ANALISIS ALIRAN DAYA BEBAN TIDAK SEIMBANG PADA FEEDER BLANG BINTANG GH LAMBARO BANDA ACEH

Seminar Nasional dan ExpoTeknik Elektro 2012

ISSN : 2088-9984

ANALISIS ALIRAN DAYA BEBAN TIDAK SEIMBANG PADA FEEDER BLANG BINTANG GH LAMBARO BANDA ACEH Syahrizal1), Syukriyadin2),Ridha Firdaus3) 1,2,3)

.Teknik Energi Listrik Universitas Syiah Kuala Jl. Syech A. Rauf No.7 Darussalam 23111 e-mail: 1) [email protected]

Dalama sistem distribusi permintaan daya oleh konsumen terus bertambah. Besarnya daya yang diminta pun tidak selalu sama, yang menyebabkan terjadinya pembagian beban yang tidak merata. Hal ini menyebabkan distribusi beban masing-masing phasa harus dijaga agar seimbang. Namun pada kenyataannya, pembebanan masing-masing phasa tidaklah selalu seimbang. Sehingga secara tidak langsung akibat dari ketidakseimbangan beban tersebut membuat pihak PLN selaku produsen listrik mengalami kerugian. Dengan menganalisa aliran daya pada sistem dengan beban yang tidak seimbang, maka diharapkan dapat ditentukan operasi sistem distribusi yang lebih efisien. Beberapa metode yang sering digunakan dalam menghitung aliran daya adalah metode Gauss Seidel, metode Newton Rhapson, metode Decoupled Newton Rhapson, dan metode Fast Decoupled Newton Rhapson, yang pada umumnya merupakan metode yang digunakan pada sistem transmisi, di mana phasa relatif seimbang sedangkan karakteristik sistem distribusi berbeda dengan sistem transmisi. Oleh karena itu diperlukan suatu metode untuk menganalisa aliran daya yang sesuai dengan karakteristik sistem distribusi. Penelitian ini akan mencoba menyelesaikan perhitungan aliran daya pada sistem distribusi dengan beban yang tidak seimbang dengan menggunakan perangkat lunak ETAP 7.0 Sistem yang akan diuji adalah sistem distribusi pada penyulang Blang Bintang gardu hubung Lambaro Banda - Aceh.

ABSTRAK Pada penelitian ini, difokuskan untuk menganalisa aliran daya dengan beban tidak seimbang pada sistem distribusi. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan data pembebanan pada feeder (penyulang) Blang Bintang Gardu Hubung Lambaro. Perhitungan aliran daya tidak seimbang dilakukan dengan menggunakan software ETAP 7.0 Pada penyulang Blang Bintang, beban pada phasa A adalah sebesar 0,297 MW dan 0,206 Mvar, beban pada phasa B adalah sebesar 0,287 MW dan 0,187 Mvar, sedangkan beban pada phasa C adalah sebesar 0,297 MW dan 0,206 Mvar. Dari hasil penelitian ini, didapat bahwa tegangan pada sisi sekunder transformator distribusi memiliki perbedaan nilai tegangan antar masing-masing phasa.

Kata Kunci: Aliran Daya, Unbalanced Load Flow, Distribusi Sekunder, ETAP

1. Pendahuluan Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem membangkitkan tenaga listrik dan menyalurkan-nya ke beban-beban yang letaknya tersebar. Secara garis besar terdiri dari tiga proses, yaitu pembangkitan tenaga listrik, transmisi, dan distribusi kepada pelanggan. Distribusi daya pada sistem distribusi tenaga listrik dialirkan melalui sistem penyaluran tenaga listrik yaitu dari gardu hubung ke pelanggan. Secara garis besar, sistem distribusi dibagi menjadi dua bagian, yaitu distribusi primer dan distribusi sekunder. Distribusi primer merupakan jaringan distribusi tenaga listrik yang memiliki sistem jaringan tegangan menengah (JTM) sebesar 20 kV. Jaringan ini dimulai dari sisi sekunder tegangan menengah (TM) trafo daya yang terdapat pada gardu induk (GI) hingga sisi primer pada trafo distribusi pada gardu hubung (GH). Terdapat bermacam-macam bentuk rangkaian jaringan distribusi primer, yaitu radial, loop, spindel, dan hibrid. Sementara, sistem distribusi sekunder adalah jaringan daya listrik yang termasuk dalam kategori jaringan tegangan rendah JTM (sistem 380/220 Volt), yaitu rating yang sama dengan tegangan peralatan yang digunakan oleh pelanggan [1]. Jaringan distribusi sekunder bermula dari sisi sekunder tegangan rendah (TR) trafo distribusi dan berakhir hingga ke alat ukur (meteran) pelanggan.

