PEMODELAN DAN SIMULASI PEMISAHAN BEBAN PADA SISTEM DISTRIBUSI 20 kv BERDASARKAN PRIORITAS

PEMODELAN DAN SIMULASI PEMISAHAN BEBAN PADA SISTEM DISTRIBUSI 20 kv BERDASARKAN PRIORITAS Nadya Amanda Pritami, I Made Ardita Y Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Indonesia ABSTRAK Pertumbuhan penduduk yang tinggi menjadi faktor utama meningkatnya kebutuhan listrik di Indonesia. Kondisi fluktuasi beban yang sangat cepat ini harus diantisipasi dengan ketersediaan pembangkit yang memadai. Apabila beban meningkat tetapi suplai yang diberikan turun maka akan terjadi overload. Overload ini mengakibatkan suplai akan padam karena neraca suplai daya dengan beban tidak seimbang. Load shedding adalah metode tahapan pemisahan beban secara terencana untuk mengatasi terjadinya penurunan frekuensi yang disebabkan oleh kenaikan beban pada generator. Skripsi ini akan menjelaskan tahapan load shedding pada system distribusi 20 kV dan berdasarkan pada prioritas. Prioritas beban sangat berpengaruh terhadap tahapan load shedding. Kata kunci : Daya, Load shedding, Prioritas beban

ABSTRACT A high population growth has become a major factor from increasing electricity demand in Indonesia. The conditions of rapid load fluctuations must be anticipated by the availability of adequate power plant. If the load increases but the supply decreases there will be overloaded. The effect of this overload conditions will cause the supply is outages due to between supply and load is unbalanced. Load shedding is a method of unburdening stages planned to address the decline in frequency caused by the increase in the load on the generator. Load Priority greatly affect the load shedding stage Keyword : Load Shedding, Load Flow, Load Priority

I. PENDAHULUAN Dalam Kehidupan manusia aktivitas penggunaan listrik terus berkembang dari waktu ke waktu. Hal ini diakibatkan karena listrik sudah menjadi bagian penting bagi kemajuan peradaban manusia di berbagai bidang, baik dari sisi ekonomi, teknologi, sosial dan budaya manusia. Adanya perkembangan penggunaan listrik ini membutuhkan penanganan secara maksimal dan juga antisipasi yang tepat. Apalagi dengan adanya kondisi fluktuasi beban menjadi sangat tinggi. Pada suatu sistem tenaga listrik dapat terjadi ketidakseimbangan antara kapasitas pembangkitan dan kebutuhan beban. Ketidakseimbangan ini dapat disebabkan karena

Pemodelan dan…, Nadya Amanda Pritami, FT UI, 2014

gangguan dari dalam dan dari luar sistem. Dari dalam bisa disebabkan karena umurnya peralatan yang sudah tua. Gangguan dari luar sistem yaitu terputusnya saluran trasnmisi utama, terlepasnya salah satu atau lebih unit pembangkit atau penambahan beban secara tibatiba. Gangguan ini mengakibatkan kontinuitas pelayanan listrik dapat berkurang atau tidak handal Penanganan dalam hal ini adalah dengan dilakukan nya load shedding secara bertahap berdasarkan prioritas yang sudah ditentukan. Load Shedding (pemisahan beban) adalah suatu bentuk tindakan pemisahan beban yang terjadi secara otomatis ataupun manual untuk pengamanan operasi dari unit-unit pembangkit yang kemungkinan dapar mengalami terjadinya padam total (Black Out). Selain untuk menangani gangguan seperti undervoltage, terkadang load shedding juga digunakan untuk mengatasi gangguan saat pembangkitan mengalami terjadinya trip satu unit pembangkit. Dalam melakukan pemisahan beban ada tahap-tahap yang harus dilakukan agar beban yang dilepaskan tidak berlebihan ataupun kekurangan, sehingga sistem dapat stabil kembali. Tahap-tahap dalam pemisahan beban ini disesuaikan dengan beban yang telah dikelompokkan. Kemudian akan dipilih dan diurutkan sesuai dengan prioritas nya.

