Analisa Perbaikan Tegangan Pada Saluran Transmisi Industri Minyak Lepas Pantai CNOOC SES Ltd

Analisa Perbaikan Tegangan Pada Saluran Transmisi Industri Minyak Lepas Pantai CNOOC SES Ltd. Gallant Agna Putra Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Indonesia Kampus Baru UI Depok 16424 Indonesia Email : [email protected]

Abstrak Suatu Sistem tenaga listrik yang baik harus memiliki nilai tegangan yang tidak melebihi batas toleransi serta rugi-rugi daya yang kecil dari nilai nominalnya. Ada beberapa metode perbaikan kualitas tegangan pada saluran transmisi, dengan menggunakan trafo tap changer, penambahan beban kapasitif dan penambahan kabel saluran transmisi secara parallel. Proses perbaikan pada skripsi ini disimulasikan dengan menggunakan perangkat lunak ETAP 7.0.0. Dari hasil simulasi tersebut akan didapatkan perbaikan tegangan dan rugi-rugi daya yang paling optimal dan pada akhirnya dapat digunakan dalam proses perbaikan sesungguhnya. Kata Kunci : Tegangan Jatuh, Trafo Tap Changer, Kapasitor Bank, Rugi-rugi daya.

Voltage Regulation Analysis of Transmission Line In Offshore Oil Industry CNOOC SES Ltd. A good electric power system must have a voltage value that does not exceed the limits of tolerance and power losses are smaller than its face value. There are several methods of improvement of the quality of the voltage on the transmission line, transformer tap changer using, adding capacitive loads and the addition of parallel transmission line cables. Process improvement in this thesis simulated using ETAP 7.0.0 software. From the simulation results will be obtained improved voltage and power losses are the most optimal and could ultimately be used in the actual repair process. Keywords : Voltage Drop, Transformer Tap Changer, Bank Capasitor, Losses.

1. PENDAHULUAN Suatu sistem tenaga listrik pada suatu daerah produksi minyak bumi daerah lepas pantai khususnya di CNOOC SES Ltd.,antar sumur produksi di setiap tempat produksi minyak (platform) pada umumnya terpisah dalam puluhan bahkan ratusan kilometer. Hal ini terjadi karena sumur-sumur (beban) terdistribusi di setiap Platform terletak sangat berjauhan, sementara lokasi pembangkitan umumnya terletak di pusat-pusat sumber energi dan di lokasi yang memudahkan transportasi bahan bakar. Karena itu tenaga listrik yang dibangkitkan harus disalurkan melalui saluran transmisi, khususnya transmisi bawah laut.

Saluran-saluran transmisi membawa tenaga listrik dari pusat-pusat pembangkitan kepusatpusat beban melalui saluran tegangan tinggi. Pada saluran transmisi terdapat rugi-rugi tegangan dan rugi-rugi daya, sehingga mengakibatkan tegangan mengalami penurunan atau biasa disebut dengan Tegangan Jatuh. Hal ini terjadi apabila tegangan pada pusat pembangkit dengan tegangan pada beban ada perbedaan. Sistem tenaga listrik yang baik harus memiliki nilai tegangan yang tidak melebihi batas toleransi serta rugi-rugi daya yang kecil. Batas toleransi yang diperbolehkan untuk suatu nilai tegangan ± 5 - 10 % dari nilai nominalnya. Nilai tegangan yang konstan akan mengoptimalkan unjuk kerja dari peralatan

Analisis perbaikan..., Gallant Agna Putra, FT, 2014

listrik. Sedangkan rugi-rugi daya yang kecil akan menjaga pasokan daya listrik, serta dapat mengurangi kerugian finansial yang terjadi selama proses transmisi.

