PERANCANGAN ULANG INSTALASI LISTRIK DENGAN MEMPERHITUNGKAN FAKTOR DEMAND DAN DROP TEGANGAN DI VILLA CHEZ BALI KEROBOKAN, KUTA TUGAS AKHIR Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan pendidikan Sarjana S1 Pada Jurusan Teknik Elektro Oleh : I MADE WERDHI GUNA NIM. 0619452015 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN BALI 2012
SURAT PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi (Tugas Akhir) ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Hormat Saya I Made Werdhi Guna Nim. 0619452015
ABSTRAK Seiring berkembangnya pariwisata di bali dan semakin ketatnya persaingan bisnis akomodasi maka Villa Chez Bali melakukan penambahan sarana penunjang yaitu penambahan jumlah kamar dan restoran. Dengan bertambahnya beberapa fasilitas tersebut maka akan terjadi peningkatan kebutuhan energi listrik. Daya tersambung saat ini adalah 82.500 VA. Daya tersebut masih belum cukup untuk menyuplai kebutuhan energi listrik sehingga pada saat beban puncak kebutuhan energi listrik di suplai oleh genset. Pihak pengelola Villa sudah pernah mengajukan penambahan daya ke PLN akan tetapi hasil survei KONSUIL yang merupakan Badan Pemeriksa Instalasi yang ditunjuk oleh PLN tidak memberikan jaminan kelayakan operasi karena sistem distribusi tenaga listrik yang terpasang saat ini di anggap tidak layak dan tidak sesuai dengan peraturan sehingga permohonan penambahan daya tidak bisa dilakukan. Villa Chez Bali memiliki luas area sekitar 9.347 m 2 berlokasi di Jalan Beraban, Br. Taman, Kerobokan, Kuta Utara, Badung. Dengan adanya data, maka dapat dilakukan kajian-kajian terhadap kelayakan instalasi yang ada saat ini. Kajian tersebut meliputi antara lain kebutuhan daya listrik, kelayakan luas penampang kabel, susut tegangan, nilai pengaman, luas penghantar pengaman dan IKE. Dari hasil analisis didapatkan besar kebutuhan daya listrik yaitu 191.542,35 VA. Luas penampang sirkit utama dari terminal kwh meter ke Panel kontrol, dan keluaran Panel Kontrol menuju SDP1 memiliki luas penampang lebih kecil dari luas penampang minimal kabel berdasarkan tabel KHA kabel. Terjadi susut tegangan di atas 5% pada saluran keluar 1, 2, 3, 4 dari SDP5. Sistem pengamanan seharusnya dibuat bertingkat sehingga tidak membahayakan pengaman utama. BKT panel kontrol, BKT SDP1, SDP2, dan SDP4 tidak dihubungkan ke ground. Jadi sistem distribusi tenaga listrik di Villa Chez Bali perlu di desain ulang sesuai dengan hasil perancangan ulang yang telah dilakukan. Kata kunci : Villa Chez Bali, perancangan ulang instalasi listrik
ABSTRACT As the development of tourism in Bali and the increasing competition in the accommodation business, Chez Bali Villa made additional means with additional number of rooms and restaurants.with the addition of the facility there will be an increase in electrical energy. Power is connected currently are 82.500 VA. The power is still not enough to supply electrical energy needs so that when the peak load demand the electric energy is suplayed by generator. The management of the Villa has been proposed the addition power to PLN but the results of a survey conducted by the KONSUIL which is an electrical installation inspection agency appointed