II. TINJAUAN TEORITIS Sistem Distribusi pada Sistem Tenaga Listrik Distirbusi merupakan segmen yang menghubungkan antara sisi transmisi dengan konsumen, biasanya dimulai dari gardu distribusi dan berakhir di konsumen. Topologi yang umum digunakan di distribusi adalah radial, ring, mesh, ataupun spindle, semakin besar suatu kota, maka akan semakin rumit jaringannya, dan semakin rumit jaringan tersebut, semakin banyak komponen sistem tenaga listrik yang bisa terhubung. Berikut adalah skema umum dari distribusi :

Gambar 1 Skema Umum Distribusi


Secara umum, terdapat dua metode dalam pendistribusian tenaga listrik, yaitu distribusi langsung ataupun tidak langsung. Sistem distribusi langsung merupakan sistem penyaluran listrik yang tidak melalui jaringan transmisi terlebih dahulu, umumnya dilakukan apabila lokasi pembangkit dekat dengan konsumen. Sementara sistem distribusi tidak langsung dilakukan jika lokasi Pembangkit Listrik dan konsumen berjauhan, sehingga dibutuhkan saluran transmisi. Saluran distribusi ini terhubung dengan pusat-pusat beban yang terbagi menjadi berbagai macam golongan. Penggolongan PLN untuk pelanggan listrik di Indonesia adalah sebagai berikut : •

Pelanggan Residensial Merupakan pelanggan rumah tangga biasa, atau masyarakat umum.

•

Pelanggan Sosial Merupakan golongan yang bersifat sebagai sarana sosial, contohnya tempat-tempat ibadah atau puskesmas.

• Pelanggan Bisnis Golongan ini biasa digunakan oleh kantor-kantor ataupun supermarket maupun minimarket, dengan kata lain merupakan bangunan yang bisa menghasilkan uang walaupun tidak memproduksi barang. •

Pelanggan Industri Berbeda dengan pelanggan bisnis, untuk kelas industri, pelanggan merupakan bangunan yang mampu menghasilkan uang namun harus ada barang yang dihasilkan, contohnya pabrik-pabrik ataupun percetakan.

•

Pelanggan Publik Pelanggan ini digunakan untuk fasilitas umum, seperi penerangan lampu.

Pemisahan Beban Pemisahan beban merupakan salah satu fenomena yang terjadi di suatu sistem tenaga listrik yang mengijinkan adanya beberapa beban keluar dari sistem sehingga menghasilkan kestabilan sistem tenaga listrik. Hal ini biasanya disebabkan oleh adanya beban lebih pada sistem, sehingga untuk dapat mengembalikan kondisi sistem agar seperti sediakala diperlukan pemisahan beberapa beban tertentu. Suatu sistem tenaga listrik yang bekerja secara normal memiliki daya yang dihasilkan oleh pembangkit yang besarnya sama dengan jumlah daya


permintaan beban dan rugi-rugi daya transmisi. Adanya ketidaknormalan yang disebabkan oleh terjadinya beban lebih pada umumnya dipicu oleh beberapa hal, antara lain : • Ada pembangkit yang lepas dari sistem yang mengakibatkan beban yang seharusnya disuplai oleh pembangkit tersebut menjadi tanggungan pembangkit lain. •

Adanya gangguan pada saluran transmisi sehingga ada beberapa beban yang tidak dapat disuplai oleh salah satu pembangkit dalam sistem interkoneksi. Akibat gangguan berupa beban lebih dapat mempengaruhi keseimbangan antara daya

yang dibangkitkan dan permintaan beban sehingga menyebabkan beberapa hal yang dapat mengganggu kestabilan sistem, yaitu seperti penurunan tegangan sistem. Sebagian besar beban pada suatu sistem tenaga listrik memiliki faktor daya tertinggal (lagging) sehingga membutuhkan suplai daya reaktif yang cukup tinggi. Ketika terjadi gangguan pada salah satu generator dalam sistem interkoneksi maka pada generator yang lain akan terjadi kelebihan beban. Sehingga kebutuhan daya reaktif akan semakin meningkat, bahkan lebih besar bila dibandingkan dengan yang mampu dihasilkan oleh generator dan arus yang ditarik pun semakin meningkat. Akibatnya turun tegangan yang terjadi semakin besar dan menyebabkan kondisi yang tidak aman bagi generator. Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan suatu pemisahan beban. Namun, turun tegangan bisa juga diakibatkan oleh adanya gangguan lain seperti misalnya gangguan hubung singkat. Sebelum dilakukan suatu pemisahan beban yang bertujuan untuk pemulihan sistem, hendaknya pemisahan beban ini memenuhi beberapa kriteria antara lain: 1. Pemisahan beban dilakukan secara bertahap dengan tujuan apabila pada pemisahan tahap pertama sistem belum juga pulih masih dapat dilakukan