2. TEGANGAN JATUH DAN PENGATURAN TEGANGAN Tegangan Jatuh adalah perbedaan tegangan antara tegangan kirim dan tegangan terima karena adanya impedansi pada penghantar. Jatuh tegangan pada saluran transmisi adalah selisih antara tegangan pada sisi kirim (sending end) dan tegangan pada sisi terima (receiving end). Semakin panjang jarak saluran transmisi, semakin besar pula perbedaan nilai tegangan yang ada pada sisi kirim dengan yang ada pada sisi terima. Apabila perbedaan nilai tegangan tersebut melebihi standar yang ditentukan, maka mutu penyaluran tersebut rendah. Di dalam saluran tranmisi persoalan tegangan sangat penting, baik dalam keadaan operasi maupun dalam perencanaan sehingga harus selalu diperhatikan tegangan pada setiap titik saluran. Berdasarkan dari standar CNOOC SES Ltd, dimana ditentukan bahwa variasi tegangan, sebagian akibat jatuh tegangan, karena adanya perubahan beban, +5% dan -10% dari tegangan nominalnya. Besarnya rugi tegangan pada saluran tranmisi tersebut, diukur pada titik yang paling jauh (ujung). Pada umumnya beban yang terdapat pada sistem tenaga listrik bersifat resistif – induktif. Beban tersebut akan menyerap daya aktif dan daya reaktif yang dihasilkan oleh generator. Penyerapan daya reaktif yang diakibatkan oleh beban induktif akan menyebabkan timbulnya jatuh tegangan pada tegangan yang disuplai generator. Akibtnya nilai tegangan di sisi penerima akan berbeda dengan nilai tegangan di sisi pengirim persamaan jatuh tegangan dapat dilihat pada persamaan berikut[5]: Vr = Vs – I (R + jX) Vr = Vs -

(R + jX)

∆V = Vs – Vr Besar persentase drop tegangan pada saluran dapat dihitung dengan [5] : %∆V =

x 100 %

Keterangan, Vr Vs

= Tegangan di sisi Penerima (V) = Tegangan di sisi Pengirim (V)

∆V P Q R X

= Tegangan Jatuh(V) = Daya Aktif (Watt) = Daya Reaktif (Var) = Resistansi Saluran (Ohm) = Reaktansi Saluran (Ohm)

Dari persamaan diatas, terlihat bahwa, nilai tegangan jatuh ditentukan oleh beberapa factor, yaitu daya aktif (P), daya reaktif (Q), resistansi (R), dan reaktansi saluran (X). pengaturan daya aktif erat kaittannya dengan pengaturan frekuensi sistem. Sedangkan pengaturan daya reaktif akan mempengaruhi nilai tegangan. Oleh karena itu, dengan melakukan pengaturan nilai daya reaktif, kita dapat mengatur nilai tegangannya.

2.1.Trafo Tap Changer TransformerTap Changer adalah salah satu bagian utama dari Transformer Tenaga yang berfungsi untuk melayani pengaturan tegangan transformer tersebut, dengan cara memilih/merubah ratio tegangan, perubahan Ratio (perbandingan transformasi) antara kumparan Primer dan Sekunder.Perubahan ratio yang diatur oleh tap changer adalah perubahan dengan range kecil antara ±10 % dari tegangan dasar transformer tersebut. Hal ini dapat dilihat pada persamaan berikut, =

=a

Keterangan, Vp Vs Np Ns a

= Tegangan di sisi Primer (V) = Tegangan di sisi Sekunder (V) = Jumlah Lilitan Primer = Jumlah Lilitan Sekunder = Rasio Lilitan

Untuk memenuhi kualitas tegangan, tegangan keluaran (sekunder) transformator harus dapat dirubah sesuai keinginan. Untuk memenuhi hal tersebut, maka pada salah satu atau pada kedua sisi belitan transformator dibuat tap (penyadap) untuk merubah perbandingan transformasi (rasio) transformer. Perbandingan besar tegangan antara sisi Primer terhadap tegangan sisi Sekunder adalah berbanding lurus dengan jumlah belitan pada masing-masing kumparan, Bila tegangan disisi Primer berubah, sedangkan tegangan disisi sekunder diinginkan tetap, maka untuk mendapatkan tegangan di sisi sekunder yang konstan harus dilakukan menambah atau mengurangi jumlah belitan disisi Primer.


Pada transformer tap changer yang ada di CNOOC SES Ltd. adalahtransformer tap changer (autotransformer) dimana transformer ini merupakan trafo elektrik yang hanya mempunyai sebuah lilitan. Lilitan mempunyai tiga koneksi elektrik yang disebut kran (taps). Sumber tegangan dan isi dikoneksikan kepada dua kran. Salah satu kran pada ujung lilitan biasa dikoneksikan kepada masing-masing sirkuit (sumber dan isi). Setiap kran menyesuaikan kepada sumber atau isi tegangan yang berdeda. Pada autotransformer porsi pada setiap lilitan merupakan bagian dari lilitan primer dan sekunder. Rasio dari tegangan sekunder ke primer adalah sama dengan rasio berapa banyaknya lilitan. Sebagai contoh, jika pada titik tengah dan bagian bawah dari lilitan kita hubungkan, akan membagi tegangan sama rata. Pada aplikasi menggunakan tegangan yang tinggi maka akan dihasilkan arus yang rendah, sebaliknya jika aplikasi menggunakan tegangan yang rendah maka akan dihasilkan arus yang tinggi.