by PLN did not provide a guarantee for the feasibility of operating because the electric power distribution systems are currently installed is considered inappropriate and not in accordance with the regulations so that the application for the addition power can not be done. Chez Bali Villa has an area of approximately 9.347 m2 located in Jalan Beraban, Br. Taman, Kerobokan, North of Kuta, Badung. With the data, it can be carried out feasibility studies on existing installations. The review includes electric power demand, the possibility of the size of conductor, drop voltage, the value of safety, the wide of protective conductor and IKE. Obtained from the analysis of electric power demand is 191.542,35 VA. Size conductor of the main circuit start from terminal kwh meter to the control panel, and output Control Panel to SDP1 has a size smaller than a minimum size conductor based on the KHA table. Occurs the voltage drop greater than 5% in the line out 1, 2, 3, 4 of SDP5. The protection system should be made graded so as not to endanger the main protector. BKT of control panel, BKT of SDP1, SDP2, and SDP4 not connected to ground. So the power distribution system at Chez Bali Villa need to be redesigned in accordance with the redesign has been done. Key words: Chez Bali Villa, redesigning the electrical installation
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Ida Sang Hyang Widhi Wasa karena atas berkat dan rahmat-nyalah penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul PERANCANGAN ULANG INSTALASI LISTRIK DENGAN MEMPERHITUNGKAN FAKTOR DEMAND, DROP TEGANGAN, DAN IKE DI VILLA CHEZ BALI, KEROBOKAN, KUTA. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademis untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada bidang studi Sistem Tenaga Listrik program studi Teknik Elektro, Universitas Udayana. Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh petunjuk dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Prof. Ir I Wayan Redana MA.Sc.,Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana dan juga selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, pengarahan dan masukan-masukan pada penulis. 3. Bapak Ir. Gede Dyana Arjana, MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah sabar memberikan bimbingan, pengarahan dan masukan kepada penulis 4. Ibu Prof. Ir. Rukmi Sari Hartati, MT. PhD selaku Pembimbing Akademik. 5. Bapak dan Ibu dosen, Para Pegawai serta Staf Teknisi Jurusan Teknik Elektro atas sumbangsih ilmu pengetahuan dan bimbingan selama menempuh kuliah di Jurusan Teknik Elektro. 6. Seluruh keluarga, orang tua serta istri tersayang yang selalu sabar memberikan semangat dan doa restu kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. i
7. Rekan-rekan mahasiswa yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, atas bantuan moril maupun material yang telah diberikan sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir ini, saran-saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan ilmu pengetahuan yang bermanfaat bagi kita semua. Denpasar, Juni 2012 Penulis ii
