ANALISA PERHITUNGAN RUGI-RUGI SALURAN TRANSMISI DENGAN JARAK 150 KM DAN 300 KM PADA MODUL PERCOBAAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI DI LABORATORIUM TEKNIK LISTRIK POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : WENNY PUSPITA DEWI 0614 3031 1124 POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2017
ii
MOTTO : Janganlah menyia-nyiakan waktu sedetik pun ketika kita masih bisa melewatinya. (cece wewen) Berusahalah untuk menjadi lebih baik, jangan menyerah dalam kondisi apapun, karena segala penderitaan yang kita lalui akan menjadikan kita semakin kuat. (Zoro - One Piece) Laporan Akhir ini kupersembahkan kepada : Papa dan mama tercinta. Saudaraku dan keluargaku tersayang, Adikku Adjie Saputra, Tante Ida, Om Ujuk, koko Zikri Kak Yogi yang tiada letihnya selalu memberikan motivasi dan semangat. Teman-teman seperjuangan sampai titik darah penghabisan Listrik D angkatan 2014 Almamaterku. iii
ABSTRAK ANALISA PERHITUNGAN RUGI-RUGI SALURAN DENGAN JARAK 150 KM DAN 300 KM PADA MODUL PERCOBAAN TRANSMISI DAN DISTRIBUSI DI LABORATORIUM TEKNIK LISTRIK POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA (2017 : xiii+ 55 halaman+daftar Pustaka +Daftar Isi+ Daftar Gambar +Daftar Tabel+Lampiran) Wenny Puspita Dewi 061430311124 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Laporan akhir ini membahas tentang perhitungan rugi-rugi pada simulasi saluran transmisi yang ada di laboratorium teknik listrik politeknik negeri sriwijaya. Pengambilan data dilakukan pada percobaan tanpa beban, percobaan mixed loads dengan beban R, L, dan C dan dengan jarak 150 km dan 300km. Pada percobaan saluran transmisi dengan tanpa beban, didapatkan rugi-rugi tegangan dengan jarak 150 km sebesar 1V dan pada rugi tegangan pada jarak 300 km yaitu 8V. Pada rugi daya nilai yang dihasilkan yaitu 0W baik berbeban maupun tidak berbeban dikarenakan tidak adanya beban yang terpasang sehingga tidak adanya data daya aktif pada sisi terima atau beban (P R ). Pada hasil pengukuran simulasi saluran transmisi dengan menggunakan beban R, L dan C penulis mendapatkan besarnya rugi-rugi tegangan dengan jarak 150 km sebesar 9 V dan rugi tegangan dengan jarak 300 km yaitu 7 V. Dan besarnya rugi-rugi daya dengan jarak 150 km sebesar 8W dan rugi daya pada jarak 300 km yaitu 9W. Pengukuran hasil yang didapatkan nilainya tidak konstan, dan juga faktor dari kapasitansi yang ada disepanjang saluran sangat berpengaruh terhadap nilai rugiruginya. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi rugi tegangan dan rugi daya adalah panjangnya saluran serta besarnya arus dan tegangan yang mengalir pada penghantar transmisinya. Kata kunci : Rugi-rugi transmisi dan saluran transmisi iv
ABSTRACT ANALYSIS CALCULATE LOSSES LENGTH LINE 150 KM AND 300 KM AT MODULE EXPERIMENT TRANSMITION AND DISTRIBUTION IN LABORATORIUM ELECTRICAL ENGINEERING STATE POLYTECHNIC SRIWIJAYA (2017 : xiii+55 Pages+References +list of content +list of pictures+ list of Tables +enclosures) Wenny Puspita Dewi 061430311124 Majoring in Electrical Engineering State Polytechnic Of Sriwijaya The final report is about the calculation of losses on the transmission line simulation in the laboratory of electrical engineering polytechnic sriwijaya. The data is collected on the no-load experiment, mixed loads experiment with a load R, L, and C and length 150 km and 300 km. In the experiment with no load the result of voltage loss with length 150 km is 1 V and voltage loss with length 300 km is 8 V. The result of power loss 0 W with no load and make because there is no value power active and power reactive in the no-load experiment. In the mixed loads experiment with a load R, L, and C the result of voltage loss with length 150 km is 9 V and voltage loss with length 300 km is 7 V. The result of power loss with length 150 km is 8 W and power loss with length 300 km is 9 W. In a transmission line of middle and upper value of the capacitive reactance should not be ignored. The value of capacitance along the line, very influences the voltage loss. In addition, other factors that cause the voltage loss and power loss are resistivity conductor, conductor area, the line length and the magnitude of the current flowing in the transmission line. Keywords: Transmission Losses and Transmission Line v
