TUGAS AKHIR PERANCANGAN SISTEM INSTALASI LISTRIK ROYAL SANUR HOSPITAL BALI Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Disusun Oleh: Rafi ah Ma rifatul Muslimah Al-Kamil (20150120146) JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2016 iv
MOTTO Man Jadda Wa Jadda Miracle is Another Word for Hardwork Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum hingga mereka mengubah apa yang ada pada diri mereka sendiri (Ar Ra d : 11) vi
PERSEMBAHAN Ku persembahkan karya kecil sederhana ini untuk: Mamah, babe dan mbacil yang tidak pernah berhenti memberikan dukungan secara moril dan materiil. vii
PRAKATA Alhamdulillahirobbil alamin. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat, rahmat, taufik dan hidayah-nya, penyusunan naskah skripsi yang berjudul Perancangan Sistem Instalasi Listrik Royal Sanur Hospital Bali dapat diselesaikan dengan baik. Penulis menyadari bahwa dalam proses pembuatan skripsi ini banyak mengalami kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, dan kerjasama dari berbagai pihak kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Kedua orangtua yang selalu mendukung secara moril maupun materiil. 2. Bapak Ir. Agus Jamal, M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 3. Bapak Ir. Agus Jamal, M.Eng selaku dosen pembimbing utama, terimakasih atas bimbingan dan arahannya. 4. Bapak Rahmat Adi Prasetya A.H., S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing Muda terima kasih atas bimbingan dan arahannya. 5. Bapak Amrullah Samekto Wibowo S.T selaku senior yang sudah memberikan ilmu dan waktunya. 6. Seluruh Dosen dan Karyawan Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 7. Keluarga tercinta, terimakasih untuk dukungan dan doa yang tidak pernah putus. 8. Bonita Endah Permatasari, Arindra Tri Pamungkas, Aninda Muftia Sari sebagai teman berjuang dalam penyusunan naskah skripsi ini. 9. Riska Maulida Rahayu dan Arum Puspita Dewi terimaksih untuk semangat dan dukungannya. 10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu proses penyelesaian proyek akhir dan laporannya. viii
Akhirnya, besar harapan penyusun agar laporan ini dapat bermanfaat bagi diri pribadi penyusun sendiri khususnya dan bagi pembaca pada umumnya sehingga dapat menambah wawasan bagi kita semua, Aamiin. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Yogyakarta, 23 Desember 2016 Penyusun ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i PENGANTAR JUDUL ii LEMBAR PENGESAHAN I iii LEMBAR PENGESAHAN II iv PERNYATAAN....... v MOTTO..... vi PERSEMBAHAN..... vii PRAKATA.... viii DAFTAR ISI..... x DAFTAR GAMBAR.... xiii DAFTAR TABEL..... xv INTISARI..... xvi ABSTRACT...... xvii BAB I PENDAHULUAN.... 1 1.1. Latar Belakang Masalah.... 1 1.2. Perumusan Masalah...... 2 1.3. Batasan Masalah.... 2 1.4. Tujuan Perancangan...... 3 1.5. Manfaat Perancangan.... 3 1.6. Sistematika Penulisan.... 4 BAB II LANDASAN TEORI.... 5 2.1. Instalasi Listrik.... 5 2.2. Perancangan Sistem Pencahayaan Buatan... 6 2.2.1. Pencahayaan.... 6 2.2.2. Lampu...... 9 2.2.2.1. Jenis Lampu... 9 2.2.3. Sakelar dalam Pencahayaan Buatan... 12 2.3. Kotak Kontak....... 13 2.4. Distribusi Listrik dalam Gedung.... 15 2.4.1. Gardu Tegangan Menengah PLN. 15 x
2.4.2. Transformator Step-down.... 15 2.4.3. Panel Distribusi....... 16 2.4.3.1. Panel Utama Tegangan Menengah.... 16 2.4.3.2. Panel Utama Tegangan Rendah.... 17 2.4.3.3. Panel Generator Set.... 17 2.4.3.4. Panel Tiap Lantai.... 18 2.4.3.5. Panel Lift....... 19 2.4.3.6. Panel Elektronika.... 19 2.5. Sistem Listrik 3 Fasa....... 19 2.5.1. Hubung Bintang (Y, wye).... 20 2.5.2.Hubung Segitiga (delta, Δ).... 21 2.5.3. Daya Pada SistemYang Seimbang.... 22 2.6. Perbaikan Faktor Daya dengan Kapasitor.... 24 2.6.1. Pengertian Faktor Daya.... 24 2.6.2. Perbaikan Faktor Daya.... 24 2.6.3. Kapasitor Bank.... 25 2.6.4. Reactive Power Regulator.... 26 2.7. Kapasitas Hubung Singkat.... 27 2.8. Sistem Grounding.... 27 2.8.1. Pengertian.... 27 2.8.2. Jenis-Jenis Sistem Grounding.... 28 2.9. Sistem Penyalur Petir....... 30 2.9.1. Pengertian....... 30 2.9.2. Jenis-Jenis Sistem Penyalur Petir........ 31 2.9.3. Proteksi Petir pada Transformasi Distribusi...... 33 2.10. Penghantar.... 34 2.10.1. Pemilihan Luas Penampang Penghantar...... 40 BAB III METODE PERANCANGAN..... 42 3.1. Waktu dan Tempat Pelaksanaan...... 42 3.2. Alat dan Bahan......... 42 3.3. Perancangan........ 42 xi
