ANALISIS PERBAIKAN SUSUT ENERGI PADA JARINGAN MENENGAH PENYULANG KALIBAKAL 03 DI PT. PLN (PERSERO) AREA PURWOKERTO HALAM AN JUDUL SKRIPSI Skripsi diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro Disusun Oleh : ABDUL AZIZ ZURROHMAN 1203030004 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2017 i
HALAMAN PERSETUJUAN Skripsi yang diajukan Oleh: Nama : Abdul Aziz Zurrohman NIM : 1203030004 Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Judul : Analisis Perbaikan Susut Energi Pada Jaringan Menengah Penyulang Kalibakal 03 di PT. PLN (Persero) Area Purwokerto Telah diterima dan disetujui oleh: Purwokerto,...... 2017 Pembimbing I Pembimbing II Winarso S.T.,M.Eng. NIK. 2160311 Arif Johar Taufiq S.T.,M.T. NIK. 2160293 ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS Saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Abdul Aziz Zurrohman NIM : 1203030004 Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Perguruan tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Menyatakan dengan sebenar - benarnya bahwa Skripsi ini adalah hasil karya saya dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar serta bukan hasil penjiplakan dari karya orang lain. Demikian pernyataan ini saya buat dan apabila kelak di kemudian hari terbukti ada unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku. Purwokerto,...... 2017 Yang menyatakan, Abdul Aziz Zurrohman iii
HALAMAN PENGESAHAN Skripsi yang di ajukan oleh : Nama : Abdul aziz zurrohman NIM : 1203030004 Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto Judul : Analisis Perbaikan Susut Energi Pada Jaringan Menengah Penyulang Kalibakal 03 di PT. PLN (Persero) Area Purwokerto Telah dipertahankan didepan dewan penguji DEWAN PENGUJI Penguji 1 M. Taufiq Tamam, S.T.,M.T. NIK. 2160223... Penguji 2 Itmi Hidayat K, S.T.,M.Eng. NIK. 2160520... Penguji 3 Winarso, S.T., M.Eng. NIK. 2160311... Ditetapkan di : Purwokerto Tanggal : Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto M. Taufiq Tamam, S.T., M.T. NIK. 2160223 iv
MOTTO Selalu ada harapan bagi mereka yang sering berdoa dan Selalu ada jalan bagi mereka yang sering berusaha Bermimpilah semau mu dan kejarlah mimpi itu v
ANALISIS PERBAIKAN SUSUT ENERGI PADA JARINGAN MENENGAH PENYULANG KALIBAKAL 03 DI PT. PLN (PERSERO) AREA PURWOKERTO Abdul Aziz Zurrohman 1, Winarso 2, Arif Johar Taufiq 3 INTISARI Di dalam suatu sistem tenaga listrik terdapat suatu faktor yang dinamakan faktor rugi-rugi atau penyusutan daya. Penyusutan ini dapat ditemui di berbagai tempat pada jaringan tenaga listrik, mulai dari pembangkitan, transmisi, sampai dengan distribusi kepada konumen. Berdasarkan informasi dari PT. PLN (Persero), sebagian besar susut energi listrik terdapat pada jaringan distribusi. Oleh karena itu susut pada sistem jaringan tersebut perlu diperhitungkan lebih teliti. Penyusutan menjadi pembahasan penting pada saat ini karena terkait dengan kualitas daya yang akan dihantarkan kepada konsumen serta membuka potensi pendapatan bagi Perusahaan Listrik Negara (PLN) karena rugi-rugi yang terjadi di jaringan akan mengurangi potensi penjualan oleh PLN. Dalam tugas akhir ini dianalisis dan usaha perbaikan susut energi pada salah satu penyulang di wilayah Unit Pelayanan Jaringan (UPJ) Purwokerto yaitu penyulang Kalibakal 03 dengan menggunakan softwere ETAP 12.6.0. Berdasarkan hasil analisis dan simulasi dengan melakukan upgrading atau mengganti ukuran kabel saluran, terjadi penurunan rugi-rugi daya dari 33 kw menjadi 17 kw. Sedangkan susut energi losses dari 3,09 % menjadi 2,8 %. Terjadi penurunan dari 19.198,08 kwh menjadi 9.889,92 kwh. Besarnya kerugian secara ekonomi juga mengalami penurunan dari Rp. 28.009.998,72 menjadi Rp. 14.429.393,28. Kata kunci: Susut energi, jaringan tegangan menengah, ETAP power station, upgrading vi
ANALYSIS OF LOSESS ENERGY REPAIR ON MIDDLE NETWORK FEEDER KALIBAKAL 03 PT. PLN (PERSERO) AREA PURWOKERTO Abdul Aziz Zurrohman 1, Winarso 2, Arif Johar Taufiq 3 ABSTRACT In a power system there are or loss factor. This losses can be found in various places on the power grid, from generation, transmission, to distribution to the customer. Based on information from PT. PLN (Persero), most of the electric energy losses are found in the distribution network. Therefore the shrinkage in the network system needs to be taken into account more thoroughly. Depreciation becomes an important discussion at this time because it is related to the quality of power that will be delivered to the consumer as well as open the potential revenue for the Perusahaan Listrik Negara (PLN) because losses that occur in the network will reduce the potential sales by PLN. In this final project is analyzed and effort of energy shrinkage improvement in one of the repeater in Unit Pelayanan Jaringan (UPJ) Purwokerto that is feeder Kalibakal 03 using ETAP 12.6.0 softwere. Based on the results of analysis and simulation by upgrading or changing the cable channel size, there is a loss of power loss from 33 kw to 17 kw. Meanwhile, losses energy losses from 3.09% to 2.8%. There was a decline from 19,198.08 kwh to 9,889.92 kwh. The magnitude of economic losses also decreased from Rp. 28.009.998,72 to Rp. 14,429,393,28. Keywords: Energy losses, medium voltage network, ETAP power station, upgrading vii