Pada Gambar 2 digambarkan bagan sederhana dari kompensator saluran. Pada kompensator saluran terdapat trafo tegangan dan arus untuk mendeteksi tegangan dan arus beban. Rele pengatur tegangan pada kompensator jaringan berfungsi untuk mengontrol kerja pengatur tegangan. Misalkan, tegangan pada titik dari saluran yang akan dipertahankan adalah ER, maka setiap perubahan ER oleh arus beban akan menyebabkan perubahan ERO, yaitu tegangan keluaran dari pengaturan tegangan di sisi pengirim. Adanya perubahan ERO, menyebabkan rele pengatur tegangan bekerja sehingga tegangan keluaran mengatur kembali ke harga ER lagi, jadi disini ER bernilai konstan dan dari diagram pasornya. Bahwa untuk mendapatkan nilai ER yang konstan dengan arus beban yang berubah-ubah, maka nilai tahanan dan reaktansi dari rangkaian pengaturnya harus dirubah atau nilai RL dan XL perlu diatur kembali. Dimana pada resistansi dan reaktansi pada tegangan kompensator saluran, dapat dilihat dari persamaan berikut √

√

Keterangan, Gambar 1. Autotransformer [1] Dalam mengatur tegangan sisi penerima dengan memakai pengubah sadapan berbeban (on loadtap changer) pada transformerdi sisi pengirim maka untuk dapat bekerja secara otomatis, perlu dilengkapi dengan kompensator saluran (line drop compensation) pada saluran yang dikontrol. Fungsi kompensator saluran adalah untuk mempertahankan tegangan disuatu titik pada saluran tersebut, yang letaknya jauh sisi pengirim. Suatu titik yang akan dipertahankan tegangannya, dilakukan secara otomatis dengan mengatur dudukan / setting dari tahanan dan reaktansi rangkaian pengendali kompensator saluran.

VR VX Ip RL XL

= Tegangan resistif pada LDC (V) = Tegangan reaktansi pada LDC (V) = Arus nominal dari trafo arus = Resistansi saluran = Reaktansi saluran

2.2.Kapasitor Bank Daya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi listrik yang digunakan untuk melakukan usaha. Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan Watt.Terdapat tiga macam daya yaitu : 



 Gambar 2. Rangkaian Kompensator Saluran. [8]

Daya aktif (P)adalah daya yang terpakai untuk melakukan usaha atau energi sebenarnya. Satuan daya aktif adalah watt. P = V I cos φ Daya reaktif (Q)adalah daya yang di suplai oleh komponen reaktif. Satuan daya reaktif adalah VAR. Q = V I sin φ Daya nyata (S) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian antara


tegangan rms (Vrms) dan arus rms (Irms) dalam suatu jaringan atau daya yang merupakan hasil penjumlahan trigonometri antara daya aktif dan daya reaktif. Satuan daya nyata adalah VA.