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... vii DAFTAR RUMUS... ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan... 3 1.5 Manfaat... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BABA II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Standarisasi... 5 2.2 Instalasi Listrik... 7 2.2.1 Instalasi Penerangan... 9 2.2.2 Instalsai Tenaga... 15 2.3 Mengenal Peralatan Instalasi Listrik... 19 2.3.1 Sakelar... 19 2.3.2 Kontak tusuk... 20 2.3.3 Pemisah... 21 2.3.4 Miniatur Circuit Breaker (MCB)... 22 2.3.5 Pipa Instalasi... 22 2.3.6 Penghantar... 22 2.4 Menentukan Penampang Kabel Dengan Dasar Arus Beban... 29 2.5 Kotak Hubung Bagi (PHB)... 30 2.5.1 Sirkit Utama Konsumen... 30 2.5.2 PHB Utama Fasa Satu... 31 iii
2.5.3 PHB Utama Fasa Tiga... 32 2.6 Energi Listrik... 33 2.7 Beban... 33 2.7.1 Klasifikasi Beban... 34 2.7.2 Beban Terpasang... 34 2.7.3 Faktor Kebutuhan (Demand Faktor)... 35 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat Dan Waktu Penelitian... 36 3.2 Data... 36 3.2.1 Sumber Data... 36 3.2.2 Jenis Data... 36 3.2.3 Teknik Pengumpulan Data... 36 3.3 Analisa Data... 47 3.4 Alur Analisis... 39 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Villa Chez Bali... 40 4.1.1 Luas Villa dan Denah Villa... 41 4.1.2 Sistem Kelistrikan Villa... 43 4.2 Menghitung Kebutuhan Daya Villa Chez Bali... 45 4.3 Menganalisa Kemampuan Instalasi Listrik Villa Chez Bali... 49 4.3.1 Menentukan Besar Luas Penampang Minimal Penghantar.. 49 4.3.2 Menghitung Drop Tegangan Pada Sitem Distribusi... 60 4.3.3 Menentukan Kapasitas Minimal Pengaman... 71 4.4 Perancangan Ulang Sistem Distribusi Tenaga Listrik di Villa Chez Bali... 72 BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan... 86 5.2 Saran... 87 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Lambang-Lambang Instalasi Listrik... 7 Gambar 2.2 Sakelar... 20 Gambar 2.3 Kontak Tusuk... 21 Gambar 2.4 MCB 1 phasa, 2 phasa, 3 phasa... 22 Gambar 2.5 Konstruksi Kabel Jenis NYA... 25 Gambar 2.6 Konstruksi Kabek Jenis NYM... 25 Gambar 2.7 Konstruksi Kabel Jenis NYY... 26 Gambar 2.8 Konstruksi Kabel Jenis NYAF... 26 Gambar 2.9 Konstruksi Kabel Jenis NYFGbY... 27 Gambar 2.10 Konstruksi BC... 28 Gambar 2.11 Pembumian Sistem TN-S (PNP) Dengan Kotak Sekering 450 VA... 31 Gambar 2.12 Pembumian Sistem TN-S (PNP) Dengan Kotak Sekering 900 VA... 32 Gambar 4.1 Gambar Denah Villa Chez Bali... 42 Gambar 4.2 Gambaran Umum system Instalasi di Villa Chez Bali... 44 Gambar 4.3 Konfigurasi Sistem Distribusi Tenaga Liastrik Villa Chez Bali Saat ini... 50 Gambar 4.4 Diagram Satu Garis Konfigurasi Ulang Sistem Distribusi Tenaga Listrik... 73 v
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Total Beban Terpasang di Masing-Masing Villa... 45 Tabel 4.2 Total Beban Terpasang di Masing-Masing Kamar Blok 2... 46 Tabel 4.3 Total Beban Terpasang di Masing-Masing Kamar Blok 3... 46 Tabel 4.4 Total Beban Terpasang di Masing-Masing Kamar Blok 4... 47 Tabel 4.5 Total Beban Terpasang di Masing-Masing Kamar Blok 5... 47 Tabel 4.6 Total Beban Terpasang di Masing-Masing Kamar Blok 6... 48 Tabel 4.7 Total beban Terpasang Non Room... 48 Tabel 4.9 Total Beban SDP1... 51 Tabel 4.10 Total Beban SDP2... 51 Tabel 4.11 Total Beban SDP3... 52 Tabel 4.12 Total Beban SDP4... 52 Tabel 4.13 Total Beban SDP5... 