2. Beban Sistem Distribusi Dalam dunia kelistrikan, telah dikenal dua jenis beban, yaitu beban linear dan beban nonlinear.

A. Beban Linier Beban linear adalah beban yang memberikan bentuk keluaran linear atau sama dengan bentuk masukan, artinya daya yang mengalir sebanding dengan impedansi dan perubahan tegangan. Beban linear terdiri dari tiga macam beban, yaitu beban resistif, beban induktif, dan beban kapasitif.

B. Beban Non Linier Beban non linear adalah beban yang keluarannya tidak sebanding dengan tegangan masukan, sehingga arus balik melalui kawat netral tidak sama dengan nol. Contoh beban non linear adalah saklar atau switch yang terbuat dari bahan semikonduktor, inverter, konverter, A-1

Seminar Nasional dan ExpoTeknik Elektro 2012

ISSN : 2088-9984

dan peralatan elektronika lainnya. Beban non linear ini akan menghasilkan harmonisa pada kelipatan bilangan bulat ganjil frekuensi dasar.

1. Slack bus (bus referensi/Swing bus) : pada bus ini diketahui nilai dari tegangan (V) dan sudut phasanya (θ). 2. Generator bus (bus pengatur tegangan) : pada bus ini nilai yang diketahui adalah nilai daya aktif (P) dan besar tegangannya (V). 3. Load bus : Pada bus ini nilai yang diketahui adalah nilai daya aktif (P) dan daya reaktif (Q).

C. Keseimbangan Beban dan Ketidakseim-bangan Beban Beban – beban dari phasa seimbang adalah beban dimana arus yang mengalir pada beban-beban simetris dan beban-beban tersebut dihubungkan pada tegangan yang simetris pula. Pada phasa tunggal dengan sistem 3 kawat beban seimbang bila arus yang mengalir pada kawat netralnya bernilai nol. Kemungkinan keadaan tidak seimbang ada 3 yaitu [2]:

Dalam hal ini besaran-besaran yang tidak diketahui pada tiap jenis bus harus dihitung untuk menyelesaikan masalah aliran daya.

A. Metode Aliran Daya Konvensional

 Ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 120 satu dengan yang lainnya.  Ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 120 satu dengan yang lainnya.  Ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 120 satu dengan yang lainnya.

Metode konvensional merupakan suatu sistem persamaan linear yang dapat dinyatakan sebagai [3,4,5]:    | V 

  P    J 1   | Q

.....................

(1)

dimana J adalah matriks turunan parsial yang dikenal dengan matriks Jacobian [3,4,5]:

Vektor diagram arus beban seimbang dan tidak seimbang dapat dilihat pada gambar.1.

 P   J   Q  

P   | V |  Q   | V | 

..................... (2)

Adanya ketergantungan antara daya nyata dengan sudut phasa tegangan bus dan antara daya reaktif dengan magnitude tegangan bus, mengakibatkan adanya perubahan yang kecil pada magnitude tegangan tidak akan menyebabkan perubahan yang berarti pada daya nyata. Sedangkan perubahan kecil pada sudut tegangan fasa tidak akan menyebabkan perubahan berarti pada daya reaktif.

