ANALISA PERHITUNGAN SUSUT TEKNIS DENGAN PENDEKATAN KURVA BEBAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN (PERSERO) RAYON MEDAN KOTA Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) (S pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi K Teknik Energi Listrik Oleh: BAYU PRADANA PUTRA PURBA NIM : 080402089
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ANALISA PERHITUNGAN SUSUT TEKNIS DENGAN PENDEKATAN KURVA BEBAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN (PERSERO) RAYON MEDAN KOTA Oleh : BAYU PRADANA PUTRA PURBA 080402089 Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada Tanggal 9 Bulan Oktober Tahun 2013 di depan penguji : 1. Ketua Penguji
: Ir. Syamsul Amien, M.Si.
2. Anggota Penguji
: Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si.
Disetujui Oleh: Pembimbing Tugas Akhir
(Ir. Eddy Warman, M.T.) NIP : 19541220 198003 1 001 Diketahui Oleh: Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU
(Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si.) NIP : 19540531 198601 1 002 Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Dalam pendistribusian energi listrik dari pembangkit hingga ke konsumen terjadi hilangnya energi atau susut energi (losses). Susut energi pada suatu sistem kelistrikan pasti selalu ada. Hal ini disebabkan adanya kandungan tahanan pada penghantar yang bersifat permanen dan sifat alamiah jaringan itu sendiri. Berdasarkan standar nasional , losses pada saluran transmisi dan distribusi idealnya adalah sekitar 8% - 10%. Pada tugas akhir ini akan dilihat pengaruh dari pertambahan beban daya listrik terhadap susut teknis pada jaringan. Semakin besar beban yang dilayani, maka akan menghasilkan susut teknis yang semakin membesar pula. Pada bulan Juni tahun 2013 total susut teknis pada Gardu Induk Glugur TD II mencapai 350690.76 kWH yang terdiri dari susut pada penyulang JTM sebesar 64194.97 kWH dan susut pada transformator distribusi sebesar 286495.79 kWH. Kata Kunci : susut teknis, sistem distribusi
i Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “ANALISA PERHITUNGAN SUSUT TEKNIS DENGAN PENDEKATAN KURVA BEBAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN (PERSERO) RAYON MEDAN KOTA”. Adapun penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan yang wajib dipenuhi mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir ini dipersembahkan kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya, yaitu Waspada Purba dan Waty br. Sembiring, dan saudara kandung penulis, Rehngenana br. Purba, Wenina br. Purba dan Andyko Ferdinando Putra Purba atas seluruh perhatian doa dan dukungannya selama ini. Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis memperoleh banyak sekali bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Eddy Warman, M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini.
ii Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Hendra Zulkarnain selaku Dosen Wali penulis yang senantiasa memberikan bimbingan selama perkuliahan. 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Rachmad Fauzi, ST, MT selaku Ketua Departemen dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Seluruh Staf Pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh Pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas bantuan administrasinya. 5. Seluruh keluarga dan saudara yang selalu memberikan bimbingan, motivasi dan doa untuk penulis semasa menjalani perkuliahan dari awal hingga selesai. 6. Sahabat-sahabat Terbaik pemberi saran, motivasi dan dukungan yang sangat sering membantu penulis selama pengerjaan Tugas Akhir : Rizky Ferdinan, Army Frans Tampubolon, Eykel Boy Suranta Ginting, Wenly Andalenta Sinulingga, Christian Daniel Simanjuntak, Darminton Yordanus Sinulingga, Parulian Sibarani, Doly Damanik, Elis Feronika Hutasoit, Junaidy Sipayung, Eka Rahmat Surbakti, William Steven Sijabat, Marco Van Basten Hutajulu, Mayhendra Panjaitan, Raja Putra Sitepu, dan Elvis Sinaga, 7. Seluruh teman-teman mahasiswa Departemen Teknik Elektro FT-USU yang juga memberikan banyak motivasi dan pengalaman bersama semasa kuliah, khususnya angkatan 2008. 8. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi
iii Universitas Sumatera Utara
pembelajaran dan penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Penulis juga berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan semua pihak yang membutuhkannya. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Oktober 2013 Penulis,
Bayu Pradana Putra Purba NIM : 080402089
iv Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK..................................................................................................
i
KATA PENGANTAR……………………………………………………
ii
DAFTAR ISI……………………………………………………………..
v
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………….
viii
DAFTAR TABEL………………………………………………………..
x
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………………………………………….