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya serta kedua orang tua, adik- adik, dan semua anggota keluargaku yang selalu setia memberikan dukungan moril dan materil, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir dengan judul Analisa Perhitungan Rugi-Rugi Pada Saluran Transmisi Dengan Jarak 150 Km dan 300 Km Pada Modul Percobaan Transmisi dan Distribusi dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Penulisan laporan akhir ini bertujuan untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.Dalam penyusunan laporan akhir, penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak hingga dapat menyelesaikan laporan akhir ini mulai dari pengumpulan data sampai proses penyusunan laporan. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr.Ing.Ahmad Taqwa,M.T., selaku Direkur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Yudi Wijanarko,S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 3. Bapak H. Herman Yani, S.T., M.Eng., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya. 4. Bapak Mohammad Noer,S.S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya. 5. Bapak Mutiar, S.T., M.T., selaku Pembimbing I Laporan Akhir di Politeknik Negeri Sriwijaya. 6. Bapak Heri Liamsi, S.T., M.T., selaku Pembimbing II Laporan Akhir di Politeknik Negeri Sriwijaya. 7. Teman-teman teknik listrik angkatan 2014, khususnya Listrik D yang selalu memberikan semangat. 8. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini. vi
Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan oleh penulis guna perbaikan dimasa yang akan datang. Demikianlah, semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa, khususnya bagi mahasiswa jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang, Juli 2017 Penulis vii
DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii MOTTO... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 1 1.3 Tujuan dan manfaat... 1 1.3.1 Tujuan... 1 1.3.2 Manfaat... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metode Penulisan... 2 1.5.1 Metode Observasi... 2 1.5.2 Metode Limberatur... 2 1.5.3 Metode Diskusi... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Transmisi... 5 2.2 Klasifikasi Saluran Transmisi... 6 2.2.1 Klasifikasi untuk keperluan diagram pengganti... 7 viii
2.2.2 Klasifikasi menurut level tegangan... 8 2.2.3 Klasifikasi jaringan berdasarkan fungsinya... 8 2.3 Tegangan Transmisi... 9 2.4 Komponen Utama Pada Saluran Transmisi... 10 2.4.1 Menara atau tiang transmisi... 10 2.4.2 Isolator... 11 2.4.3 Kawat penghantar... 11 2.4.4 Kawat tanah... 12 2.5 Konstanta Saluran Transmisi... 13 2.5.1 Resistansi... 13 2.5.2 Induktansi... 13 2.5.3 Kapasitansi... 14 2.6 Metode Penyelesaian Saluran Transmisi... 15 2.6.1 Metode nominal T... 15 2.6.2 Metode nominal PI... 15 2.6.3 Metode three condensers Dr. Steinmetz... 17 2.7 Karakteristik Penyaluran Daya... 17 2.7.1 Daya nyata... 18 2.7.2 Daya reaktif... 19 2.7.3 Daya semu... 19 2.8 Rugi-Rugi Saluran Transmisi... 20 2.8.1 Rugi-rugi tegangan... 20 2.8.2 Rugi-rugi daya... 20 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Peralatan Yang Digunakan... 22 3.2 Bahan Yang Digunakan... 22 3.2.1 Modul saluran transmisi... 23 3.2.2 Alat ukur pada saluran di sisi kirim dan sisi terima pada simulasi saluran transmisi... 24 3.2.3 Power supply 3 phasa sebagai pengganti generator... 25 ix