Gambar 1. Vektor Diagram Arus

Pada Gambar 1, (a) menunjukkan bahwa vektor diagram arus dalam keadaan seimbang. Disini terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arus (IR, IS ,IT) adalah sama dengan nol sehingga tidak muncul arus netral (I N). Sedangkan pada gambar (b) menunjukkan vektor diagram arus yang tidak seimbang. Disini terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arus (IR, IS ,IT) adalah tidak sama dengan nol sehingga muncul arus netral (IN). Besarnya arus netral (IN) tergantung pada berapa besar faktor ketidakseimbangannya.

 P   J1 Q   0   

0     J 4   | V |

..................... (3)

 P  P  J1         Q  Q  J 4  | V |   | V |   V 

Elemen-eleman pada diturunkan menjadi:

2.1 Studi Aliran Daya

..................... (4) ..................... (5) matriks

jacobian

dapat

Untuk J1:  P  H ij   i    ViV j Yij sin( j   i   ij ) ...................   j 

Hasil yang ingin diketahui dari studi aliran daya adalah data yang mengkaitkan antara besar daya suplai dari generator dan jumlah beban yang membutuhkan daya pada kondisi operasi normal. Hal tersebut dibutuhkan apabila pada suatu ketika ada perubahan kinerja sistem akibat ketidaksengajaan (gangguan, sambaran petir, dan sebagainya) ataupun yang disengaja (pengoperasian, pengembangan, dan sebagainya) [2,3,4]. Di dalam studi tenaga, terdapat tiga jenis bus, yaitu:

(6)

  ViV j sin( j   i ).Bij n  P  H ii   i    ViVi Yii sin  ii   ViV j Yij sin( j   i   ij ) j 1   i  j i

  Vi .Bii  Qi 2

Dimana : Bii  Yii sin ii Bij  Yij sin ij A-2

.. (7)

Seminar Nasional dan ExpoTeknik Elektro 2012

ISSN : 2088-9984

n

. b. c. n. g.

Qi   ViV j Yij sin( j   i   ij ) j 1 j i

Untuk J2: Nij≈0 Nii≈0 Untuk J3: Jij≈0 Jii≈0

Ipq

V pa

zpqaa

b

Ipqc

V pb V p c

}z }z }z

zpqbb

pq

zpqcc

Ipqn

pq

zpqnn

pq

ab

Vqa

zpqac

bc

Vqb

zpqan zpq

cn

bn

Vq

c

.a .b .c .n .g

Gambar.2 Pemodelan Saluran Tiga Fasa Empat Kabel Saluran Distribusi

Parameter saluran dapat ditentukan dari suatu metode yang dikembangkan oleh Carson dan Lewis. Matrik 4x4 diri dan mutual kopling dari saluran tiga fasa dapat diperlihatkan pada matrik di bawah [7]. Tegangan pada sisi terima untuk pemodelan saluran di atas dapat ditulis pada persamaan berikut [7]:

Untuk J4:  Q Lij   i V j 

Ipqa

a

    ViV j Yij sin( j   i   ij )  

....... (8)

  ViV j sin( j   i ).Bij n  Q  Lii   i    ViVi Yii sin  ii   ViV j Yij sin( j   i   ij ) j 1   Vi 

....... (9)

V pa  Vqa   z aa pq  b   b   ba V V z  p    q    pq V pc  Vqc   z ca pq  n   n   na V V z  p   q   pq

j i

 Q  2   i    Vi .Bii  Qi   Vi 

Dimana : Bii  Yii sin ii Bij  Yij sin ij

z ab pq z bb pq z cb pq z nb pq

z ac pq z bc pq z cc pq z nc pq

a   I pq  z an pq   bn b  z pq   I pq  ... (14) . c   I pq  z cn pq nn   n  z pq   I pq 

Persamaan di atas dapat ditulis ulang dengan persamaan berikut:

n

Qi   ViV jYij sin( j   i  ij )

abc n abc V pabc  Vqabc   Z pq  z pq   I pq    n   n   n nn   n  ... (15)  V p   Vq   z pq z pq   I pq 

j 1 j i

Sehingga, elemen matriks jacobian dikoreksi menjadi:

 P   H Q   0    (10)

0     L  | V |

............