1
1.2 Rumusan Masalah…………...………………………….
2
1.3 Batasan Masalah………………………………………...
2
1.4 Tujuan………….………………………………………..
3
1.5 Manfaat…………….……………………………………
3
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum…..…………………..…………………………….. 3 2.2 Jaringan Distribusi Primer……………………………….. 6 2.2.1 Jaringan Radial..…………….………………………. 6 2.2.2 Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)…….......
7
2.2.3 Jaringan Lingkaran (Loop)….……………………… 8 2.2.4 Jaringan Spindel………………………………….…. 8 2.2.5 Sistem Gugus (Kluster)……….…………………….. 9 2.3 Jaringan Distribusi Sekinder……………………………... 10
v Universitas Sumatera Utara
2.4 Transformator……………………………………………
12
2.4.1 Jenis-jenis Transformator…………………………. . 14 2.4.2 Rugi-rugi Transformator………………………...…
15
2.5 Transformator Distribusi……………………………….. . 17 2.6 Susut Energi………………..…………………………….
22
2.7 Jenis-jenis Susut Energi…...…………………………….
23
2.7.1 Susut Energi Ditinjau dari Tempat Terjadinya …..
23
2.7.2 Susut Energi Ditinjau dari Sisi Sifatnya………...…
23
2.7.3 Susut Energi Ditinjau dari Sisi Penyebabnya....….
24
2.8 Penyebab Terjadinya Susut Energi……………………..
26
2.9 Susut Teknis Pada Jaringan Distribusi…………………
27
2.10 Pengaruh Susut Teknis Terhadap Kerugian PT PLN (PERSERO)…………………………………… 28
BAB III
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pengumpulan Data………………………………………
34
3.2 Pengolahan Data…………………….…………………..
34
3.2.1 Pengolahan Data pada JTM………………………..
35
3.2.2 Pengolahan Data pada Transformator Distribusi.…
36
HASIL DAN ANALISIS 4.1 Data………………………………………………………
38
4.2 Pengolahan Data….………………………………..........
43
4.2.1 Perhitungan Susut Teknis pada JTM………………
43
vi Universitas Sumatera Utara
4.2.2 Perhitungan Susut Teknis pada Transformator
BAB V
Distribusi…………………………………………...
49
4.2.3 Komposisi Susut Teknis Pada TD GI Glugur..........
56
PENUTUP 5.1 Kesimpulan………………………………………………
59
5.2 Saran……………………………………………………..
59
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………....... 60 LAMPIRAN
vii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambaran Umum Distribusi Tenaga Listrik………………... 5
Gambar 2.2
Konfigurasi Jaringan Radial……........................................... 6
Gambar 2.3
Konfigurasi Tie Line ………………..……........................... 7
Gambar 2.4
Konfigurasi Jaringan Loop……………................................
Gambar 2.5
Konfigurasi Jaringan Spindel ……………………………… 9
Gambar 2.6
Konfigurasi Jaringan Kluster ……………………..……….. 10
Gambar 2.7
Jaringan Distribusi Sekunder ……………………………...
11
Gambar 2.8
Transformator………………………………………………
12
Gambar 2.9
Prinsip Kerja Transformator ………………………………. 13
8
Gambar 2.10 Konstruksi Transformator Distribusi...…………………….. 19 Gambar 2.11 Gardu Transformator Distribusi……………………………. 21 Gambar 3.1
Blok Diagram Langkah Kerja Penelitian ……..…………… 39
Gambar 4.1
Single One Diagram GI Glugur……………….…………… 39
Gambar 4.2
Grafik Kurva Beban Bulanan TD II GI Glugur …………… 40
Gambar 4.3
Grafik Susut Teknis pada JTM TD II GI Glugur..…………
49
viii Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4
Grafik Susut Teknis pada Trafo Distribusi TD II GI Glugur……………………………………………………... 55
Gambar 4.5
Grafik Komposisi Susut Teknis pada TD II Glugur …….… 57
Gambar 4.6
Grafik Jumlah Susut Total pada TD II Glugur …….…….… 58
ix Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Penyulang pada TD II GI Glugur …………………………
34
Tabel 4.1
Beban Bulanan pada TD II Glugur ………………………..
40
Tabel 4.2
kWH input pada TD II GI Glugur .………………………..
41
Tabel 4.3
Parameter-parameter pada Penyulang JTM………………..
42
Tabel 4.4
Parameter-parameter pada Transformator Distribusi….…..
42
Tabel 4.5
Susut Teknis pada Jaringan Tegangan Menengah….……..
48
Tabel 4.6
Susut Teknis pada Transformator Distribusi….…………..
54
Tabel 4.7
Komposisi Susut Teknis TD II Glugur …………………..
56
x Universitas Sumatera Utara
