analisa Tegangan Pelanggan Setelah 51 Rekonfigurasi... Tabel 4.5 Perbandingan Nilai Drop Tegangan... 52 xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Sambungan rumah (SR) adalah titik akhir dari pelayanan listrik kepada konsumen, sehingga potret pelayanan dapat dilihat dari mutu tegangan dan tingkat keandalan dari sisi sambungan rumah.terdapat beberapa kasus nyata di lapangan mengenai sambungan rumah yang tidak sesuai sandar yang sangat layak untuk dibahas dan direncanakan solusi perbaikan jaringannya. Jumlah tarikan sambungan rumah (SR) deret yang tidak sesuai standar akan berpengaruh terhadap losses (susut daya) yang merupakan kerugian bagi PLN. Untuk kerugian disisi pelanggan akibat penarikan sambungan rumah yang tidak sesuai standar tersebut mengakibatkan (jatuh tegangan) yang membuat pelanggan hanya dapat menikmati listrik dengan tegangan kurang dari 220 Volt. Permasalahan drop tegangan ini sangat merugikan pelanggan karena dapat merusak peralatan listrik yang dimiliki oleh pelanggan. Kawasan perumahan Nuansa Kori Jimbaran memiliki pelanggan sebanyak 1292 pelanggan (Konsumen) yang keseluruhannya merupakan pelanggan rumah tangga dengan daya 450 VA hingga 2200VA yang disuplai dari jaringan distribusi penyulang jimbaran yang terdiri dari 15 transformator distribusi. Berdasarkan hasil surve tanggal 2/3/2016 saat melakukan analisis pada 15 transformator, adapun salah satu tranformator yang bermasalah yaitu tranformator dengan nomor KA 1441, berdasarkan hasil analisis tersebut didapatkan jumlah titik sambungan dari jaringan tegangan redah (JTR) ke sambungan rumah (SR) mencapai 8 titik sambungan. Sedangkan standar yang di ijinkan menurut PUIL 2011 menyatakan bahwa jumlah titik sambungan maksimal dari jaringan tengangan rendah (JTR) ke sambungan rumah (SR) adalah 5 sambungan. Permasalahan tersebut akan menyebabkan rugi rugi tegangan dan rugi rugi daya pada kebanyakan pelanggan dan akan menyebabkan kerugian pada pelanggan seperti kerusakan peralatan,pemaanfaatan daya sambung tidak maksimal dan lai-lain.berdasarkan permasalahan tersebut perlu adanya 1
rekonfigurasi jaringan kususnya sambungan rumah yang tidak sesuai PUIL 2011 agar kualitas sasmbungan tetap aman. Untuk mengatasi permasalahan yang terjadi di lokasi studi kasus ini perlu diadakan rekonfigurasi jaringan tegangan rendah (JTR ) ke sambungan rumah (SR). 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan yang akan dibahas adalah: bagaimana rekonfigurasi jaringan tegangan rendah (JTR) ke sambungan rumah (SR) di kawasan Nuansa Kori Jimbaran yang sesuai standar rugi-rugi dan drop tegangan. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui pengevaluasian jaringan sambungan rumah pada Perumahan Nuansa Kori Jimbaran dengan menggunakan software ETAP, sehingga dapat diketahui rugirugi daya dan jatuh tegangan pada jaringan tersebut. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dengan melakukan penelitian tentang Evaluasi Jaringan Sambungan Rumah Untuk Mengurangi Rugi-rugi Daya dan Jatuh Tegangan di Perumahan Nuansa Kori Jimbaran diharapkan hasil dari evaluasi ini dapat digunakan sebagai acuan untuk melihat rugi-rugi daya dan jatuh tegangan yang disebabkan oleh sambungan jaringan. 1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Ruang lingkup dan batasan yang dipergunakan untuk penyelesaian masalah dalam tugas akhir ini, antara lain: 1. Tidak memperhitungkan harmonisa 2. Beban di anggap seimbang 3. Hanya menganalisa konsumen yang di suplay oleh travo KA 1441