Jika netral ditanahkan, tegangan

(6)

dianggap sama. Maka dari baris pertama persamaan (15) [7]: 1

n n abc I pq   z nn pq z pq I pq

Atau dapat ditulis(Sulistiyono,2011):

Pk=Hk.δk+1 Qk=Lk.Vk+1

.............. .............

(11) (12)

..............

abc V pabc  Vqabc  Ze abc pq I pq

Salah satu metode yang bisa digunakan dalam menghitung aliran daya dengan beban tidak seimbang adalah metode injeksi arus. Metode injeksi arus adalah metode baru hasil pengembangan dari metode NewtonRaphson yang digunakan untuk menyelesaikan masalah aliran daya pada saluran distribusi. Adapun proses injeksi arus adalah dengan menggunakan persamaan berikut [4,6]: .................................

T

(16)

Dengan mensubstitusikan persamaan (16) ke persamaan (15), didapat:

B. Metode Aliran Daya Beban Tidak Seimbang

I=YE

V pn dan Vqn dapat

............

(17)

Dimana :

1

abc nn Ze abc pq  Z pq  z pq z

n T pq

 ze aa pq    zeba pq  ze ca  pq

ze ab pq zebb pq ze cb pq

 ze ac pq bc  ..... ze pq  ze ccpq 

(18)

abc I pq adalah vektor arus yang mengalir sepanjang

(13)

saluran antara bus p dan bus q. Besarnya bisa jadi sama dengan jumlah arus beban semua bus yang berada antara bus p dan bus q, ditambah dengan arus rugi-rugi sepanjang saluran antara bus p dan bus q setiap phasanya. Sedangkan tegangan pada bus q dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (17) [7]:

dimana: I = arus yang diinjeksi pada setiap bus Y = matriks Jacobian dari metode injeksi arus E = Tegangan pada setiap bus Model saluran tiga fasa empat kabel antara bus p dan bus q dapat diperlihatkan pada gambar.2 berikut.

A-3

Seminar Nasional dan ExpoTeknik Elektro 2012

Vqa  V pa   ze aa pq  b   b   ba V  V  ze  q   p   pq Vqc  V pc   ze ca      pq

ze ab pq zebb pq ze cb pq

ISSN : 2088-9984

a   I pq  ze ac pq bc   b  .. (19) ze pq   I pq  c  ze ccpq   I pq 

Dalam penelitian aliran daya sistem ini, maka metode yang digunakan ditunjukan pada skema penelitian gambar 4 berikut: START Aliran Daya Metode Tidak Seimbang

Untuk kasus dengan beban tiga phasa terhubung bintang atau beban satu phasa yang terhubung ke netral, besarnya arus injeksi beban pada bus q dapat diketahui dengan rumus [7]:  Sl a  q  Vqa  Il qa   b  b   Sl q  Il q    V b  Il qc   q     Sl c  q   Vqc 

*

 a  Vp   *  b  Vp   *  c  Vp  

  Pl a  jQl a  * q  V pa   q    Vqa    b b * n  Pl q  jQl q  b V     p Vqa    *    Pl c  jQl c  n q   q  V pc     Vqa    n

    n    n   

Aliran Daya Metode Konvensional MEMBUAT RANGKAIAN SIMULASI DAN MEMASUKKAN DATA BEBAN

ITERASI AWAL

ITERASI AWAL

MENHITUNG ALIRAN DAYA TIDAK SEIMBANG persamaan 32 dan 33

n

MENHITUNG ALIRAN DAYA Konvensional persamaan 23

.. (20)

(2.38) TES KONVERGEN

Dimana n adalah:  n=0 daya konstan  n=1 arus konstan  n=2 impedansi konstan

YA

YA

TES KONVERGEN

UPDATE TEGANGAN

UPDATE TEGANGAN

HASIL PERHITUNGAN ALIRAN DAYA

HASIL PERHITUNGAN ALIRAN DAYA PERBANDINGAN TIDAK SEIMBANG DENGAN KONVENSIONAL

SELESAI

3. Metodelogi Penelitian Gambar 4 Skema Tahapan Penelitian

Bedasarkan data yang didapat dalam penelitian maka rangkaian simulasi menggunakan ETAP 6.0.0 dapat didekati dengan rangakain seperti gambar 3 berikut, yang merupakan rangkaian dasar untuk menganalisa aliran dayapada penyulang Blang Bintang GH Lambaro.

