EVALUASI PENGARUH FAKTOR EKSTERNAL TERHADAP MEKANISME KINERJA KONDUKTOR AC3 DAN ACSR PADA SUTT 150 kV (APLIKASI GARDU INDUK GARUDA SAKTI KE BALAI PUNGUT UPT PEKANBARU)
A. Husni Mutaqin(1), Ir. Yani Ridal, M.T(2), Ir. Arzul, M.T(3) (1) Mahasiswa Teknik Elektro, Universitas Bung Hatta, (2) dan (3) Dosen Teknik Elektro, Universitas Bung Hatta Abstrak Krisis energi merupakan permasalahan yang terjadi di negara kita ini salah satunya krisis energi listrik. Pemecahan masalah dari krisis energi listrik dengan mengoptimalkan penyalurannya menggunakan konduktor ACCC (Aluminium Conductor Composite Core). Konduktor ACCC merupakan konduktor konsentris dengan satu atau lebih lapisan berbentuk keras. Dimana konduktor ACCC dirancang untuk beroperasi secara terus menerus pada temperatur tinggi dan memiliki karakteristik yang sangat baik melalui luar rentang operasi. Konduktor jenis ini menggunakan core dengan teknologi serat karbon untuk mencegah andongan yang lebih besar dan full aluminium annealed sebagai lapisan luar sehingga konduktor ini dapat dioperasikan pada temperatur yang lebih tinggi. Berdasarkan perhitungan telah terbukti bahwa konduktor ACCC dengan panjang gawang 350 m andongan dan tegangan tariknya lebih baik dari pada konduktor ACSR dimana selisih andongannya 0,8603 m, dan untuk tegangan tariknya lebih besar ACCC 225,2861 kg. Disamping itu konduktor ACCC memiliki rugi-rugi energi dan drop tegangan yang jauh lebih kecil dari pada konduktor ACSR, dimana selisihnya 2102232,366 kWh dan drop tegangannya 4079,521 V. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa konduktor ACCC sangat cocok untuk digunakan disetiap saluran udara didaerah yang memiliki objek-objek vital . Hal ini akan sangat membantu dalam efisiensi energy di negara kita yang masih dalam tahap berkembang ini.
1.
Pendahuluan
Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) dan Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) adalah sarana di udara untuk menyalurkan tenaga listrik berskala besar dari Pembangkit ke pusat-pusat beban dengan menggunakan tegangan tinggi maupun tegangan ekstra tinggi.
Konduktor yang biasa digunakan (konvensional) untuk saluran transmisi udara adalah konduktor alumunium jenis ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced) yaitu konduktor berlilit dengan inti serat baja ditengah yang dikelilingi oleh lapisan – lapisan serat aluminium. Konduktor ini mempunyai sifat tahan panas yang berbatas walaupun
konduktivitas listriknya tinggi, karena menggunakan bahan aluminium jenis EC grade sehingga tidak dapat memberikan peningkatan kemampuan hantar arus. Pada umumnya konduktor konvensional mempunyai batas temperatur yang diijinkan tidak melebihi 75°C pada pembebanan harian dan pada keadaan darurat boleh meningkat sampai 90°C. Dewasa ini telah dikembangkan penghantar ACCC (Aluminium Conductor Composite Core), ACCC merupakan konduktor yang menggunakan core dengan teknologi serat karbon untuk mencegah lendutan yang lebih besar dan full aluminium annealed sebagai lapisan luar sehingga konduktor ini dapat dioperasikan pada temperatur yang lebih tinggi 2 kali lipat dari temperatur maksimal konduktor konvensional. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kinerja konduktor, yaitu faktor eksternal dan faktor eksternal. Faktor eksternal terdiri dari temperatur, tekanan angin, salju dan abu, dan faktor internal seperti perubahan arus saluran, medan listrik, dan medan magnet. Oleh karena itu penulis akan lebih menulusuri dan mengkaji mekanisme kinerja dari konduktor jenis ACCC akibat pengaruh eksternal. 2. Andongan Konduktor Pada Permukaan Yang Sama Tinggi Daerah yang memiliki topografi permukaan yang rata memiliki tower yang sama tinggi sehingga konduktor yang dibentangkan pada tower akan sama tinggi. Besar andongan dan tegangan tarik dapat dihitung dengan menggunakan metode caternary. =