Sebelum pemasangan kapasitor, didapatkan persamaan: S = Vs . I* I* = I=

S=VI Dinotasikan sebagai cos φ yaitu perbandingan antara arus yang dapat menghasilkan kerja didalam suatu rangkaian terhadap arus total yang masuk ke dalam rangkaian atau dapat dikatakan sebagai perbandingan daya aktif (kW) dan daya semu (kVA). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut inidan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor Daya menggambarkan sudut phasa antara daya aktif dan daya semu. Faktor daya yang rendah merugikan karena mengakibatkan arus beban tinggi. Metode perbaikan faktor daya ada 2 :  Dengan mempertahankan nilai daya nyata nya (Watt) dan mengubah nilai daya reaktifnya (Var) sehingga daya semu (VA) yang terpakai menjadi kecil.  Dengan mempertahankan nilai daya semu nya (VA) dan mengubah nilai daya reaktifnya (Var) sehingga daya nyata (VA) yang terpakai menjadi kecil. Perbaikan faktor daya ini menggunakan kapasitor.Faktor daya dapat diperbaiki dengan memasang kapasitor pengkoreksi faktor daya pada sistim distribusi listrik/instalasi listrik di pabrik/industri. Kapasitor bertindak sebagai pembangkit daya reaktif dan oleh karenanya akan mengurangi jumlah daya reaktif, juga daya semu yang dihasilkan oleh bagian utilitas. Fungsi utama dari kapasitor yaitu sebagai penyeimbang beban induktif, Seperti yang kita ketahui beban listrik terdiri dari beban reaktif (R), induktif (L) dan capasitif(C). Dimana kebanyakan beban memiliki karakteristik induktif, sehingga untuk menyeimbangkan karakteristik beban tersebut perlu digunakan kapasitor yang berperan sebagai beban kapasitif. Dengan pemasangan beban kapasitif, nilai arus induktif yang mengalir ke beban akan berkurang. Sebab beban mendapatkan suplai daya reaktif dari komponen kapasitor. Berikut adalah persamaan arus sebelum dan sesudah pemasangan kapasitor:

I= Setelah pemasangan persamaan : I’ =

kapasitor,

didapatkan

Persamaan tegangan di sisi penerima sebelum diberikan kapasitor adalah : Vr = Vs – I (R + jX) Vr = Vs -

(R + jX)

Persamaan tegangan di sisi penerima setelah diberikan kapasitor adalah : Vr’ = Vs – I’ (R + jX) Vr’ = Vs -

(R+jX)

Keterangan, Vr Vs P Q Qc R X

= Tegangan di sisi Penerima (V) = Tegangan di sisi Pengirim(V) = Daya Aktif (Watt) = Daya Reaktif (Var) = Daya Reaktif Kompensator = Resistansi Saluran (Ohm) = Reaktansi Saluran (Ohm)

Dari persamaan di atas terlihat dengan menambahkan beban kapasitif ke dalam sistem akan dapat mengurangi konsumsi daya reaktif oleh beban, yang pada akhirnya akan memperbaiki nilai tegangan di sisi penerima. Dan kita dapat perhitungkan besar dari kapasitor yang akan digunakan, agar Tegangan jatuh pada saluran transmisi dari KARA menuju WIDP dapat diperbaiki dan tidak melebihi batas toleransi. Besar kapasitor yang akan digunakan dapat dihitung menggunakan persamaan berikut : Qc = P ( tan φ – tan θ ) Keterangan : Qc P tan φ tan θ

= besar kapasitor dipasang = besar daya aktif = sudut factor daya awal = sudut factor daya yang diinginkan


3.

Metode Perbaikan Tegangan Jatuh pada Saluran Transmisi

Pada platform KARA yang berada di daerah sentral (dapat dilihat pada gambar 3.3 yang dilingkarkan) akan disalurkan melalui sebuah saluran transmisi bawah laut (Subsea Cable) dengan tegangan referensi pengirim sebesar 34,5 kV yang akan disalurkan menuju platform di daerah utara yang bernama WIDP dengan jarak yang cukup jauh yaitu ± 132.000 ftatau ± 41 km. Namun ketika dilihat melalui monitoring SCADA, ketika pada salah satu kasus dimana beban sebesar 13 MW, tegangan yang diterima oleh platform WIDP yang berada di daerah utara ternyata mengalami perbedaan tegangan yang cukup signifikan. Hal ini dikarenakan terjadinya tegangan jatuh yang cukup besar sehingga tegangan yang diterima pada saat sampai ke bus yang berada di WIDP tidak sesuai dengan yang dikirimkan dari KARA yang berada di daerah sentral.

Vs = 34,767 kV

Dari perhitungan yang telah dilakukan diatas dapat dilihat terdapat drop voltage yang cukup besar yaitu 13,45 % dan juga melebihi batas toleransi yang diperbolehkan, yaitu 5– 10%. Hal ini dikarenakan dalam proses transmisi tenaga listrik sering kali dialami rugirugi daya yang cukup besar yang diakibatkan oleh rugi-rugi pada saluran transmisi. Rugi-rugi daya tersebut memberikan pengaruh yang besar terhadap kualitas daya sehingga tegangan yang dikirimkan ke platform WIDP mengalami penurunan yang cukup besar. Nilai tegangan yang melebihi batas toleransi akan dapat menyebabkan tidak optimalnya kerja dari peralatan listrik pada sisi penerima. Nilai resistansi dari suatu penghantar merupakan penyebab utama rugi-rugi daya yang terjadi pada saluran transmisi. Maka dari itu, akan dilakukan beberapa metode untuk perbaikan Tegangan jatuh yang terjadi di saluran transmisi dari platformKARA yang berada di daerah sentral yang menuju platformWIDP yang berada di daerah utara.