pemisahan beban tahap

berikutnya untuk memperbaiki sistem. 2. Jumlah beban yang dilepaskan hendaknya seminimal mungkin sesuai dengan kebutuhan sistem tenaga listrik. 3. Beban

yang

dilepaskan

adalah

beban yang memiliki prioritas paling rendah

dibandingkan beban lain dalam suatu sistem tenaga listrik. Oleh sebab itu seluruh beban terlebih dahulu diklasifikasikan menurut kriteria-kriteria tertentu. 4. Pemisahan beban harus dilakukan tepat guna.


Keempat kriteria tersebut harus terpenuhi, dengan begitu pemisahan beban aman untuk dilakukan.

Pemisahan Beban akibat Penurunan Tegangan Sistem Secara sederhana, filosofi pemisahan beban akibat penurunan tegangan sistem adalah ketika sistem mengalami gangguan dan tegangan menyusut sampai pada level tertentu untuk waktu yang telah ditentukan, beban yang telah dipilih kemudian dilepaskan. Tujuannya adalah ketika beban dilepaskan saat sistem mengalami gangguan, tegangan akan pulih ke tingkat yang dapat diterima dan dengan demikian dapat menghindari meluasnya gangguan yang dapat meruntuhkan sistem. Dalam pemisahan beban akibat penurunan tegangan sistem diperlukan perencanaan sistem yang dapat menentukan jumlah beban dan waktu tunda. Undervoltage Load Shedding ini bisa menjadi alternatif biaya rendah saat ada proyek untuk membangun jalur transmisi baru.

III. PERENCANAAN SIMULASI PEMISAHAN BEBAN Penulisan skripsi ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pengelompokkan beban terhadap rencana pemisahan beban pada sistem distribusi 20 kV. Pertama-tama dibuat terlebih dahulu one line diagram sebuah sistem distribusi pada suatu daerah yang dinamakan greek menggunakan software ETAP (Electrical Transient Analysis Program). Sistem distribusi daerah “greek” yaitu merupakan sistem distribusi yang dibuat oleh penulis dan dimodelkan oleh penulis. Sistem ini di suplai oleh sebuah Gardu Induk 150 kV. Sistem distribusi ini juga memiliki trafo cadangan sebesar 150 kV. Besar kapasitas pada masing-masing gardu induk adalah sebesar 60 MVA. Gardu Induk pada sistem distribusi daerah “greek’ ini terdiri dari 6 penyulang yaitu : a. Penyulang ZBZ b. Penyulang Omega Chi c. Penyulang Kappa Tau d. Penyulang Tri Pi


e. Penyulang Lambda Psi f. Penyulang Beta Gamma Masing-masing penyulang ini memiliki beban yang sudah dikelompokkan. Beban yang terdapat pada sistem ditribusi daerah “greek’ ini antara lain adalah, beban rumah tangga, beban bisnis, dan juga beban Industri. Sistem distribusi ini juga memiliki beberapa pelanggan VIP yang sudah ditentukan. Berikut adalah konfigurasi sistem distribusi “Greek”:

Gambar 3 Konfigurasi Sistem Distribusi “Greek”