8
2
(3.4)
TAB T
1 Lw 2 L2 w 2 T 1 8T 8 T
8d 2 l L1 2 3L Dimana: L
(3.5)
(3.6)
= Panjang gawang/span (m)
T
= Tegangan konduktor (kg)
w
= Berat konduktor persatuan panjang (kg/m)
d
= Andongan/sag (meter)
TAB = Tegangan tarik konduktor = Panjang konduktor tower ke tower (m) 2.1 Temperatur Terhadap Konduktor ACCC
dari
Kinerja
Tegangan tarik konduktor bisa saja berubah karena temperatur di sekelilingnya. Naiknya temperatur adalah salah satu penyebab bertambahnya panjang konduktor dan berkurangnya tegangan tarik. Jika temperatur sekeliling konduktor naik akan menyebabkan peregangan konduktor, perubahan tegangan tarik konduktor yang disebabkan oleh perubahan temperatur bisa diselesaikan dengan persamaan berikut :
d
L2 w 8Tt
1 Lw 2 T AB Tt 1 8 Tt
(3.12)
(3.13)
2.2 Tekanan Angin Terhadap Kinerja
2.4
Rugi Daya dan Jatuh Tegangan
Konduktor
Untuk menghitung rugi daya pada saluran : (3.21) PL3Ø = 3.I2.R
Tekanan angin juga merupakan faktor eksternal yang berpengaruh pada besar andongan dan tegangan tarik kawat. Tekanan angin mempengaruhi berat spesifik kawat. Berat kawat bekerja vertikal sedang tekanan angin dianggap seluruhnya bekerja horizontal. Resultan dari keduanya merupakan berat total spesifik dari kawat. Secara umum tekanan angin dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
Jatuh tegangan pada saluran transmisi adalah selisih antara tegangan pada pangkal pengiriman (sending end) dan tegangan pada ujung penerimaan (receiving end) tenaga listrik. Pada saluran bolak balik besarnya tergantung pada impedan dan admitansi saluran serta pada beban dan faktor daya.
P 0.1v 2 .D
Vd =
wtot w
d
2
w
(3.14)
P
%Vd=
2
(3.15)
L2 wtot 8T 2
total spesifik kawat ( tot ), sehingga besar andongan dan tegangan tarik dirumuskan sebagai berikut :
L2 wtot 8Tt
1 Lw T AB Tt 1 tot 8 Tt
(3.18)
2
(3.23)
(3.17)
2.3 Temperatur dan Tekanan Angin Terhadap Kinerja Konduktor Apabila temperatur berubah maka akan menyebabkan tegangan spesifik kawat (σ) berubah menjadi tegangan spesifik kawat pada t0C (σt) dan tekanan angin akan menyebabkan perubahan pada berat spesifik kawat ( ) menjadi berat
d
Vd 100% Vk
Dimana : I = Arus rata-rata beban puncak (Ampere) R = Tahanan konduktor (Ohm)
(3.16)
1 Lw T AB T 1 tot 8 T
3 . I . (R cos + jX sin ) (3.22)
dapat
3. Metodologi Penelitian Data karakteristik konduktor ACCC yang digunakan pada SUTT 150 kV gardu induk Garuda Sakti ke Balai Pungut Unit Pelayanan Transmisi Pekanbaru. Panjang rute : 77,108 km Panjang sirkit : 154,217 kms Jenis konduktor : ACCC Diameter konduktor (d) : 23,50 mm Luas penampang (q) : 418,5 mm2 Material : aluminium dan composite Tegangan konduktor (T): 2488 kg Tegangan konduktor spesifik :
T q
2488,1075kg 5,9452kg / mm 2 418,5mm 2
Berat konduktor (w) : 1,113 kg/m (3.19)
Berat konduktor spesifik :
merupakan data tekanan udara, kecepatan angin dan temperatur. Data dari PT.PLN (Persero) UPB Sumbagteng P3B Sumatera adalah data arus beban puncak rata-rata pada tahun 2013 yang digunakan untuk menghitung rugi daya dan drop tegangan.