3.1 Perbaikan Tegangan dengan Penambahan Kabel Saluran Dilihat dari monitoring SCADA pada gambar 3 di atas, terlihat bahwa terdapat Tegangan jatuh yang cukup besar dan melebihi batas toleransi dari yang ditentukan. Namun untuk mengetahui apakah kabel saluran transmisi adalah penyebab utama dari Tegangan jatuh atau bukan, harus diketahui terlebih dahulu berapa tahanan atau impedansi dari kabel tersebut. Berikut adalah perhitungan impedansi dari kabel saluran transmisi diantara KARA dan W IDP. Diketahui :

R

= 3,813 Ω

XL

= 4,83 Ω

Z = R + j XL = 6,154 < 51,71 o Ω

Vr = 30,092 kV Gambar 3. Tegangan jatuh pada KARA menuju WIDP. Sehingga diketahui persentase Drop Voltage dari KARA menuju WIDP yaitu : ∆V ∆V

= ∆V

=

Dilihat dari perhitungan yang telah dilakukan di atas, terlihat impedansi pada kabel saluran transmisi diantara KARA dan WIDP cukup besar, sehingga ketika dihitung kembali untuk mencari Tegangan jatuh pada kabel tersebut pada perhitungan dibawah ini : ∆V

= Z . IR. √ = 3,323 kV

x 100 % x 100 %

∆V

=

x 100 % = 9,56 %

= 13,45 %


Terlihat pada kabel tersebut hanya memiliki Tegangan jatuh yang melebihi batas toleransi seperti yang terlihat pada monitoring SCADA. Karena itu akan dilakukan perbaikan tegangan dengan memasangkan kabel saluran transmisi yang sudah ada di antara KARA dan WIDP dan diparallelkan dengan kabel yang baru, sehingga Tegangan jatuh yang terjadi menjadi lebih kecil, dikarenakan arus yang terbagi menjadi dua saat penyaluran daya melalui dua kabel secara parallel. Berikut adalah perhitungan Tegangan jatuh setelah pemasangan kabel secara parallel pada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP : ∆V ∆V

dan tidak melebihi batas toleransi yang ditentukan, namun adanya faktor ekonomi, dimana pada proses instalasi kabel bawah laut ini memerlukan waktu 7 hari untuk instalasi kabel sepanjang 10.000 ft dengan biaya sebesar ± 400.000 USD dan sedangkan jarak pemasangan kabel adalah 132.000 ft, sehingga dapat dibayangkan pada proses pemasangan kabel bawah laut ini akan memakan biaya yang sangat besar dan cukup kompleks dan juga membutuhkan waktu yang cukup lama untuk proses instalasinya. Maka dari itu, perbaikan tegangan dengan pemasangan kabel saluran transmisi secara paralel tidak terlalu efektif untuk dilakukan.

= Z/2 . IR. √ = = 1,662 kV =

x 100 % = 4,78 %

Dilihat dari perhitungan yang telah dilakukan, terlihat setelah menambahkan pemasangan kabel saluran transmisi secara parallel dari kabel yang ada, Tegangan jatuhpada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP menjadi lebih kecil dan tidak melebihi batas toleransi yang ditentukan, namun akan dilakukan juga simulasi untuk lebih membuktikan apakah penambahan kabelsecara parallel dapat memperbaikiTegangan jatuh pada saluran transmisi antara KARA dan WIDP.

