ANALISA BESAR KERUGIAN TEGANGAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PRIMER 20 KV DI GARDU INDUK SEDUDUK PUTIH PT.PLN (PERSERO) UPT PALEMBANG
LAPORAN AKHIR
Dibuat untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh: ARASY ALAM NURMANSYAH 0611 3031 0150
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
i
ANALISA BESAR KERUGIAN TEGANGAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PRIMER 20 KV DI GARDU INDUK SEDUDUK PUTIH PT PLN(PERSERO) UPT PALEMBANG
LAPORAN AKHIR Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik - Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh : ARASY ALAM NURMANSYAH 0611 3031 0150 Menyetujui, Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Bambang Guntoro, M.T. NIP. 195707041989031001
Ir. Markori, M.T NIP. 195812121992031003 Mengetahui,
Ketua Jurusan
Ketua Program Studi
Teknik Elektro
Teknik Listrik
Ir. Ali Nurdin, M.T. NIP. 196212071991031001
Herman Yani, S.T.,M.Eng NIP. 196510011990031006
ii
MOTTO: Kita berdoa kalau kesusahan dan membutuhkan sesuatu, mestinya kita juga berdoa dalam
kegembiraan
besar
dan
saat
rezeki
melimpah”.
- Kahlil Gibran “Barang siapa yang ingin mendapatkan kebahagian dunia, maka harus dengan Ilmu, barang siapa yang
ingin mendapatkan kebahagiaan akhirat, maka harus dengan
Ilmu, dan barang siapa yang nenginginkan kebahagiaan keduanya, maka harus dengan Ilmu”. -Al-hadist “Aku terlahir di dunia hanya sekali, akan kulakukan segala ikhtiar dan doa agar dapat meraih kesuksesan di masa depan demi membahagiakan dan membanggakan kedua orang tuaku, Ayah dan Ibuku karena merekalah alasanan diriku hidup di dunia”. “No Pain No Gain, tanpa penderitaan dan perjuangan tak akan ada keberhasilan dan kesuksesan ”. Best regards for my beloved : Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang Allah SWT serta Rasul junjunganku Nabi Muhammad SAW. Ayah dan Ibuku, saudara/i ku serta keluarga besarku, yang selalu berdoa dan memberikan dukungan yang amat besar demi keberhasilanku. Kedua dosen pembimbingku yang telah memberikan banyak bantuan dan pertolongan bagiku dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Teman seperjuangan baik seluruh teman 6 LA dan teman - teman kelas lain terutama untuk Satriya (Iyan), Nia, Kemas, Aulia, Kusuma, Hepi, dan seluruh teman – teman yang lain yang telah berjuang bersama diriku. Almamater.
iii
INTISARI ANALISABESAR KERUGIAN TEGANGAN PADA JARINGAN DISTRBUSI PRIMER 20 KV DI GARDU INDUK SEDUDUK PUTIH PT.PLN (PERSERO) UPT PALEMBANG (2014:x v + 65 Halaman + Daftar Gambar + Daftar Tabel + Lampiran )
Arasy Alam Nurmansyah Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya
Pada penyaluran daya listrik, biasanya akan terjadi rugi-rugi tegangan dandaya pada setiap saluran, hal ini disebabkan adanya beberapa faktor kerja yangmenyebabkan terjadinya kerugian pada saluran tersebut, antara lain : Besarnyaarus yang mengalir pada saluran, panjang saluran, impedansi saluran danfaktor lainnya.Tegangandan daya haruslah berada pada batas yang telah
ditentukan,
sehingga
tegangan
dan
daya
yang
diterima
masih
dapatdipergunakan dengan efektif. Untuk mengetahui besarnya kerugian maka dibuatlah suatu analisa dan perhitungan yang akurat sehingga data-data yang dihasilkan tepat dan mendetail. Nilaikerugian tegangan di setiap penyulang di Gardu Induk Seduduk Putih yang terjadi pada penyulang Merpati, Murai, dan Kutilang pada beban puncak masih dibawah standar PLN yaitu 5 %, sedangkan untuk penyulang Walet dan Kutilang (beban puncak malam hari), dimana pada penyulang walet pada beban puncak siang hari sebesar 7,90 % dan pada malam hari sebesar 9,85, dan penyulang kutilang pada beban puncak malam hari sebesar 5,57 % dimana telah melebihi batas ketentuanyang telah ditetapkan oleh PLN yaitu 5 % untuk sistem radial, sesuai dengan SPLN No.72:1987.