w q
1,113kg / m 0,0026kg / m / mm 2 418,5mm 2
Jarak span rata-rata (L) :350 m Modulus elastisitas (E) :7491 kg/mm Koefisien muai panjang ( ) :19,3 x 10 -6 Temperatur max :180°C Jumlah tower : 247 Tinggi tower :35 m
Tabel 3.1 Data temperatur dan kecepatan angin TEMPERATUR KECEPATAN
Konduktor ACSR yang setara dengan konduktor ACCC, karakteristiknya sebagai berikut : Panjang rute : 77,108 km Panjang sirkit : 154,217 kms Jenis konduktor : ACSR Diameter Konduktor (d) : 23,55 mm Luas konduktor (q) : 327,9 mm2 Material : Aluminium dengan baja Tegangan konduktor (T) : 2253 kg
T Tegangan konduktor spesifik : q
2253kg 6,87099kg / mm 2 327,9mm 2 Berat konduktor (w) : 1,138 kg/m Berat konduktor spesifik :
w q
1,138kg / m 0,0034 kg / m / mm 2 2 327,9mm
Jarak span rata-rata (L) : 350 m Modulus elastisitas (E) :8158 kg/mm Koefisien muai panjang ( ) :17,8 x 10 -6 Temperatur max :90°C Jumlah tower : 247 Tinggi tower :35 m Dari data diatas digunakan untuk menghitung besar andongan dan tegangan tarik konduktor akibat pengaruh faktor eksternal. Sedangkan data dari BMKG,
BULAN
(°C)
ANGIN (m/s)
Januari
27,5
6
Februari
26,6
6
Maret
28,0
5
April
28,3
6
Mei
28,5
6
Juni
28,4
6
Juli
27,6
6
Agustus
27,5
6
September
26,9
5,5
Oktober
26,8
5
November
27,2
6
Desember
26,7
6
Tabel 3.2 Data Rata-rata Arus Beban
2 2 350 .0, 0026 A 7491 0, 0000193.7491( 27 ,5 25) 5,9452 2 24.5,9452
ARUS RATA-RATA BULAN
BEBAN PUNCAK (A)
Januari
240
Februari
298
Maret
258
April
280
Mei
290
Juni
264
Juli
368
Agustus
260
September
355
Oktober
195
November
356
Desember
315
B
2 2 L E 24
= 7,3127 + 0,36144 – 5,9452 = 1,7289 2 2 350 .0 , 0026 .7491 258,4707 24
Sehingga, 3 2 t A t B
3 2 t 1, 7289 t 258, 4707
t = 5,8426 Maka tegangan (tension) konduktor akibat pengaruh temperatur, diperoleh : Tt t .q = 5,8426. 418,5
Puncak
= 2445,1281 kg
Dibawah ini adalah perhitungan untuk konduktor ACCC, perhitungan konduktor
Setelah tegangan konduktor pengaruh temperatur (Tt) diketahui maka nilai andongan karena pengaruh temperatur dapat dihitung menggunakan persamaan (3.12) berikut:
ACSR juga menggunakan cara yang sama seperti
menghitung
pada
konduktor
ACCC. 3.1 Andongan Akibat Pengaruh Temperatur Menentukan andongan karena pengaruh temperatur dibutuhkan nilai tegangan konduktor pengaruh temperatur (Tt), berdasarkan persamaan (3.8) sampai persaman (3.11) berikut, dengan suhu ratarata dibulan Januari 27,5 °C, diperoleh : A
L2 2 E E (t 2 t1 ) 24 2
d
2 w. L 8Tt
1,113.350
2
8.2445,1281
136342,5 19561, 0248
6,9701 m
3.2 Andongan Akibat Pengaruh Tekanan Angin Untuk menentukan andongan karena pengaruh tekanan angin, dibutuhkan berat total konduktor yang dapat dihitung menggunakan persamaan (3.14) sampai (3.16) berikut : 2 2 3 P 0.1v . D 0,1.( 6) .23, 50 x10
Maka berat total konduktor,
0,0846 kg/m
