STUDY PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA SISTEM RADIAL 20 KV ANALISIS MENGGUNAKAN ETAP Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro Oleh : FAREL NIM : 080422014 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap Disusun Oleh: Farel 080422014 DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH : PEMBIMBING TUGAS AKHIR Ir. Syarifuddin Siregar NIP: 19461208 197603 1 002 DIKETAHUI OLEH : KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK USU Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si NIP: 19540531 198601 1 002 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
KATA PENGANTAR Puji syukur serta hormat kepada Tuhan Yang Maha Esa sumber segala pengetahuan yang telah memberikan hikmat, kekuatan, kebijaksanaan, serta bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir (TA) ini dengan baik dan tepat waktunya. Tugas Akhir ini di susun sebagai salah satu syarat menyelesaikan program S-1 Jurusan Departemen Teknik Elektro di. Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan baik moril maupun material dari berbagai pihak. Dan pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua Orangtua tercinta atas segala kasih sayang, pengorbanan, dukungan doa dan materi yang telah diberikan. 2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 3. Bapak Rachmad Fauzi ST,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 4. Bapak Ir. Syarifuddin Siregar selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 5. Bapak R. Sugih Arto Yusuf selaku Dosen Wali penulis. 6. Seluruh Staf dan Karyawan yang bekerja di PT. PLN ranting 50 kota. Payakumbuh SUMBAR. 7. Abang, Kakak, dan Adik yang telah memberikan masukan selama Tugas Akhir.
8. Seluruh Bapak/Ibu Dosen yang telah mengajar dan mendidik penulis selama ini. 9. Seluruh Staf dan Karyawan Departemen Teknik Elektro USU. 10. Teman-teman seperjuangan : Andi Purba Siboro, bobi, Tinsona Saragi, Yesi Florenta Ginting, Eka duma, Okta, Parisro, kak Ertina Barus, Pesal, seluruh teman-teman sekelas yang memberikan masukan dan semangat kepada penulis. 11. Buat kekasih tercinta Irna hafsari terima kasih atas support, doa dan materil yang telah diberikan selama ini. Penulis tetap menyadari bahwa Tugas Akhir ini belum begitu sempurna baik dari segi materi, pengolahan maupun penyajian. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun selalu penulis harapkan. Kiranya Tuhan selalu memberikan karunianya kepada kita semua. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan bagi yang memerlukannya. Medan, Juli 2011 Hormat Saya, Farel 080422014
DAFTAR ISI Kata Pengantar... i Daftar Isi... iii Daftar Gambar... vi Daftar Tabel... vii Daftar Lampiran... vii ABSTRAK... ix BAB I... 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1. 2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penulisan... 2 1.4 Batasan Masalah... 3 1.5 Metodologi Penulisan... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 4 BAB II... 6 JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK... 6 2.1 Umum... 6 2.2 Sistem Jaringan Distribusi... 7 2.3 Sistem Distribusi Primer... 7 2.3.1 Jaringan Radial... 8 2.3.2 Jaringan Lingkar (Loop)... 10 2.3.3 Jaringan Spindel... 10
2.3.4 Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)... 12 2.4 Sistem Distribusi Sekunder... 13 2.5 Kapasitor untuk Memperbaiki Faktor Daya... 14 2.5.1 Faktor daya... 16 2.5.2 Perbaikan Faktor daya... 17 2.5.3 Voltage Drop... 19 2.5.4 Keuntungan Perbaikan Faktor Daya dengan Penambahan Kapasitor.. 20 2.5.5 Keandalan dan kelemahan tempat pemasangan kapasitor... 21 2.5.6 Rating Kapasitor... 21 BAB III... 23 SETTING PARAMETER DAN PERALATAN DISTRIBUSI MENGGUNAKAN ETAP 4.0.0.C... 23 3.1 Umum... 23 3.2 Metode Aliran Daya Menggunakan ETAP 4.0.0C... 25 3.3 Prinsip Dasar Pengoperasian ETAP 4.0.0C... 26 3.4 Setting Parameter Jaringan Dan Peralatan Distribusi... 28 3.4.1 Bus... 28 3.4.2 (Transmission Line) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM)... 29 3.4.3 (Load) Beban... 30 3.4.4. Trafo (avr)... 32 3.4.6 Kapasitor... 34 3.4.7 Circuit Breaker... 35 BAB IV... 37