4. Hasil Dan Pembahasan A. Hasil Simulasi Aliran Daya Dengan Beban Tidak Seimbang Pada Gardu Hubung Lambaro. Pada data hasil simulasi, aliran daya yang dihasilkan terdiri dari 3 phasa, yaitu phasa A, phasa B, dan phasa C. pada sistem distribusi penyulang Blang Bintang yang pada umumnya menyuplai konsumen rumah tangga, yang sebagian besar menggunakan beban satu phasa. Selain itu, setiap konsumen juga tidak memakai beban dengan besar yang sama pada setiap waktu sehingga hal ini menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan beban pada sistem distribusi. Pada Tabel.1 dapat dilihat nilai tegangan dan sudut dari masing-masing phasa. Besarnya tegangan masingmasing phasa pada sisi primer transformator tidak terlalu berbeda besarnya. Perbedaan besarnya nilai tegangan masing-masing phasa terjadi pada sisi sekunder transformator. Hal ini disebabkan karena sisi sekunder transformator dihubungkan dengan beban yang tidak seimbang. Selain perbedaan tegangan, besarnya sudut phasa juga bertambah. Dengan menganalisa aliran daya dengan metode tidak seimbang, dapat dilihat dengan jelas pada phasa mana saja terjadi penurunan tegangan yang sangat drastis.

Gambar 3 Rangakaian Simulasi Sistem Distribusi Penyulang Blang Bintang GH Lambaro

A-4

Seminar Nasional dan ExpoTeknik Elektro 2012

ISSN : 2088-9984

Tabel.1 Hasil Simulasi Tegangan Pada Transformator Distribusi Gardu G 104 G 83 G 133 G 105 G 24 G 25 G 26 G 27 G 39 G 28 G 132 G 29 G 30 G 31 G 127 G 82 G 111 G 32 G 123 G 103 G 80 G 112 G 81 G 33 G 35 G 34 G 36 G 37

BUS Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder

Phasa A V (PU) Sudut 0.99988 0.0 0.99875 -30.0 0.99984 0.0 0.97321 -31.1 0.99979 0.0 0.96817 -31.8 0.99911 0.0 0.95321 -31.7 0.99966 0.0 0.97094 -30.8 0.99929 0.0 0.95374 -21.6 0.99894 99.865 0.99173 -30.3 0.99865 0.0 0.99240 -30.2 0.99862 0.0 0.97596 -30.8 0.99848 0.0 0.99527 -30.1 0.99835 0.0 0.98076 -30.6 0.99809 0.0 0.97135 -31.1 0.99797 0.0 0.96921 -31.1 0.99786 0.0 0.96653 -31.8 0.99778 0.0 0.96737 -30.8 0.99775 0.0 0.95628 -31.9 0.99773 0.0 0.99353 -30.2 0.99772 0.0 0.99168 -30.2 0.99772 0.0 0.98206 -30.6 0.99770 0.0 0.99265 -30.2 0.99767 0.0 0.99762 -30.0 0.99762 0.0 0.99180 -30.2 0.99757 0.0 0.97398 -31.0 0.99744 0.0 0.96384 -31.4 0.99767 0.0 0.98997 -30.4 0.99773 0.0 0.99451 -30.0 0.99769 0.0 0.95300 -31.9 0. 99764 0.0 0.97189 -31.7

