BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pengembangan sumber energi untuk memperoleh kerja yang berguna adalah kunci dari kemajuan industri yang penting untuk peningkatan taraf hidup yang berkesinambungan bagi rakyat di mana pun mereka berada. Bagaimana menemukan sumber energi yang baru, mendapatkan sumber energi yang pada dasarnya tidak akan pernah habis untuk masa mendatang, menyediakan energi di mana saja diperlukan, dan mengubah energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain, serta menggunakannya tanpa menimbulkan pencemaran yang akan merusak lingkungan hidup kita, adalah beberapa dari tantangan-tantangan terbesar yang dihadapi dunia pada masa kini. Sistem tenaga listrik adalah salah satu dari alat-alat untuk mengubah dan memindahkan energi yang mempunyai peranan yang sangat penting dalam menghadapi tantangan-tantangan tersebut. Saat ini tenaga listrik merupakan kebutuhan yang utama, baik untuk kebutuhan sehari-hari maupun industri. Hal ini karena tenaga listrik mudah untuk ditransportasikan dan dikonversikan ke dalam bentuk energi lain. Penyediaan listrik yang stabil dan kontinyu merupakan syarat mutlak yang harus dipenuhi dalam memenuhi kebutuhan listrik. Dalam pemenuhan kebutuhan tenaga listrik tersebut, terjadi pembagianpembagian beban yang pada awalnya merata tetapi karena ketidakserempakan waktu penyalaan beban-beban tersebut maka menimbulkan ketidakseimbangan beban yang berdampak pada penyediaan tenaga listrik. Selain ketidakserempakan pemakaian beban, pengkoneksian yang tidak seimbang pada fase R, S dan T juga merupakan faktor lain yang mempengaruhi. Ketidakseimbangan beban adalah hal yang menimbulkan losses secara teknis, yang akan merugikan PLN. Agar tercapai penyuplaian listrik yang stabil dan kontinyuitas kepada konsumen, maka hal tersebut harus dapat diatasi.
1
2
PT. PLN (Persero) merupakan perusahaan penyedia listrik untuk umum satusatunya di Indonesia. Permasalahan utama yang dihadapi PLN adalah mulai terjadinya krisis energi yang mengglobal. Harga bahan bakar minyak di tingkat internasional terus meningkat. Hal ini menyebabkan PT. PLN (Persero) harus melakukan efisiensi di segala sektor, dan yang paling utama adalah di sektor penyediaan tenaga listrik. Salah satu langkah efisiensi yang dilakukan PT. PLN (Persero) adalah menekan susut jaringan/rugi-rugi (losses) seminimal mungkin, baik losses teknik maupun non teknik. Penekanan losses teknik yang dilakukan oleh PT. PLN (Persero) Rayon Wonogiri Area Pelayanan Jaringan (APJ) Surakarta salah satunya adalah dengan pemeliharaan jaringan listrik semaksimal mungkin, sehingga losses teknik akibat jaringan dapat diminimalisir. Berdasarkan perhitungan dari kwh beli dari Pusat Pengaturan Beban P3B dan kwh jual ke pelanggan di Rayon Wonogiri terjadi selisih antara energi yang terjual dan energi digunakan pelanggan atau losses sebesar 11,72%. Hal ini mengindikasikan losses yang terjadi di Rayon Wonogiri sedemikian besar dari beberapa rayon yang ada pada Area Pelayanan Jaringan (APJ) Surakarta. Losses ini terdiri dari losses teknik dan non teknik. Untuk lebih jelsanya dapat dilihat pada Gambar 1.1 dan Gambar 1.2.