53 Tabel 4.14 Total Beban SDP6... 54 Tabel 4.15 Total Beban SDP7... 54 Tabel 4.16 Kwalifikasi Kabel... 57 Tabel 4.17 Kwalifikasi Kabel Keluaran pada SDP1... 57 Tabel 4.18 Kwalifikasi Kabel Keluaran pada SDP2... 58 Tabel 4.19 Kwalifikasi Kabel Keluaran pada SDP3... 58 Tabel 4.20 Kwalifikasi Kabel Keluaran pada SDP4... 59 Tabel 4.21 Kwalifikasi Kabel Keluaran pada SDP5... 59 Tabel 4.22 Kwalifikasi Kabel Keluaran pada SDP6... 59 Tabel 2.23 Kwalifikasi Kabel Keluaran pada SDP7... 60 Tabel 4.24 Drop Tegangan Tiap-Tiap Titik pada Saluran Utama dan Saluran Cabang... 66 Tabel 4.25 Drop Tegangan Saluran Keluaran pada SDP1... 67 Tabel 4.26 Drop Tegangan Saluran Keluaran pada SDP2... 67 Tabel 4.27 Drop Tegangan Saluran Keluaran pada SDP3... 68 Tabel 4.28 Drop Tegangan Saluran Keluaran pada SDP4... 68 Tabel 4.29 Drop Tegangan Saluran Keluaran pada SDP5... 69 vi
Tabel 4.30 Drop Tegangan Saluran Keluaran pada SDP6... 69 Tabel 4.31 Drop Tegangan Saluran Keluaran pada SDP7... 70 Tabel 4.32 Ukuran Penampang Saluran Utama dan Saluran Cabang... 75 Tabel 4.33 Ukuran Penampang Sirkit Akhir pada SDP1... 75 Tabel 4.34 Ukuran Penampang Sirkit Akhir pada SDP2... 75 Tabel 4.35 Ukuran Penampang Sirkit Akhir pada SDP3... 76 Tabel 4.36 Ukuran Penampang Sirkit Akhir pada SDP4... 76 Tabel 4.37 Ukuran Penampang Sirkit Akhir pada SDP5... 76 Tabel 4.38 Ukuran Penampang Sirkit Akhir pada SDP6... 77 Tabel 4.39 Ukuran Penampang Sirkit Akhir pada SDP7... 77 Tabel 4.40 Drop Tegangan pada Sirkit Utama dan Sirkit Cabang... 78 Tabel 4.41 Drop Tegangan pada Sirkit Akhir SDP1... 78 Tabel 4.42 Drop Tegangan pada Sirkit Akhir SDP2... 78 Tabel 4.43 Drop Tegangan pada Sirkit Akhir SDP3... 79 Tabel 4.44 Drop Tegangan pada Sirkit Akhir SDP4... 79 Tabel 4.45 Drop Tegangan pada Sirkit Akhir SDP5... 80 Tabel 4.46 Drop Tegangan pada Sirkit Akhir SDP6... 80 Tabel 4.47 Drop Tegangan pada Sirkit Akhir SDP7... 80 Tabel 4.48 Kwalifikasi Pengaman Saluran Utama dan Saluran Cabang... 81 Tabel 4.49 Kwalifikasi Pengaman Saluran Keluaran SDP1... 82 Tabel 4.50 Kwalifikasi Pengaman Saluran Keluaran SDP2... 82 Tabel 4.51 Kwalifikasi Pengaman Saluran Keluaran SDP3... 82 Tabel 4.52 Kwalifikasi Pengaman Saluran Keluaran SDP4... 83 Tabel 4.53 Kwalifikasi Pengaman Saluran Keluaran SDP5... 83 Tabel 4.54 Kwalifikasi Pengaman Saluran Keluaran SDP6... 83 Tabel 4.55 Kwalifikasi Pengaman Saluran Keluaran SDP7... 84 Tabel 4.56 Kwalifikasi Ukuran Kawat Grounding... 85 vii
DAFTAR RUMUS Rumus 2-1 Flux cahaya... 11 Rumus 2-2 Efisiensi penerangan... 11 Rumus 2-3 Flux cahaya berguna yang mencapai bidang kerja... 12 Rumus 2-4 Flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya... 12 Rumus 2-5 Efisiensi armature... 12 Rumus 2-6 Indek ruangan... 13 Rumus 2-7 Faktor Defrisiasi... 14 Rumus 2-8 Jumlah lampu... 14 Rumus 2-9 Daya nyata AC 1 pasa... 24 Rumus 2-10 Daya semu AC 1 pasa... 24 Rumus 2-11 Daya nyata AC 3 pasa... 24 Rumus 2-12 Daya semu AC 3 pasa... 24 Rumus 2-13 Menentukan luas penampang kabel pada system 1 pasa... 29 Rumus 2-14 Drop tegangan pada system 3 pasa... 30 Rumus 2-15 Kerja (Work)... 33 Rumus 2-16 Konsumsi Energi... 33 Rumus 2-17 Beban Total... 34 Rumus 2-22 Faktor Kebutuhan... 35 viii