A-5

Phasa B V (PU) Sudut 0.99988 -120.0 0.99871 -150.1 0.99985 -120.0 0.97156 -151.4 0.99981 -120.0 0.96186 -151.6 0.99916 -120.0 0.95406 -151.6 0.99967 -120.0 0.97829 -151.0 0.99933 -120.0 0.97447 -151.1 0.98082 -120.0 0.98082 -150.8 0.99873 -120.0 0.99033 -150.3 0.99870 -120.0 0.98437 -150.5 0.99858 -120.0 0.98553 -150.5 0.99845 -120.0 0.98830 -150.4 0.99821 -120.0 0.97287 -151.0 0.99810 -120.0 0.99091 -150.2 0.99801 -120.0 0.97005 -151.2 0.99793 -120.0 0.97963 -150.7 0.99790 -120.0 0.95927 -151.7 0.99789 -120.0 0.99631 -150.1 0.99788 -120.0 0.98826 -150.4 0.99787 -120.0 0.99622 -150.1 0.99787 -120.0 0.99742 -150.0 0.99784 -120.0 0.99778 -150.0 0.99781 -120.0 0.99389 -150.2 0.99779 -120.0 0.97878 -150.8 0.99768 -120.0 0.97210 -151.0 0.99781 -120.0 0.98655 -150.6 0.99788 -120.0 0.98235 -151.7 0.99784 -120.0 0.98032 -150.7 0.99779 -120.0 0.96368 -151.6

Phasa C V (PU) Sudut 0.99988 120.0 0.99835 89.9 0.99985 120.0 0.96902 88.8 0.99981 120.0 0.96838 88.6 0.99911 120.0 0.95487 88.4 0.99964 120.0 0.97059 88.7 0.99928 120.0 0.96692 88.5 0.99895 120.0 0.98673 89.5 0.99865 120.0 0.98543 89.5 0.99870 120.0 0.98228 89.4 0.99848 120.0 0.99695 89.9 0.99835 120.0 0.97039 88.9 0.99810 120.0 0.98249 89.4 0.99798 120.0 0.97759 89.2 0.99788 120.0 0.97198 88.6 0.99780 120.0 0.97517 88.6 0.99776 120.0 0.96462 88.5 0.99775 120.0 0.98930 89.6 0.99773 120.0 0.98579 89.5 0.99773 120.0 0.99073 89.7 0.99772 120.0 0.99706 90.0 0.99769 120.0 0.99780 90.0 0.99765 120.0 0.99122 89.7 0.99762 120.0 0.99775 90.0 0.99749 120.0 0.98133 89.3 0.99770 120.0 0.98716 89.5 0.99775 120.0 0.96343 89.8 0.99771 120.0 0.98038 89.3 0.99768 120.0 0.96978 88.8

Seminar Nasional dan ExpoTeknik Elektro 2012

ISSN : 2088-9984

Tabel.2 Perbandingan Hasil Simulasi Unbalanced dan Konvensional Gardu G 104 G 83 G 133 G 105 G 24 G 25 G 26 G 27 G 39 G 28 G 132 G 29 G 30 G 31 G 127 G 82 G 111 G 32 G 123 G 103 G 80 G 112 G 81 G 33 G 35 G 34 G 36 G 37

BUS Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder

Phasa A V (PU) Sudut 0.99988 0.0 0.99875 -30.0 0.99984 0.0 0.97321 -31.1 0.99979 0.0 0.96817 -31.8 0.99911 0.0 0.95321 -31.7 0.99966 0.0 0.97094 -30.8 0.99929 0.0 0.95374 -21.6 0.99894 99.865 0.99173 -30.3 0.99865 0.0 0.99240 -30.2 0.99862 0.0 0.97596 -30.8 0.99848 0.0 0.99527 -30.1 0.99835 0.0 0.98076 -30.6 0.99809 0.0 0.97135 -31.1 0.99797 0.0 0.96921 -31.1 0.99786 0.0 0.96653 -31.8 0.99778 0.0 0.96737 -30.8 0.99775 0.0 0.95628 -31.9 0.99773 0.0 0.99353 -30.2 0.99772 0.0 0.99168 -30.2 0.99772 0.0 0.98206 -30.6 0.99770 0.0 0.99265 -30.2 0.99767 0.0 0.99762 -30.0 0.99762 0.0 0.99180 -30.2 0.99757 0.0 0.97398 -31.0 0.99744 0.0 0.96384 -31.4 0.99767 0.0 0.98997 -30.4 0.99773 0.0 0.99451 -30.0 0.99769 0.0 0.95300 -31.9 0.99764 0.0 0.97189 -31.7