wtot
w
2
P
2
1,1162 kg/m
2 wtot . L
8T
1,1162.350
2
8.2488
136734,5 19904
2488 1
6,8696 m
3.3 Andongan Akibat Pengaruh Temperatur dan Tekanan Angin Nilai andongan yang paling jelek terjadi ketika ada pengaruh temperatur dan tekanan angin secara bersamaan, untuk mengetahui nilai andongan karena pengaruh kedua faktor tersebut harus diketahui nilai tegangan konduktor pada temperatur (Tt) dan berat total konduktor maka bisa dihitung nilai (Wtot) andongannya dengan persamaan (3.18) berikut : d
2 wtot . L
8Tt
1,1162.350
2
8.2445,1281
136734,5 19561, 0248
6,89901 m
3.4 Tegangan Tarik Akibat Pengaruh Temperatur Tegangan tarik konduktor karena pengaruh temperatur bisa diselesaikan dengan persamaan (3.13) berikut :
1 Lw 2 T AB Tt 1 8 Tt 1 350.1,113 2 1 8 2240,4095
2240,4095
2445,1281 1, 003172731
8
Sehingga besar andongan konduktor, diperoleh : d
1 Lwtot
T AB T 1
2452,8858 kg
3.5 Tegangan Tarik Akibat Pengaruh Tekanan Angin Tegangan tarik konduktor karena pengaruh tekanan angin bisa diselesaikan dengan persamaan (3.17) berikut :
2495,6679
T
2
1 350.1,1162
8
2488
2
2488 1, 003081977
kg
3.6 Tegangan Tarik Akibat Pengaruh Temperatur dan Tekanan Angin Tegangan tarik konduktor karena pengaruh temperatur dan tekanan angin bisa diselesaikan dengan persamaan (3.19) berikut :
1 Lw tot T AB Tt 1 T 8 t
2445,1281 1
2445,1281
2
8 2445,1281 1 350.1,1162
2
1,003191001 2452,9305 kg
3.7 Panjang Konduktor Akibat Pengaruh Temperatur Menentukan panjang konduktor akibat pengaruh temperatur dibutuhkan nilai andongan yang dipengaruhi temperatur (d) dan jarak span rata-rata (L), maka bisa dihitung panjang konduktor dengan persamaan (3.6) sebagai berikut :
l L 1
8d
2
2 3L
350 1, 001057574
350 1
8.6,9701 2 3.350
350,3701 m
2
3.8 Panjang Konduktor Akibat Pengaruh Tekanan Angin Menentukan panjang konduktor akibat pengaruh tekanan angin dibutuhkan nilai andongan yang dipengaruhi tekanan angin (d) dan jarak span rata-rata (L), maka bisa dihitung panjang konduktor dengan persamaan (3.6) sebagai berikut :
l L 1
8d
2
2 3L
350 1
350 1 0, 001027296
8.6,8696 2 3.350
2
Rugi-rugi energi pada bulan Januari dimana waktu dalam bulan Januari adalah 744 jam, maka :
350,3595 m
3.9 Panjang Konduktor Akibat Pengaruh Temperatur dan Tekanan Angin Menentukan panjang konduktor akibat pengaruh temperatur dan tekanan angin dibutuhkan nilai andongan yang dipengaruhi temperatur dan tekanan angin (d) dan jarak span rata-rata (L), maka bisa dihitung panjang konduktor dengan persamaan (3.6) sebagai berikut :
8d 2 l L 1 3 L2
8.6,99012 350 1 2 3.350 3501 0, 001063652 350,3722 m