3.3.1. Perancangan Pencahayaan Buatan...... 42 3.3.2. Perancangan Kotak Kontak... 46 3.3.3. Perancangan Distribusi Listrik...... 53 3.3.4. Perancangan Sistem Grounding....... 55 3.3.5. Perancangan Sistem Penyalur Petir... 56 BAB IV ANALISA PERANCANGAN... 31 4.1. Obyek Rancangan...... 57 4.2. Penerangan dan Kotak Kontak...... 59 4.2.1. Analisa Perancangan Titik Lampu...... 59 4.3. Distribusi Listrik......... 135 4.4. Skedul Beban Listrik....... 136 4.4.1. Prinsip Dasar Perancangan Skedul Beban Listrik.... 136 4.4.2. Analisis Perhitungan dan Perancangan Skedul Beban... 137 4.5. Analisa Perhitungan Beban pada LVMDP... 228 4.5.1. Pembagian Arus pada Masing-Masing Fasa... 228 4.5.2. Total Daya Aktif dan Daya Semu... 228 4.5.3. Perbaikan Faktor Daya... 289 4.5.4. Kapasitas Genset dan Transformator... 290 4.5.5. Daya berlangganan PLN... 291 4.6. Perhitungan Drop Tegangan akibat Pengaruh Kabel Penghantar. 291 4.7. Perhitungan Breaking Capacity (Arus Hubung Singkat)... 303 4.8. Perancangan Sistem Penyalur Petir... 312 4.8.1. Cara Kerja... 313 4.8.2. Perancangan... 313 BAB V PENUTUP.... 336 5.1. Kesimpulan...... 336 5.2. Saran...... 336 DAFTAR PUSTAKA....... LAMPIRAN...... xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Simbol Sakelar Tunggal... 13 Gambar 2.2 Simbol Sakelar Seri..... 13 Gambar 2.3 Sismbol Sakelar Tukar.... 13 Gambar 2.4 Gardu Induk Tegangan Menengah PLN. 15 Gambar 2.5 Transformator Step-down... 16 Gambar 2.6 Panel Utama Tegangan Menengah....... 17 Gambar 2.7 Panel Utama Tegangan Rendah.... 17 Gambar 2.8 Suplai Genset menuju Panel Tegangan Menengah... 17 Gambar 2.9 Gelombang 3 Fasa... 19 Gambar 2.10 Diagram Fasor pada Tegangan Seimbang.. 20 Gambar 2.11 Hubung Bintanng.... 21 Gambar 2.12 Gambar 2.13 Hubung Segitiga.... Daya Seimbang pada Hubung Bintang dan Hubung Segitiga...... 22 23 Gambar 2.14 Gambar 2.15 Gambar 2.16 Segitiga Daya..... Segitiga Daya dengan Q koreksi... Kapasitor Bank... 24 25 25 Gambar 2.17 Jenis Pentanahan TN-S...... 28 Gambar 2.18 Jenis Pentanahan TN-C-S...... 29 Gambar 2.19 Jenis Pentanahan TT.... 29 Gambar 2.20 Bagian Utama Penyalur Petir...... 30 Gambar 2.21 Penyalur Petir Metode Sangkar Faraday..... 32 Gambar 2.22 Penyalur Petir EF..... 33 Gambar 2.23 Arrester Pada Jaringan Kelistrikan.... 34 Gambar 2.24 Kabel NYA...... 35 Gambar 2.25 Kabel NYM.... 35 Gambar 2.26 Kabel NYAF.... 36 Gambar 2.27 Kabel NYY.... 36 Gambar 2.28 Kabel NYFGbY...... 37 xiii
Gambar 2.29 Kabel BCC...... 37 Gambar 2.30 Kawat Penghantar ACSR...... 38 Gambar 2.31 Kawat Penghantar AAAC...... 38 Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Pencahayaan Buatan... 43 Gambar 3.2 Diagram Alir Perancangan Kotak Kontak... 47 Gambar 3.3 Diagram Alir Perancangan Distribusi Listrik... 54 Gambar 3.4 Diagram Alir Perancangan Sistem Grounding... 55 Gambar 3.5 Diagram Alir Perancangan Sistem Penyalur Petir... 56 Gambar 4.1 Segitiga Daya Sebelum dan Sesudah Perbaikan Faktor Daya... 291 Gambar 4.2 Gambar Perancangan Sistem Penyalur Petir... 313 xiv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tingkat Pencahayaan Minimum dan Renderasi Warna yang direkomendasikan....... 8 Tabel 3.1 Kuat Pencahayaan Tiap Ruangan... 44 Tabel 3.2 Kebutuhan Kotak Kontak Tiap Ruangan... 47 xv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8 Lampiran 9 Brosur Air Circuit Breaker 630 s/d 1600 A Brosur Air Circuit Breaker 800 s/d 6300 A Brosur Kapasotor Untuk Jaringan Berharmonik Brosur Circuit Breaker 100 A Brosur Circuit Breaker 250 A Brosur MCCB 400 s/d 630 A Brosur Regulator Brosur Peraturan Menteri ESDM Denah Arsitektur xvi