Phasa B V (PU) Sudut 0.99988 -120.0 0.99871 -150.1 0.99985 -120.0 0.97156 -151.4 0.99981 -120.0 0.96186 -151.6 0.99916 -120.0 0.95406 -151.6 0.99967 -120.0 0.97829 -151.0 0.99933 -120.0 0.97447 -151.1 0.98082 -120.0 0.98082 -150.8 0.99873 -120.0 0.99033 -150.3 0.99870 -120.0 0.98437 -150.5 0.99858 -120.0 0.98553 -150.5 0.99845 -120.0 0.98830 -150.4 0.99821 -120.0 0.97287 -151.0 0.99810 -120.0 0.99091 -150.2 0.99801 -120.0 0.97005 -151.2 0.99793 -120.0 0.97963 -150.7 0.99790 -120.0 0.95927 -151.7 0.99789 -120.0 0.99631 -150.1 0.99788 -120.0 0.98826 -150.4 0.99787 -120.0 0.99622 -150.1 0.99787 -120.0 0.99742 -150.0 0.99784 -120.0 0.99778 -150.0 0.99781 -120.0 0.99389 -150.2 0.99779 -120.0 0.97878 -150.8 0.99768 -120.0 0.97210 -151.0 0.99781 -120.0 0.98655 -150.6 0.99788 -120.0 0.98235 -151.7 0.99784 -120.0 0.98032 -150.7 0.99779 -120.0 0.96368 -151.6

A-6

Phasa C V (PU) Sudut 0.99988 120.0 0.99835 89.9 0.99985 120.0 0.96902 88.8 0.99981 120.0 0.96838 88.6 0.99911 120.0 0.95487 88.4 0.99964 120.0 0.97059 88.7 0.99928 120.0 0.96692 88.5 0.99895 120.0 0.98673 89.5 0.99865 120.0 0.98543 89.5 0.99870 120.0 0.98228 89.4 0.99848 120.0 0.99695 89.9 0.99835 120.0 0.97039 88.9 0.99810 120.0 0.98249 89.4 0.99798 120.0 0.97759 89.2 0.99788 120.0 0.97198 88.6 0.99780 120.0 0.97517 88.6 0.99776 120.0 0.96462 88.5 0.99775 120.0 0.98930 89.6 0.99773 120.0 0.98579 89.5 0.99773 120.0 0.99073 89.7 0.99772 120.0 0.99706 90.0 0.99769 120.0 0.99780 90.0 0.99765 120.0 0.99122 89.7 0.99762 120.0 0.99775 90.0 0.99749 120.0 0.98133 89.3 0.99770 120.0 0.98716 89.5 0.99775 120.0 0.96343 89.8 0.99771 120.0 0.98038 89.3 0.99768 120.0 0.96978 88.8

Konvensional V (PU) Sudut 0.99988 0.0 0.99860 -0.1 0.99984 0.0 0.97127 -1.2 0.99980 0.0 0.96617 -1.6 0.99913 0.0 0.95399 -1.6 0.99966 0.0 0.97332 -1.0 0.99930 0.0 0.96474 -1.6 0.99896 0.0 0.98617 -0.5 0.99867 0.0 0.98932 -0.3 0.99864 0.0 0.98083 -0.6 0.99851 0.0 0.99248 -0.2 0.99838 0.0 0.97960 -0.7 0.99813 0.0 0.97539 -0.9 0.99801 0.0 0.97869 -0.7 0.99791 0.0 0.96939 -1.5 0.99783 0.0 0.97386 -1.0 0.99780 0.0 0.95936 -1.7 0.99779 0.0 0.99301 -0.2 0.99777 0.0 0.98855 -0.4 0.99777 0.0 0.98960 -0.3 0.99776 0.0 0.99571 -0.1 0.99773 0.0 0.99773 0.0 0.99769 0.0 0.99230 -0.2 0.99766 0.0 0.98365 -0.6 0.99754 0.0 0.97248 -1.0 0.99772 0.0 0.98787 -0.5 0.99779 0.0 0.97967 -0.6 0.99774 0.0 0.97092 -1.1 0.99770 0.0 0.96862 -1.5

Seminar Nasional dan ExpoTeknik Elektro 2012

ISSN : 2088-9984

B. Perbandingan Metode Beban Tidak Seimbang Dengan Metode Aliran Daya Konvensional

REFERENSI [1] Tom Short, Electric Power Distribution Handbook. Florida: CRC Press LLC, 2004.