3.10 Menghitung Rugi Daya dan Drop Tegangan Konduktor Untuk menghitung nilai rugi daya dibutuhkan nilai beban puncak dan tahanan pada saluran, impedansi saluran ACCC ini adalah Z = 0,029 + j0,278 Ohm/km, dimana R = 0,029 Ohm/km, panjang saluran karena pengaruh temperatur 77, 239 km. Maka tahanan saluran total adalah 0,029 x 77,239 = 2,2399 Ω. Setelah nilai-nilai tersebut diketahui, maka rugi daya pada bulan Januari dengan beban puncak dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
WL = PL3Ø . t = 387,05472 . 744 = 287.968,7117 kWh
Persentase rugi-rugi energi dibulan Januari, Daya kirim adalah : Pk
= 3.I2.R
3 . V . I . Cos
=
3 . 150000 . 240 . 0,85
= 53.000.754,71 W = 53.000,75471 kW
%PL3 =
PL
100%
Pk
387,05472
100 % 0,73 % 53000,75471
Drop tegangan pada bulan Januari, berdasarkan data Z = (0,029 + j0,278) Ω/km dan panjang saluran karena pengaruh temperatur 77,239 km, maka :
l
Z
= (R + jX)
Z
= (0,029 + j0,278)77,239 = 2,2399 + j21,4724 Ω/km
Vd
=
3 . I . (R Cos + jX Sin ),
dimana : Cos = 0,85
atau
sin = 0,52
maka : Vd =
PL3Ø
=
3
. 240 . ( 2,2399 . 0,85 + j 21,4724 . 0,52 )
= 4708,4207 V
2
= 3.240 .2,2399
Tegangan terima, diperoleh :
= 387054,72 W Vd = 4708,4207 V = 387,05472 kW Vk = 150000 V Vk – Vd = 150000 – 4708,4207
Desember
Nopember
Oktober
1. Tegangan tarik akibat pengaruh faktor eksternal pada SUTT 150 kV, dimana perhitungan berdasarkan pengaruh temperatur dan kecepatan angin . Dari hasil perhitungan pada tabel 4.9 sampai 4.14 diperoleh tegangan tarik karena pengaruh temperatur yang paling besar yaitu pada bulan Januari untuk konduktor ACCC 2468,1128 kg dan untuk konduktor ACSR 2242,8267 kg dimana lebih besar tegangan tarik ACCC 225,2861 kg, untuk tegangan tarik yang paling kecil yaitu pada bulan Mei untuk konduktor ACCC 2436,2409 kg dan untuk konduktor ACSR 2220,8149 kg dimana lebih besar tegangan tarik ACCC 215,426 kg. Untuk pengaruh tekanan angin yang paling besar yaitu pada bulan Januari, Februari, April, Mei, Juni, Juli, Agustus, November, Desember untuk konduktor ACCC 2495,6679 kg dan untuk konduktor ACSR 2261,8497 kg dimana lebih besar ACCC 233,843 kg, untuk tegangan tarik yang paling kecil yaitu pada bulan Maret dan Oktober, 2495,6446 kg konduktor ACCC dan untuk konduktor ACSR 2261, 8249 kg dimana lebih besar konduktor ACCC sebesar 233,8197 kg. Untuk pengaruh temperatur dan kecepatan angin yang paling besar yaitu pada bulan Januari
2550 2500 2450 2400 2350 2300 2250 2200 2150 2100 2050 September
4.1 Analisa Tegangan Tarik dan Andongan Akibat Pengaruh Faktor Eksternal
Juli
4. Analisa
Agustus
100% 3,13%
150000
Mei
Vk
4708, 4207
Juni
100%
April
Vd
Maret
%Vd =
Februari
Persentase drop tegangan, adalah :
untuk konduktor ACCC 2468,1572 kg dan untuk konduktor ACSR 2242,8751 kg dimana lebih besar konduktor ACCC sebesar 225,2821 kg, dan untuk tegangan tarik yang paling kecil yaitu pada bulan Mei untuk konduktor ACCC 2436,2859 kg dan untuk konduktor ACSR 2220,8638 kg dimana lebih besar ACCC sebesar 215,4221 kg.