ANALISA PEMASANGAN KAPASITOR SHUNT PADA FEEDER DANGUNG-DANGUNG MENGGUNAKAN... 37 ETAP POWER STATION 4.0.0 C... 37 4.1 Umum... 37 4.2 Load flow report GH limbanang sebelum dipasang kapasitor menggunakan ETAP... 39 4.3 Perhitungan Menentukan Nilai Kapasitor Bank... 47 4.4 Load flow report GH limbanang setelah dipasang kapasitor menggunakan ETAP... 48 BAB V... 56 KESIMPULAN... 56 5.1 Kesimpulan... 56
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tiga komponen utama dalam Penyaluran Tenaga Listrik... 7 Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Radial... 9 Gambar 2.3 Konfigurasi Jaringan Loop... 10 Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Spindel... 11 Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung... 12 Gambar 2.6 Hubungan tegangan menengah ke tegangan rendah... 13 Gambar 2.7 Segitiga daya... 15 Gambar 2.8 Komponen daya aktif, daya reaktif dan daya semu... 16 Gambar 3.1 Flowchart studi aliran daya menggunakan ETAP 4.0.0C... 22 Gambar 3.2 One-line diagram pada ETAP 4.0.0C... 24 Gambar 3.3 Data Bus pada program ETAP 4.0.0C... 25 Gambar 3.4 Data jaringan pada program ETAP 4.0.0C... 26 Gambar 3.5 Data beban pada program ETAP 4.0.0C... 28 Gambar 3.6 Data Sumber pada program ETAP 4.0.0C... 30 Gambar 3.7 Data transformator pada program ETAP 4.0.0C... 30 Gambar 3.8 Data rating transformator pada program ETAP 4.0.0C... 31 Gambar 3.8 Data kapasitor pada program ETAP 4.0.0C... 33
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Keandalan dan Kelemahan tempat pemasangan kapasitor 19 Tabel 2.2 Rating Kapasitor yang umum 20 Tabel 3.1 Data-data transmisi pada jaringan distribusi 26 Tabel 3.2 Data-data AVR pada jaringan distribusi 31
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Sistem 20 Kv dari GI Payakumbuh ke GH Limbanang GH Pangkalan Lampiran 2 Sistem 20 Kv dari GI Payakumbuh ke GH Limbanang Lampiran 3 Sistem 20 Kv Feeder Dangung-dangung Lampiran 4 Sistem 20 Kv Feeder Anding Lampiran 4 Sistem 20 Kv Feeder Suliki
Abstrak Sistem tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang kemudian disalurkan melalui saluran transmisi dan kemudian di salurkan ke distribusi. Secara umum saluran distribusi terdiri dari komponen-komponen jaringan distribusi, adalah Gardu Distribusi (suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk menurunkan tegangan), Jaringan Distribusi Primer (suatu jaringan dengan sistem 20 Kv), jaringan Distribusi sekunder (suatu jaringan dengan sistem tegangan 230 V, 400 V). Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk memperjelas pentingnya pengaruh pemasangan kapasitor pada saluran distribusi dalam hal ini adalah struktur jaringan distribusi radial. Dalam penyaluran listrik tegangan tinggi ini, mulai dari pusat pembangkit akan terjadi rugi-rugi pada saluran transmisi dan saluran distribusi hingga ke gardu induk (substation) akan terjadi drop tegangan (tegangan jatuh), Oleh karena itu digunakan salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut yaitu menggunakan kapasitor bank dalam mengoptimalkan tegangan yang dikirimkan dari pusat pembangkit. Yang mana dalam menganalisisnya dapat digunakan program ETAP Power station 4.0, sehingga dapat diamati perubahan tegangan dengan memakai kapasitor bank.