Lalu setelah One Line Diagram berhasil disimulasikan langkah berikutnya adalah membuat tahapan-tahapan pemisahan beban. Pemisahan Beban adalah fenomena pada sistem tenaga listrik yang mengijinkan beberapa beban keluar dari sistem demi tercapainya kestabilan sistem tenaga listrik itu sendiri. Pada skripsi ini pemisahan beban diberlakukan pada sistem distribusi 20 kV yang beban nya telah dikelompokkan. Saat sistem distribusi daerah “greek” mengalami gangguan yaitu, terjadinya trip pada Gardu Induk 150 kV maka seluruh beban yang menjadi tanggungan Gardu Induk 150 kV ini akan menjadi tanggungan dari trafo cadangan yang telah tersedia. Namun karena trafo cadangan pada sistem distribusi daerah “greek” ini memiliki tanggungan sendiri maka trafo cadangan tidak mampu bekerja maksimal. Maka pada sistem akan terjadi kejadian undervoltage pada bus-bus tertentu, yang disebabkan karena adanya beban yang berlebih. Dalam hal ini dibutuhkan tindakan pemisahan beban agar sistem dapat berjalan normal sampai Gardu Induk bisa bekerja kembali. Pemisahan beban yang dilakukan akan disesuikan dengan prioritas. Di sistem distribusi daerah “greek” ada 6 penyulang utama, adapun jumlah


dan pemilihan beban yang dilepas harus diperhitungkan terlebih dahulu dan ditentukan sesuai dengan kebutuhan dan tingkat prioritas beban tersebut bagi sistem. Pada sistem distribusi daerah “greek” ini tingkat prioritas beban yang dilepaskan dapat dilihat dari : a. Besar daya yang diserap b. Sensitifitas terhadap kegiatan perekonomian c. Kualitas layanan Besar daya masing-masing penyulang adalah : Tabel 1 Nilai Besar daya dan Presentase tiap Penyulang Penyulang

Besar

daya Presentase (%)

beban

yang

ditanggung (kVA) ZBZ

969,5

1,61

Omega Chi

1050

1,75

Kappa Tau

2742,5

4,57

Tri Pi

12219,5

20,37

Lambda Psi

4464,5

7,44

Beta Gamma

10834

18,05

Pada tabel di atas terdapat nilai presentase. Nilai presentase ini didapatkan dari perbandingan beban yang ditanggung dengan kapasitas trafo dikalikan 100% atau secara rumus :

x 100%

Contoh : Penyulang ZBZ, Besar daya beban yang ditanggung = 969,5 kVA, kapasitas trafo gardu induk = 60.000 kVA


x 100% = 1,61 %

Berdasarkan perhitungan di atas maka jika berdasarkan besar daya yang diserap urutan nya adalah :

Tabel 2 Nilai Urutan Tahapan berdasarkan Besar Daya yang Diserap

Penyulang

Nilai

ZBZ

6

Omega Chi

5

Kappa Tau

4

Tri Pi

1

Lambda Psi

3

Beta Gamma

2

Sensitifitas terhadap kegiatan perekonomian nya dilihat dari tipe beban yang terdapat pada penyulang di sistem tersebut. Untuk beban rumah tangga, beban ini memilki waktu kerja maksimum pada jam 6 sore sampai kira-kira jam 12.00 malam dan akan menurun sesudah jam 12 malam. Untuk beban industri, pukul 5 pagi beban mulai menanjak dan mencapai maksimum kira-kira pada pukul 8 pagi, waktu semua mesin industri beroperasi. Hal seperti itu akan konstan sampai menjelang habis waktu kerja, tetapi menurun pada waktu istirahat siang. Sehabis istirahat siang akan naik lagi dan akan menurun sekitar jam 4-5 sore. Untuk beban bisnis, memiliki sensitifitas yang hampir sama dengan beban industri, namun setelah istirahat siang akan tetap naik hingga malam hari. Sekitar pukul 10 baru


menurun. Berdasarkan aspek sensitifitas terhadap perekonomian maka urutan tahapan pemisahan beban nya adalah :

Tabel 3 Nilai Urutan Tahapan Beban berdasarkan Sensitifitas terhadap Kegiatan Perekonomian

Penyulang

Nilai

ZBZ

1

Omega Chi

3

Kappa Tau

4

Tri Pi

6

Lambda Psi

2

Beta Gamma

5

Untuk aspek kualitas layanan dilihat berdasarkan pertimbangan apakah pelanggan tersebut termasuk pelanggan VIP, dan juga dilihat dari besarnya daya aktif yang digunakan pelanggan. Semakin besar daya aktif pelangga maka akan semakin mendapatkan pelayanan yang tinggi. Berdasarkan kualitas layanan tahapan pemisahan beban nya adalah :