Januari
Vt = 145291,5793 V
Tegangan tarik akibat pengaruh temperatur pada konduktor ACCC Tegangan tarik akibat pengaruh temperatur pada konduktor ACSR Tegangan tarik akibat pengaruh kecepatan angin pada konduktor ACCC Tegangan tarik akibat pengaruh kecepatan angin pada konduktor ACSR Tegangan tarik akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin pada konduktor ACCC Tegangan tarik akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin pada konduktor ACSR
2. Andongan akibat pengaruh faktor eksternal pada SUTT 150 kV, dimana perhitungan berdasarkan data pengaruh temperatur dan kecepatan angin. Dari hasil perhitungan pada tabel 4.3 sampai 4.8 diperoleh andongan akibat pengaruh temperatur yang paling besar yaitu pada bulan Mei untuk konduktor ACCC sebesar 7,0180 m dan untuk konduktor ACSR 7,8783 m dimana lebih besar andongan konduktor ACSR 0,8603 m. Untuk andongan yang paling kecil yaitu pada bulan Februari untuk konduktor ACCC 6,9268 m dan untuk konduktor ACSR 7,8003 m, dimana lebih besar andongan konduktor ACSR 0,8735 m.
Untuk andongan akibat pengaruh kecepatan angin yang paling besar yaitu bulan Januari, Februari, April, Mei, Juni, Juli, Agustus, November, Desember untuk Konduktor ACCC 6,8696 m dan untuk konduktor ACSR 7,7554 m dimana lebih besar andongan konduktor ACSR 0,8858 m, untuk andongan yang paling kecil yaitu pada bulan Maret dan Oktober untuk konduktor ACCC 6,8592 dan untuk konduktor ACSR 7,7446 m, dimana lebih besar andongan konduktor ACSR 0,8854 m. Untuk andongan akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin yang paling besar yaitu pada bulan Mei untuk konduktor ACCC 7,0382 m dan untuk konduktor ACSR 7,8997 m dimana lebih besar andongan konduktor 0,8615 m. Untuk andongan yang paling kecil yaitu pada bulan Oktober untuk konduktor ACCC 6,9457 m dan untuk konduktor ACSR 7,8187 m dimana lebih besar konduktor ACSR 0,873 m.
Andongan akibat pengaruh temperatur pada konduktor ACCC Andongan akibat pengaruh temperatur pada konduktor ACSR Andongan akibat pengaruh kecepatan angin pada konduktor ACCC Andongan akibat pengaruh kecepatan angin pada konduktor ACSR Andongan akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin pada konduktor ACCC Andongan akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin pada konduktor ACSR
Desember
Nopember
Oktober
September
Agustus
Juli
Juni
Mei
April
Maret
Februari
Januari
8 7.8 7.6 7.4 7.2 7 6.8 6.6 6.4 6.2
3. Panjang kawat penghantar akibat pengaruh faktor eksternal pada SUTT 150 kV, dimana perhitungan berdasarkan data pengaruh temperatur dan kecepatan angin. Dari hasil perhitungan pada tabel 4.15 sampai 4.20 diperoleh panjang konduktor akibat pengaruh temperatur yang paling besar yaitu pada bulan Mei untuk konduktor ACCC 350,3752 m dan untuk ACSR 350,4728 m dimana lebih besar ACSR 0,0976 m, untuk panjang konduktor yang paling kecil yaitu pada bulan Februari untuk konduktor ACCC 350,3655 m dan untuk ACSR 350,4635 m dimana lebih besar konduktor ACSR 0,098 m. Untuk panjang konduktor akibat pengaruh kecepatan angin yang paling besar yaitu pada bulan Januari, Februari, April, Mei, Juni, Juli, Agustus, November, Desember untuk konduktor ACCC 350,3595 m dan untuk konduktor ACSR 350,4582 m dimana lebih besar ACSR 0,0987 m untuk panjang konduktor yang paling kecil yaitu pada bulan Maret dan Oktober untuk konduktor ACCC 350,3584 m dan untuk konduktor ACSR 350,4569 m dimana lebih besar ACSR 0,0985 m. Untuk panjang konduktor akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin yang paling besar yaitu pada bulan Mei untuk konduktor ACCC 350,3774 m dan untuk konduktor ACSR 350,4754 m dimana lebih besar ACSR 0,098 m dan untuk panjang konduktor yang paling kecil yaitu pada bulan Oktober untuk konduktor ACCC 350,3675 m dan untuk konduktor ACSR 350,4657 m dimana lebih besar konduktor ACSR 0,0982 m.