2 Perbaikan Tegangan dengan Penambahan Beban Kapasitif 3. Pada monitoring SCADA (gambar 3) di atas, terlihat bahwa terdapat Tegangan jatuh yang cukup besar dan melebihi batas toleransi dari yang ditentukan. Namun sebelum dilakukan perbaikan tegangan dengan penambahan beban kapasitif, terlebih dahulu harus diketahui kebenarannya bahwa pada saluran transmisi terdapat Tegangan jatuh yang besar. Berikut adalah perhitungan tegangan di sisi penerima saluran transmisi sebelum diberikan kapasitor yaitu pada platformWIDP : Vr Vr ∆V

Gambar 4. Tegangan jatuh Sebelum Pemasangan Kabel

= Vs (R + jX) = 30,807 kV = x 100 % = 11,39 %

Terlihat pada kabel tersebut hanya memiliki Tegangan jatuh yang melebihi batas toleransi seperti yang terlihat pada monitoring SCADA. Karena itu akan dilakukan perbaikan tegangan dengan menambahkan kapasitor sebagai beban kapasitif pada bagian sisi penerima dari saluran transmisi di WIDP. Qc Vr

= 4192 MVar

= Vs Vr

Gambar 5. Tegangan jatuh Sesudah Pemasangan Kabel Dilihat dari simulasi yang telah dilakukan, terlihat setelah menambahkan pemasangan kabel saluran transmisi secara parallel dari kabel yang ada, terbukti bahwaTegangan jatuhpada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP menjadi lebih kecil

∆V

=

(R + jX) = 32,099 kV x 100 % = 7,05 %

Dilihat dari perhitungan yang telah dilakukan, terlihat setelah menambahkan beban kapasitif, Tegangan jatuhpada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP menjadi lebih kecil, namun akan dilakukan juga simulasi untuk lebih membuktikan apakah penambahan beban kapasitf dapat memperbaiki Tegangan jatuh


pada saluran transmisi antara KARA dan WIDP.

dapat dilakukan pengaturan tegangan sesuai dengan kondisi yang sesungguhnya. a

Gambar 6. Tegangan jatuh Sebelum Pemasangan Kapasitor

=

3.3 Perbaikan Tegangan dengan Pemasangan Trafo Tap Changer Pada monitoring SCADA (gambar 3) di atas, terlihat bahwa terdapat Tegangan jatuh yang cukup besar dan melebihi batas toleransi dari yang ditentukan. Pada perbaikan tegangan dengan menambahkan Transformer Tap Changeryang akan dipasangkan di sisi pengirim saluran transmisi yaitu pada platform KARA, dimana diketahui rasio lilitanyang dibutuhkan pada saluran transmisi pada transformer tap changer pada tap 0% adalah 1, yang dikarenakan perbandingan antara lilitan primer dan sekunder pada transformer tersebut adalah sama. Namun pada pemasangan transformer ini, rasionya harus disesuaikan terlebih dahulu agar

= 1,155

Dilihat dari perhitungan yang telah dilakukan di atas, didapatkan rasio lilitan Trafo Tap Changer yang akan dipasangkan pada sisi pengirim saluran transmisi yaitu pada platform KARA, dimana rasio yang telah dihitung ini akan disetarakan dengan rasio 1 untuk mempermudah ilustrasi ketika tap pada trafo akan diubah-ubah. Kemudian pada perbaikan tegangan ini akan dilakukan perubahan pada Tap Changing dari Transformer tersebut, dimana yang akan coba dihitung adalah pada Tap sebesar 5 %, dan - 5 %, dimana akan dihitung pada persamaan berikut:

Gambar 7. Tegangan jatuh Sesudah Pemasangan Kapasitor Dilihat dari simulasi yang telah dilakukan, terlihat setelah menambahkan beban kapasitif pada sisi penerima dari saluran transmisi antara KARA dan WIDP, terbukti bahwaTegangan jatuhpada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP menjadi lebih kecil, namun penurunan atau perubahan yang diperlihatkan tidak signifikan atau cukup kecil dan masih melebihi batas toleransi yang ditentukan dan timbulnya efek harmonisa pada jaringan apabila kapasitor yang dipasang terlalu besar akan menyebabkan jaringan menjadi kapasitif maka akan menyebabkan arus dan tegangan naik dan daya menjadi naik, sehingga perbaikan tegangan dengan menambahkan beban kapasitif tidak terlalu efektif untuk dilakukan.