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah dan inayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini pada waktu yang telah ditetapkan. Tidak lupa shalawat dan salam penulis panjatkan kepada junjungan agung Nabi Muhammad SAW serta kepada para sahabat, keluarga serta umatnya sampai di akhir zaman. Penulisan Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Judul yang penulis ajukan adalah Analisis Perbaikan Susut Energi pada Jarngan Tegangan Menengah Peyulang Kalibakal 03 di PT. PLN (Persero) Area Purwokerto. Penulis menyadari bahwa keberhasilan Skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-nya, sehingga dapat menyelesaikan Skripsi. 2. Keluarga, Bapak Daryo, Ibu Narsinah yang selalu memberikan semangat, memberikan dukungan serta selalu mendoakan selama melaksanakan Skripsi. 3. Bapak Winarso selaku Ketua Program Studi yang selalu memberi dukungan kepada mahasiswanya. 4. Bapak Arif Johar Taufiq sebagai pembimbing yang selalu memberi masukan dalam pelaksanaan Skripsi. viii
5. Staf TU yang membantu dalam hal administratif. 6. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro angkatan 2012, angkatan 2013, angkatan 2014, angkatan 2015 yang selalu mendukung dan berbagi kebahgiaan bersama. 7. Teman teman mahasiswa Fakultas Tenik yang selalu memberikan bantuan dan dukungan. Sadar bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca demi kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kami khususnya dan bagi para pembaca. ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii MOTTO... iv INTISARI... vi ABSTRAK... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan Penelitian... 3 1.5 Manfaat Penulisan... 4 1.6 Metode Penelitian... 4 1.7 Sistematika Penulisan... 5 BAB II DASAR TEORI... 7 2.1 Tinjauan Pustaka... 7 2.2 Sistem Distribusi Tenaga Lstrik... 10 2.3 Transformator Distribusi 20 kv... 12 2.3.1 Jenis - jenis Transformator Distribusi 20 kv... 13 2.4 Konfigurasi Jaringan Distribusi... 15 x
2.4.1 Konfigurasi Radial... 15 2.4.2 Konfigurasi Loop... 16 2.4.3 Konfigurasi Spindel... 19 2.5 Rugi - Rugi Energi... 20 2.5.1 Pemilihan Losses District... 22 2.5.2 Perhitungan Total Losses... 23 2.5.3 Perhitungan Techical Losse... 24 2.5.4 Perhitungan Non - Technical Losses... 27 2.5.5 Perhitungan Secara Ekonomis... 28 2.6 ETAP (Electric Transient and Analysis Program)... 28 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 31 3.1 Diagram Alir Penelitian... 31 3.2 Waktu dan Tempat Peneliitian... 32 3.3 Bahan Penelitian... 32 3.4 Alat Penelitian... 32 3.5 Tahap Pengumpulan Data... 33 3.6 Tahap Simulasi dan Analisis... 34 BAB IV SIMULASI DAN ANALISA... 37 4.1 Profil Penyulang... 37 4.2 Single line Diagram Feeder KBL 03... 38 4.3 Data dan Analisa Simulasi... 44 4.3.1 Simulasi Penyulang Kalibakal 03 Sebelum Upgrading... 47 4.3.2 Simulasi Penyulang Kalibakal 03 Setelah Upgrading... 48 4.4 Perhitungan Susut Energi ke dalam Sisi Ekonomi... 50 4.5 Grafik Perbandingan Kondisi Sebelum dan Sesudah Upgrading... 51 xi
4.6 Perbandingan Perhitungan Manual Dengan ETAP... 55 4.6.1 Perhitungan Sebelum Upgrading... 56 4.6.2 Perhitungan Sesudah Upgrading... 57 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 59 5.1 Kesimpulan... 59 5.2 Saran... 60 DAFTAR PUSTAKA... 61 LAMPIRAN xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sistem distribusi tenaga listrik... 10 Gambar 2.2 Transformator Distribusi 1 Phasa... 14 Gambar 2.3 Transformator Distribusi 3 Phasa... 14 Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Radial... 16 Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Open Loop... 18 Gambar 2.6 Konfigurasi Jaringan Close Loop... 19 Gambar 2.7 Konfigurasi Jaringan Spindle... 20 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Susut Energi... 31 Gambar 4.1 SLD Feeder Kalibakal 03... 38 Gambar 4.2 Icon Power Grid pada ETAP... 39 Gambar 4.3 Data Power Grid pada ETAP... 39 Gambar 4.4 Icon Transformator Daya pada ETAP... 40 Gambar 4.5 Data Two Winding Transformer pada ETAP... 40 Gambar 4.6 Icon Cable pada ETAP... 41 Gambar 4.7 Data cable editor pada ETAP... 41 Gambar 4.8 Data Impedance Cable pada ETAP... 42 Gambar 4.9 Icon Lump Load pada ETAP... 43 Gambar 4.10 Data Lump Load pada ETAP... 43 Gambar 4.11 Kurva Beban Max... 46 xiii
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Rugi Rugi Daya ( kw )... 52 Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Presentase Rugi Energi... 53 Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Susut Energi kwh... 54 Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Losses Cost... 55 xiv