sebesar 24,36 % dari total rugi daya yang ada pada konduktor ACSR.
Panjang saluran akibat pengaruh temperatur pada konduktor ACCC Panjang saluran akibat pengaruh temperatur pada konduktor ACSR Panjang saluran akibat pengaruh kecepatan angin pada konduktor ACCC Panjang saluran akibat pengaruh kecepatan angin pada konduktor ACSR Panjang saluran akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin pada konduktor ACCC Panjang saluran akibat pengaruh temperatur dan kecepatan angin pada konduktor ACSR
4.2 Analisa Rugi Daya dan Drop Tegangan 1. Dari hasil perhitungan rugi-rugi energi yang paling besar yaitu pada bulan Juli untuk konduktor ACCC sebesar 677.046,4377 kWh atau 0,83 % dan untuk konduktor ACSR sebesar 2.779.278,8 kWh atau 3,41 % dimana lebih besar konduktor ACSR sebesar 2.102.232,366 kWh. Untuk rugi – rugi yang paling kecil yaitu pada bulan Oktober untuk konduktor ACCC sebesar 190.104,3448 kWh atau 0,44 % dan untuk konduktor ACSR sebesar 780.379,2266 kWh atau 1,81 % dimana lebih besar konduktor ACSR sebesar 590274,8818 kWh. Rugi energi jika menggunakan konduktor ACSR dalam 1 tahun sebesar 20.864.994,63 kWh sedangkan apabila menggunakan konduktor ACCC hanya sebesar 5.082.818,71 kWh, sehingga konduktor ACCC hanya memiliki rugi daya
3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember
Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember
350.48 350.46 350.44 350.42 350.4 350.38 350.36 350.34 350.32 350.3 350.28
Rugi daya pada konduktor ACCC Rugi daya pada konduktor ACSR
2. Dari hasil perhitungan drop tegangan yang paling besar yaitu pada bulan Juli untuk konduktor ACCC sebesar 7219,579 V atau 4,81 % dan untuk konduktor ACSR sebesar 11299,1 V atau 7,5 % dimana lebih besar konduktor ACSR sebesar 4079,521 V. Untuk drop tegangan yang paling kecil yaitu bulan Oktober untuk konduktor ACCC 3825,592 V atau 2,55 % dan untuk konduktor ACSR sebesar 5987,293 V atau 3,99 % dimana lebih besar konduktor ACSR sebesar 2161,701 V. Drop tegangan jika menggunakan konduktor ACSR dalam 1 tahun sebesar 106.819,4 V sedangkan apabila menggunakan konduktor ACCC hanya sebesar 68.252,48 V sehingga konduktor ACCC hanya memiliki drop tegangan sebesar 63,89 % dari total rugi daya pada ACSR.
dapat diminimalisir dengan menggunakan konduktor ACCC.