Hasil perbandingan aliran daya dapat dilihat pada Tabel.2 diatas. Pada metode konvensional, setiap phasa dianggap seimbang, sehingga besarnya tegangan yang mengalir pada setiap bus berada di antara nilai tertinggi dan terendah tegangan phasa dengan perhitungan metode beban tidak seimbang. Sebagai contoh, untuk sisi sekunder transformator G104, besarnya tegangan dengan metode konvensional adalah 0,99860 PU. Sedangkan dengan metode beban tidak seimbang, besarnya tegangan phasa A ,B , C secara berurut adalah 0,99875, 0,99871, 0,99835. Dari kecepatan memperoleh hasil, metode konvensional memerlukan 2 iterasi, sedangkan dengan metode beban tidak seimbang, memerlukan 9 iterasi. Hal ini disebabkan karena metode konvensional menganggap setiap phasa adalah seimbang, sehingga dapat dihitung dalam 1 phasa. Sedangkan metode beban tidak seimbang, tetap menganggap phasa tidak seimbang, sehingga harus menghitung setiap phasanya. Dari hasil tersebut, jelas terlihat bahwa menganalisa aliran daya beban tidak seimbang kurang cocok jika menggunakan metode konvensional. Metode beban tidak seimbang merupakan metode yang lebih sesuai dalam menganalisa aliran daya dengan beban tidak seimbang walaupun memerlukan waktu yang sedikit lebih lama.

[2]

[3] William D. Stevenson, Jr, Analisis Sistem Tenaga Listrik, Edisi keempat. Jakarta: Erlangga, 1983.

2.

Pada penyulang Blang Bintang, beban pada phasa A adalah sebesar 0,297 MW dan 0,206

3.

Mvar, beban pada phasa B adalah sebesar 0,287 MW dan 0,187 Mvar, sedangkan beban pada phasa C adalah sebesar 0,297 MW dan 0,206 Mvar.

4.

Berdasarkan perbandingan antara aliran daya metode tidak seimbang dan aliran daya metode konvensional pada sistem distribusi penyulang Blang Bintang, terlihat bahwa metode tidak seimbang memiliki hasil yang lebih spesifik karena perhitungan dilakukan setiap phasanya, sedangkan metode konvensional hanya memiliki nilai rata-rata dari ketiga phasa.

Hadi Saadat, Power System Analysis, McGrawHill International Editions, Milwaukee, 1999.

[5]

Sulistiyono, Dwi,Windarto, Joko dan Karnoto. Perbandingan Metode Gauss-Seidel, Metode NewtonRaphson Dan Metode Fast Decoupled Dalam Solusi Aliran Daya. Undergraduate thesis, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Undip. 2011.

[7] Subrahmanyam, J.B.V. Load Flow Solution Of Unbalanced Radial Distribution Systems, Journal of Theoretical and Applied Information Technology vol 6 No 1. Pp 40-51, 2009.

Dari hasil dan pembahasan penelitian ini dapat disimpulkan bahwa: Pembeban tidak seimbang mengakibatkan perbedaan nilai tegangan antara phasa A, phasa B, dan phasa C pada sisi sekunder transformator distribusi.

[4]

[6] IBG Manuaba, Kadek Amerta Yasa, Analisa Aliran Daya Dengan Metode Injeksi Arus pada Sistem Distribusi 20 KV, Teknologi Elektro Vol. 8 No. 1. Pp 46-51, 2009.

5. Kesimpulan

1.

J. D Glover, M. S Sarma, T.J Overbye, Power System Analysis, Thomson Corporation:4th Edition, 2008

A-7