Kata Kunci : Tegangan,Rugi – Rugi, Jaringa`n Distribusi, SPLN
iv
ABSTRACT ANALYSIS OF LOSSES IN DISTRIBUTION NETWORK IN PRIMARY 20 KV AT SEDUDUK PUTIH SUBSTATION PT.PLN (PERSERO) UPT PALEMBANG (2014: xv + 65 page + List of Tables + List of images + appendix)
Arasy Alam Nurmansyah Majoring in Electrical Engineering State Polytechnic of Sriwijaya
In electric power distribution, usually there will be loss of voltage and power on each channel, this is due to several factors that lead to job losses in the channel, among other things: The amount of current flowing in the channel, channel length, and channel impedance factor other. Voltage and power must be at the limit, so that the voltage and the received power can still be used effectively. To know the amount of loss then made an accurate analysis and calculations so that the data generated precise and detailed. Voltage loss in the value of each feeder in the substation White Seduduk happens to feeders Pigeon, Magpie, and Kutilang at peak load is still below the standard PLN 5%, while for feeder Swallow and Kutilang (peak night), where the feeder swallow at peak load of 7.90% during the day and at night at 9.85, and a finch feeder in the evening peak load of 5.57% which has exceeded the limits of the conditions set by PLN 5% for the radial system, in accordance with SPLN 72: 1987.
Keywords: Voltage, Losses, Network Distribution, SPLN
v
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir tepat
pada waktunya. Laporan ini
disusun
untuk
memenuhi
syarat
menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya dengan judul “Analisa Besar Kerugian Tegangan Pada Jaringan Distribusi Primer 20 KV di Gardu Induk Seduduk Putih PT.PLN (Persero) UPT Palembang” Penulis menyadari tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak mungkin Laporan Akhir ini tidak akan terselesaikan dengan baik. Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat : 1. Bapak R.D. Kusumanto, S.T, M.M, selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 3. Bapak Ir. Siswandi, selaku Seketaris Jurusan Teknik Elektro. 4. Bapak Herman Yani, S.T, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik. 5. Bapak Ir. Bambang Guntoro, M.T, selaku Pembimbing I. 6. Bapak Ir. Markori, M.T, selaku Pembimbing II. 7. Bapak M. Gany Saputra, selaku Supervisor GI Seduduk Putih Palembang. 8. Bapak Aris Sofian Hidayat dan Yogi, selaku Operator GI Seduduk Putih Palembang. Terima kasih buat semuanya dan penulis tidak akan melupakan apa yang pernah Bapak-bapak berikan dan semoga suatu saat kita dapat menjadi teman satu tim kerja. 9. Bapak / Ibu dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan dan semangat. Di dalam pembuatan Laporan Akhir ini penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan, untuk itulah penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhirnya Penulis berharap semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat
vi
bagi rekan-rekan mahasiswa, khususnya bagi mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya.
Palembang, Juli 2014
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii MOTTO ....................................................................................................... iii INTISARI .................................................................................................... iv ABSTRACT ................................................................................................. v KATA PENGANTAR ................................................................................. vii DAFTAR ISI ................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1 1.2 Tujuan dan Manfaat ................................................................................. 2 1.3 Perumusan Masalah ................................................................................ 2 1.4 Pembatasan Masalah ............................................................................... 2 1.5 Metode Penulisan .................................................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................. 3
viii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Distribusi ..................................................................................... 5 2.2 Bagian – Bagian Sistem Distribusi ......................................................... 5 2.3 Gardu Distribusi ...................................................................................... 7 2.3.1 Gardu Distribusi Pasang Luar ........................................... 7 2.3.2 Gardu Distribusi Pasang Dalam ........................................ 8 2.4 Fasilitas dan Peralatan Gardu Distribusi ................................................. 9 2.5 Konstruksi Sistem Jaringan Distribusi Tenaga Listrik ........................... 10 2.5.1 Jenis Sistem Kelistrikan .................................................... 11 2.5.2 Jenis Sistem Penyediaan ................................................... 11 2.6 Kawat Penghantar ................................................................................... 18 2.7 Jenis – Jenis Hantaran Pada Jaringan ...................................................... 19 2.7.1 Jaringan Hantaran Udara (Over Head Line) ...................... 19 2.7.2 Kabel Tanah (Underground Cable) .................................... 20 2.8 Pematas – Pembatas Dari Sistem Distribusi ........................................... 21 2.8.1 Suhu ................................................................................... 21 2.8.2 Ekonomis ........................................................................... 21 2.8.3 Tegangan Jatuh .................................................................. 22 2.8.4 Keemampuan Menghadapi Kesalahan Arus ..................... 22 2.8.5 Tegangan – Tegangan Leebih ........................................... 23
ix
2.8.6 Kedipan dan Penurunan Tajam Tegangan ........................ 23 2.9 Parameter Saluran ................................................................................... 23 2.9.1 Resistansi Saluran ............................................................. 24 2.9.2 Induktansi .......................................................................... 26 2.10 Daya Listrik ........................................................................................... 27 2.10.1 Daya Semu ...................................................................... 27 2.10.2 Daya Aktif (Daya Nyata) ................................................ 28 2.10.3 Daya Reaktif .................................................................... 29 2.10.4 Segitiga Daya .................................................................. 29 2.11 Model Saluran Distribusi ...................................................................... 30 2.11 Rugi – Rugi Tegangan Dalam Jaringan ................................................ 31
BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Sistem Kelistrikan Gardu Induk Seduduk Putih ..................................... 35 3.2 Peralatan dan Perlengkapan Pada Gardu Induk Seduduk Putih .............. 36 3.2.1 Transformator Daya .......................................................... 36 3.2.2 Peralatan Pengaman .......................................................... 37 3.2.3 Panel Kontrol ..................................................................... 41 3.3 Peralatan – Peralatan Yang Terdapat di Setiap Penyulang ..................... 42 3.4 Data Penyulang di Gardu Induk Seduduk Putih Palembang
x
3.4.1 Diagram Satu Garis Penyulang Walet ............................... 44 3.4.2 Diagram Satu Garis Penyulang Kutilang .......................... 45 3.4.3 Diagram Satu Garis Merpati ............................................. 46 3.4.4 Diagram Satu Garis Penyulang Murai .............................. 46 3.5 Prosedur Penelitian .................................................................................. 47 3.5.1 Pengambilan Data Penyulang di PT.PLN (Persero) Gardu Induk Seduduk Putih Palembang ............................. 47 3.5.2 Langkah – Langkah Perhitungan Dari Data Penyulang Gardu Induk Seduduk Putih Palembang .............. 47 3.5.3 Manfaat Pembahasan dan Solusi Dari Hasil Perhitungan Yang Telah Diperoleh ........................................ 48 3.6 Flowchart Pada Pembuatan Laporan Akhir ............................................ 49
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Jaringan Distribusi Primer 20 KV di Gardu Induk Seduduk Putih ......................................................................................... 50 4.2 Hasil Pergitungan .................................................................................... 51
4.3 Grafik Hasil Rugi tegangan Setiap Penyulang di Gardu Induk Seduduk Putih.................................................................... 61
xi
4.4 Menghitung Rugi – Rugi Saluran ........................................................... 53 4.4.1 Rugi – Rugi Tegangan ....................................................... 53 4.5 Grafik Hasil Rugi Tegangan Setiap Penyulang di Gardu Induk Seduduk Putih Palembang ............................................. 61 4.6 Analisa Rugi Tegangan ........................................................................... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 64 5.2 Saran
..................................................................................................... 65
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman 2.1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik ............................................................. 6 2.2 Skema Saluran Sistem Radial ................................................................. 12 2.3 Penggunaan Saluran Alternatif Dengan Saklar Pindah ........................... 13 2.4 Skema Rangkaian Lup Terbuka .............................................................. 14 2.5 Skema Rangkaian Lup Tertutup .............................................................. 15 2.6 Skema Sistem Jaringan Primer ............................................................... 16 2.7 Skema Prinsip Sistem Spindel ................................................................ 17 2.8 Resistansi Suatu Penghantar Logam Sebagai Fungsi Dari Suhu ............ 24 2.9 Penampang Penghantar Yang Berjarak Sama Pada Suatu Saluran Tiga Fasa .................................................................................... 26 2.10 Segitiga Daya ........................................................................................ 29 2.11 Rugi – Rugi Pada Saluran ..................................................................... 30 2.12 Rangkaian Ekuivalen Saluran Distribusi .............................................. 31 2.13 Diagram Phasor Tegangan .................................................................... 32 3.1 Single Line Diagram ............................................................................... 35 3.2 Transformator Daya ................................................................................ 37 3.3 Transformator Arus ................................................................................. 38
xiii
3.4 PMT (Pemutus Tegangan) ...................................................................... 39 3.5 Arrester .................................................................................................... 40 3.6 Panel Kontrol .......................................................................................... 41 3.7 Diagram Satu Garis Penyulang Walet 1 .................................................. 44 3.8 Diagram Satu Garis Penyulang Walet 2 .................................................. 45 3.9 Diagram Satu Garis Penyulang Kutilang ................................................ 45 3.10 Diagram Satu Garis Penyulang Merpati ............................................... 46 3.11 Diagram Satu Garis Penyulang Murai .................................................. 46 4.1 Grafik Persentase Rugi Tegangan Pada Siang Hari dan Malam Hari ..... 61
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman 3.1 Data Penyulang di Trafo 2, 30 MVA 2 70/20 KV .................................. 43 3.1 Data Penyulang Distribusi Primer 20 KV Trafo 2, 30 MVA 2 70/20 KV di Gardu Induk Seduduk Putih ............................ 43 3.2 Data Beban di Trafo 2, 30 MVA 2 70/20 KV Gardu Induk Seduduk Putih ................................................................... 43 3.3 Data Resistansi dan induktans kabel penghantar yang digunakan (berdasarkan SPLN 64:1985 untuk kabel tanah NA2XSEYGBY (Al), SPLN 41- 8:1981 UNTUK AAAC, SPLN 41-10-1991 untuk AAACS) ........................................................ 44 4.1 Hasil Perhitungan Rugi – Rugi Tegangan Per Bulan Maret Pada Saluran Distribusi Primer 20 KV di GI Seduduk Putih Palembang ............................................................................................... 60
xv