Drop tegangan pada konduktor ACCC Drop tegangan pada konduktor ACSR
5. Kesimpulan dan Saran 5.1
Kesimpulan Dari penelitian perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Andongan terbesar terjadi saat temperatur maksimum pada bulan Mei 28,5°C dan tegangan tarik maksimum terjadi pada saat temperatur terendah bulan Februari 26,6°C. 2. Andongan pada konduktor ACCC hanya 89,08 % dari andongan ACSR dan tegangan tarik konduktor ACSR hanya 90,87 % dari tegangan tarik ACCC pada temperatur maksimum sehingga konduktor ACCC sangat cocok untuk digunakan. 3. Konduktor ACCC hanya memiliki rugi energi 24,36 % dari total rugi energi yang dimiliki oleh ACSR sehingga dengan menggunakan konduktor ACCC tujuan untuk efisiensi energi dapat tercapai. 4. Konduktor ACCC hanya memiliki drop tegangan 63,89 % dari total drop tegangan yang dimiliki oleh ACSR sehingga drop tegangan
Desember
Nopember
Oktober
Agustus
September
Juli
Mei
Juni
April
Maret
Februari
Januari
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
5.2 Saran Dari perhitungan dan analisa yang dilakukan dalam penelitian ini, didapat saran sebagai berikut : 1. Untuk penelitian lebih lanjut disarankan melakukan penelitian terhadap tegangan tarik dan andongan dalam waktu yang relatif lebih singkat. 2. Agar lebih sempurnanya analisa, dihitung juga berdasarkan temperatur akibat perubahan arus pada beban puncak. 3. Untuk pembangunan saluran udara transmisi yang baru, sebaiknya menggunakan konduktor ACCC untuk mengurangi rugi-rugi energi dan drop tegangan.
DAFTAR PUSTAKA 1. Gonen, Turan "Electric Power Transmision Engineering System", A wiley-intersciene publication. Sacramento, California, 1988. 2. Arismunandar, Artono "Teknik tenaga listrik jilid II", Pradnya paramita, Jakarta, 2004. 3. Stephanus Antonius Ananda, dkk, 2006, Pengaruh Perubahan Arus Saluran Terhadap Tegangan Tarik dan Andongan Pada SUTET 500 kV di zona Krian, Tugas Akhir jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Petra. 4. Ira Devi Sara dan Hari Anna Lastya, 2009. “Pengaruh Faktor Eksternal Terhadap Andongan dan Tegangan Tarik Saluran Transmisi 150 kV Banda
Aceh – Pangkalan Berandan”. Universitas Syiah Kuala. 5. Prasetyono, Suprihadi, 2007. “Analisis Unjuk Kerja Mekanis Konduktor ACCR Akibat Perubahan Arus Saluran”. Universitas Kristen Petra. 6. Syamsudin Rahardjo, dkk, 2012. “Analisa Pengujian Sifat Mekanik Optical Phasa Conductor Buatan Untuk Kondisi Ikim Tropis Indonesia”. Universitas Muhammadiyah Semarang. 7. http://dunialistrik.blogspot.com/2009/01/menaralistrik-tower-listrik.html diakses tanggal 05 Mei 2013 pukul 19:58 WIB 8. http://ilmulistrik.com/tegangan-jatuhdrop-voltage.html diakses tanggal 14 Mei 2014 jam 21:58 WIB 9. http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbase/tables/rstiv.html diakses tanggal 13 Mei 2013 pukul 20:09 WIB 10. http://www.midalcable.com/accc@aluminium-conductor-composite-core diakses tanggal 25 November 2013 jam 17.51 WIB 11. http://www.lib.convdocs.org/docs/index z-120668.html?page=3 diakses tanggal 25 November 2013 jam 18.55 WIB 12. http://www.thefraserdomain.typepad.co m/energy/2006/10/accc_aluminum_c.ht ml diakses tanggal 25 November 2013 jam 19.23 WIB 13. http://technoku.blogspot.com/2009/01/j enis-jenis-kabel.html diakses tanggal 25 November 25 November 2013 jam 19.51 WIB 14. http://www.midalcable.com/tacsrthermal-resistant-aluminum-alloyconductors-steel-reinforced diakses tanggal 25 November 2013 jam 20.25 WIB