3.2.4 Model beban R, L, dan C... 26 3.2.5 Model saklar daya atau tenaga... 28 3.3 Simulasi Saluran Transmisi Jarak 150 km dan 300 km... 29 3.3.1 Percobaan saluran transmisi tanpa beban... 29 3.3.2 Percobaan saluran transmisi mixed loads dengan beban resistif, beban induktif, dan beban kapasitif dengan hubung bintang... 30 3.4 Prosedur Penelitian... 31 3.5 Flowchart... 33 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Pengukuran... 35 4.2 Perhitungan Parameter-Parameter Saluran Transmisi... 36 4.2.1 Perhitungan Saluran Transmisi tanpa beban... 37 4.2.1.1 Perhitungan saluran transmisi tanpa beban dengan jarak 150 km... 38 4.2.1.2 Perhitungan saluran transmisi tanpa beban dengan jarak 300 km... 39 4.2.2 Perhitungan saluran transmisi mixed loads dengan beban resistif induktif dan beban kapasitif dengan hubungan bintang... 40 4.2.2.1 Perhitungan saluran transmisi mixed loads dengan beban resistif induktif dan beban kapasitif dengan hubungan bintang dengan jarak 150 km... 40 4.2.2.2 Perhitungan saluran transmisi mixed loads dengan beban resistif induktif dan beban kapasitif dengan hubungan bintang dengan jarak 300 km... 46 4.3 Analisa... 53 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 55 5.2 Saran... 55 x
DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Proses penyaluran tenaga listrik... 6 Gambar 2.2 Tiang Transmisi... 10 Gambar 2.3 Isolator gantung... 11 Gambar 2.4 penampang kawat penghantar AAAC... 12 Gambar 2.5 Salah satu konfigurasi penghantar dari saluran transmisi... 14 Gambar 2.6 Representasi dari Metode Nominal T... 15 Gambar 2.7 Representasi dari Metode Nominal PI... 16 Gambar 2.8 Segitiga daya... 18 Gambar 3.1 Model saluran transmisi... 23 Gambar 3.2 Alat ukur... 24 Gambar 3.3 Power supply... 25 Gambar 3.4 Beban resistif... 26 Gambar 3.5 Beban induktif... 27 Gambar 3.6 Beban kapasitif... 28 Gambar 3.7 Modul saklar daya atau tenaga... 28 Gambar 3.8 Rangkaian percobaan tanpa beban... 29 Gambar 3.9 Rangkaian percobaan mixed loads dengan beban resistif, beban induktif, dan beban kapasitif... 30 Gambar 3.10 flowchart rugi daya dan rugi tegangan pada simulasi transmisi 150 km... 33 Gambar 3.11 flowchart rugi daya dan rugi tegangan pada simulasi transmisi 300 km... 34 Gambar 4.1 Rugi Tegangan tanpa beban... 52 Gambar 4.2 Rugi tegangan dengan beban R, L dan C... 53 Gambar 4.3 Rugi daya dengan beban R, L dan C... 53 xi
DAFTAR TABEL Hal Tabel 4.1 Percobaan Transmisi Tanpa Beban Saluran 150 km... 35 Tabel 4.2 Percobaan Transmisi Tanpa Beban saluran 300 km... 36 Tabel 4.3 Percobaan Transmisi Mixed Loads Dengan Beban R,L dan C saluran 150 km... 36 Tabel 4.4 Percobaan Transmisi Mixed Loads Dengan Beban R,L dan C saluran 300 km... 37 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Rugi Tegangan Dan Rugi Daya (Tanpa Beban Jarak 150 km)... 39 Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Rugi Tegangan Dan Rugi Daya (Tanpa Beban Jarak 300 km)... 40 Tabel 4.7 Hasil Pengukuran dan Perhitungan Mixed Loads (Dengan Beban R, L dan C Jarak 150 km)... 44 Tabel 4.8 Hasil Pengukuran serta Perhitungan Rugi Tegangan Dan Rugi Daya (Beban R, L dan C Jarak 150 km)... 46 Tabel 4.9 Hasil Pengukuran dan Perhitungan Mixed Loads (Dengan Beban R, L dan C Jarak 300 km).... 50 Tabel 4.10 Hasil Pengukuran serta Perhitungan Rugi Tegangan Dan Rugi Daya (Beban R, L dan C Jarak 300 km)... 52 xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Lembar Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing 1 Lampiran 2. Lembar Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing 2 Lampiran 3. Lembar Bimbingan Pembimbing 1 Lampiran 4. Lembar Bimbingan Pembimbing 2 Lampiran 5. Surat Peminjaman Alat Lampiran 6. Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir Lampiran 7. Revisi Ujian Laporan Akhir (LA) Lampiran 8. Pelaksanaan Revisi Laporan Akhir xiii