Gambar 1.1 Losses per Rayon Area Surakarta Bulan Maret 2015 Sumber : PT. PLN (Persero) Area Surakarta
3
Gambar 1.2 Losses Bulan Maret 2015 Rayon Wonogiri Sumber : PT. PLN (Persero) Area Surakarta
Losses teknik dapat terjadi karena beban tak seimbang pada gardu distribusi. Losses teknik karena beban tak seimbang disebabkan adanya arus yang mengalir pada hantaran netral. Idealnya arus yang mengalir di sepanjang hantaran netral adalah nol, tetapi karena pengaruh dari beban yang tak seimbang maka hantaran netral akan berarus. Sedangkan hantaran netral merupakan konduktor yang memiliki nilai resistansi, sehingga arus yang melalui hantaran ini sebagian berubah menjadi panas yang didisipasikan ke lingkungan sekitar sebagai losses. Untuk meningkatkan efisiensi, m a k a dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini akan menganalisis peran pemerataan beban pada gardu distribusi dalam pengurangan losses teknik, dengan cara mengurangi arus yang mengalir melalui hantaran netral. B. Perumusan Masalah Ketidakseimbangan beban pada suatu sistem distribusi tenaga listrik selalu terjadi dan penyebab ketidakseimbangan tersebut adalah pada beban beban satu fase pada jaringan tegangan rendah. Ketidakseimbangan beban tersebut umumnya disebabkan karena ketidakserempakan pemakaiaan beban. Akibat ketidakseimbangan beban tersebut munculah arus netral pada netral trafo. Arus netral yang mengalir di netral trafo ini menyebabkan terjadinya losses
4
(rugi-rugi), yaitu losses akibat adanya arus netral pada pada penghantar netral trafo dan losses akibat arus netral yang mengalir ke tanah. Ketidakseimbangan beban-beban antara tiap-tiap fase (fase R, fase S, dan fase T) inilah yang menyebabkan mengalirnya arus netral pada trafo. Penyusunan laporan Proyek Akhir ini difokuskan pada analisis beban tak seimbang pada sistem distribusi tegangan rendah. Penyebab arus yang melewati hantaran netral adalah arus yang timbul karena beban tidak seimbang. Dalam beberapa perhitungan digunakan beberapa asumsi, antara lain penggunaan arus oleh pelanggan diwakili dengan daya kontrak pelanggan, penggunaan arus oleh pelanggan terus-menerus 24 jam nonstop. Asumsi lain adalah pembagian arus netral yang melalui suatu konduktor di sepanjang jaringan dilakukan secara proporsional sesuai dengan besar daya kontrak dan pengukuran arus di gardu distribusi. C. Maksud dan Tujuan Tujuan dari penulisan Laporan Proyek Akhir dalam studi kasus ini adalah sebagai berikut : 1. Menghitung prosentase losses yang ditimbulkan karena ketidakseimbangan beban pada trafo distribusi 3 fase. 2. Pengaruh losses terhadap efisiensi trafo distribusi 3 fase.
D. Batasan Masalah Agar isi laporan dapat menerangkan pokok masalah secara jelas dan terperinci, maka penulis memberikan batasan-batasan pada pokok permasalahan, yaitu : 1. Studi data pengukuran pembebanan trafo distribusi 3 fase. 2. Menganalisa pengaruh ketidakseimbangan beban terhadap arus netral dan losses pada trafo distribusi 3 fase. 3. Tidak membahas jenis pembebanan.
5
E. Metode Pengumpulan Data Ada beberapa metode yang penulis gunakan selama melakukan studi kasus hingga penulisan laporan ini, antara lain adalah sebagai berikut : 1.
Riset kepustakaan Metode ini dilakukan dengan cara mempelajari dan mengambil data dari pengetahuan pustaka yang bersifat dokumenter dari perusahaan maupun pustaka lainnya yang berkaitan dengan materi laporan.
2.
Riset lapangan Metode ini dilakukan dengan cara mengamati objek langsung yang diteliti, yaitu dengan cara wawancara dan observasi. a.
Wawancara Untuk mendapatkan data, penulis mengajukan pertanyaan kepada berbagai pihak (pembimbing lapangan atau karyawan perusahaan) yang dapat memberikan keterangan yang berkaitan dengan hal-hal yang ingin diketahui atau masalah yang dihadapi.
b.
Observasi Penulis secara langsung mengadakan pengamatan serta mengukur dan mencatat data yang berkaitan dengan objek dihadapi pada waktu di lapangan sebagai bahan dalam penyusunan laporan ini. F. Sistematika Penulisan Laporan
Guna memudahkan dalam penulisan dan pembahasan studi kasus, maka penulis menyusun laporan Proyek Akhir dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I.
PENDAHULUAN Berisi latar belakang, perumusan masalahan, maksud dan tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan.
6
BAB II. DASAR TEORI Berisi dasar teori tentang sistem distribusi, Jaringan Tegangan Menengah (JTM), tranformator distribusi, gardu distribusi, Jaringan Tegangan Rendah (JTR) dan sistem 3 fase. BAB III. RUGI-RUGI (LOSSES) DAN ARUS NETRAL Berisi uraian tentang prinsip kerja transformator, ketidakseimbangan beban, arus netral, penyaluran dan susut daya, faktor daya dan losses. BAB
IV.
PENGARUH
KETIDAKSEIMBANGAN
BEBAN
TRAFO
DISTRIBUSI 3 FASE TERHADAP RUGI-RUGI (LOSSES) DAN ARUS NETRAL Berisi uraian tentang data hasil perhitungan losses dan arus netral akibat ketidakseimbangan beban trafo distribusi 3 fase di PT. PLN (Persero) Area Surakarta Rayon Wonogiri. BAB V. PENUTUP Berisi kesimpulan berdasarkan pembahasan pada bab sebelumnya dan saran yang dianggap perlu dalam mengurangi susut jaringan (losses) teknik di PT. PLN (Persero) Area Surakarta Rayon Wonogiri. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