=

anew

= ( aold + ( % . aold ))

Perhitungan Tegangan sekunder pada Tap 5 % : anew

= ( 1,155+ ( 5 % . 1,155 )) anew

Vs

=

= 1,212 =

∆V

= 28,685 kV = 17,49 %

Perhitungan Tegangan sekunder pada Tap - 5 % : anew

= ( 1,155+ ( -5 % . 1,155 )) anew

Vs

=

= 1,097 =

= 31,692 kV

∆V

= 8,84 %

Perhitungan Tegangan sekunder pada Tap - 10 %: anew

= ( 1,155+ ( -10 % . 1,155 )) anew

Vs

= ∆V

= 1,0395 =

= 33,445 kV = 3,802 %

Dilihat dari perhitungan yang telah dilakukan, terlihat setelah dilakukan pengaturan


Tap pada Transformer tersebut, Tegangan jatuhpada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP terlihat bahwa ketika di tap naik menjadi 5 %, tegangan menjadi turun, kemudian ketika di tap turun menjadi - 5 %, tegangan menjadi naik pada sisi penerima di WIDP, dan ketika di tap turun menjadi - 10 %, tegangan menjadi semakin naik dan tegangan jatuh pun semakin kecil. Namun akan dilakukan juga simulasi untuk lebih membuktikan apakah pemasangan Transformer Tap Changer dapat memperbaiki Tegangan jatuh pada saluran transmisi antara KARA dan WIDP.

mengatur tegangan secara otomatis, sehingga perbaikan tegangan dengan pemasangan pemasangan tranfo tap changer dapat dikatakan yang paling optimal untuk dilakukan.

4. KESIMPULAN Dari penelitian perbaikan tegangan yang telah dilakukan,dapat diambil kesimpulan dimana, perbaikan tegangan menggunakan metode pemasangan Transformer Tap Changer merupakanmetodeperbaikan yang paling optimal dilakukan baik dari segi kehandalan maupun segi ekonomi dalam memperbaiki Tegangan jatuh yang terjadi pada saluran transmisi antara KARA dan WIDP, dengan mengatur Tap Changing hingga didapatkan tegangan yang diinginkan, yang dipasang pada sisi penerima.

5. DAFTAR ACUAN Gambar 8.Tegangan jatuhpadaTransformerTap Changer -5%

[1]

[2]

[3] Gambar 9. Tegangan jatuh pada TransformerTap Changer -10% Dilihat dari simulasi yang telah dilakukan, terlihat setelah memasangkan TransformerTap Changer (Autotransformer) pada sisi penerima dari saluran transmisi antara KARA dan WIDP, terbukti bahwa Tegangan jatuhpada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP dapat diperbaiki ketika persentase pada tap trafo semakin negatif.Tegangan jatuh pada saluran transmisi diantara KARA dan WIDP pada metode pemasangan transformertap changer lebih kecil dibandingkan dengan metode perbaikan dengan penambahan kabel secara parallel. Dan juga dari segi faktor ekonomi dimana proses pemasangan trafo tap changer memakan biaya yang lebih kecil dibandingkan dengan metode perbaikan dengan penambahan kabel secara parallel, dimana pada Transformer Tap Changer (Autotransformer) ditambah dengan proses instalasinya hanya diperlukan biaya sebesar ± 160.000 USD dan hanya memerlukan waktu selama 30 hari. Selain itu Transformer Tap Changer (Autotransformer) dapat

[4]

[5]

[6] [7]

[8]

Chapman, Stephen J., “Electric Machinery and Power System Fundamental”, Mc Graw - Hill, New York, 2002. Grigsby, Leonardo L. “Electric power generation, transmission, and distribution”, Boca Raton, CRC Press, 2007. JR, William D. Stevenson, “Elements of Power System Analysis, 4th Edition”, Mc Graw - Hill, 1992. Murty, P. S. R.,”Power System Operation and Control”, TATA Mc Graw - Hill, New Delhi, 1984. Taylor, Carson W., “Power System Voltage Stability”, Mc Graw - Hill, Singapore, 1994. Weedy, B. M., Cory, B. J.,”Electric Power Systems, 4th Edition”, John Wiley & Sons, 1967. Tragicenter.blogspot,”Trafo Tap Changer”, 23.08.13, http://tragicenter.blogspot.com/2013/08/t ap-changer-trafo-daya.html. Turan, Gonen. 1976, Electric Power Distribution System Engineering, McGraw-Hill Book Company.


Analisa Perbaikan Tegangan Pada Saluran Transmisi Industri Minyak Lepas Pantai CNOOC SES Ltd

Recommend Documents