Tabel 4 Nilai Urutan Tahapan Beban berdasarkan Kualitas Layanan

Penyulang

Nilai

ZBZ

1

Omega Chi

2

Kappa Tau

6


Tri Pi

5

Lambda Psi

3

Beta Gamma

4

Dari ketiga aspek tersebut maka kita bisa meberikan nilai pada tiap penyulang mana yang harus dipisahkan terlebih dahulu hingga yang paling akhir. Berikut adalah tahapan pemisahan nya : Tabel 5 Nilai Tahapan Pemisahan Beban

Setelah dibuat tahapan-tahapan pemisahan beban, hal berikutnya yang dibuat adalah skenario simulasi pemisahan beban. Dalam simulasi pemisahan beban kali ini, skenario nya adalah ketika trafo gardu induk pada sistem distribusi mengalami gangguan atau mengalami trip. Maka trafo cadangan harus menyuplai semua beban yang menjadi tanggugan dari trafo gardu induk. Agar trafo cadangan ini dapat bekerja secara maksimal maka diperlukan beberapa tahap pmisahan beban. Pada sistem distribusi “greek” dilakukan 4 tahap pemisahan beban agar trafo cadangan dapat bekerja secara maksimal. Tahap pemisahan beban yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Saat semua circuit breaker di semua penyulang bagian bawah dilepas. 2. Saat hanya satu penyulang yang dilepas. 3. Saat hanya dua penyulang yang dilepas. 4. Saat tiga penyulang yang dilepas. 5. Dan seterusnya hingga sistem bekerja secara optimum.


Simulasi yang akan dilakukan ada 2 variasi, variasi akan dilakukan pada trafo cadangan. Variasi pertama adalah saat trafo cadangan menanggung beban 15,68%. Variasi kedua adalah saat trafo cadangan menanggung beban 24,25%.

IV. SIMULASI DAN ANALISIS PEMISAHAN BEBAN PADA SISTEM DISTRIBUSI 20 KV BERDASARKAN PRIORITAS BEBAN

Hasil Simulasi Pemisahan Beban pada Sistem Distribusi 20 kV Pada bab sebelumnya telah dijelaskan skenario pemisahan beban pada sistem distribusi “greek”. Skenario yang dilakukan ada 2 macam variasi. Variasi pertama, yaitu saat trafo cadangan menanggung beban sebesar 15,68% yang berarti trafo cadangan hanya bisa memberikan sebesar 38,11 % karena baik trafo cadangan maupun trafo induk hanya mampu bekerja menanggung beban maksimal sebesar 53,8% dari kapasitasnya. Variasi kedua adalah saat trafo cadangan menanggung beban sebesar 24,25% yang berarti trafo cadangan hanya bisa memberikan kinerja sebesar 29,55%. Dalam simulasi ini akan diamati nilai tegangan nya dan %susut tegangan nya, nilai tegangan akan dianggap normal jika berada dalam nilai 95% ke atas. Saat nilai tegangan nya di bawah 95% berarti tegangan mengalami keadaan undervoltage. Secara garis besar, tahapan-tahapan dalam melakukan simulasi aliran daya hingga memperoleh data hasil simulasi adalah sebagai berikut : Hasil simulasi pada variasi pertama adalah : Tabel 6 Hasil simulasi variasi pertama


Dapat dilihat dari tabel diatas bahwa saat trafo gardu induk trip maka sistem melampaui kapasitasnya yang membuat beberapa bus tidak bekerja secara optimum. Setelah dilakukan tahap pemisahan beban maka hasil nya adalah : 1. Tahap Pertama Tabel 7 Hasil Simulasi Variasi Pertama Tahap Pertama


2. Tahap Kedua Tabel 8 Hasil Simulasi Variasi Pertama Tahap Kedua

\

3.

Tahap Ketiga Tabel 9 Hasil Simulasi Variasi Pertama Tahap Ketiga


4.

Tahap Keempat Tabel 10 Hasil Simulasi Variasi Pertama Tahap Keempat

Hasil Simulasi pada variasi kedua adalah : Tabel 11 Hasil Simulasi Variasi Kedua


Dapat dilihat dari tabel diatas bahwa saat trafo gardu induk trip maka sistem melampaui kapasitasnya yang membuat beberapa bus tidak bekerja secara optimum. Setelah dilakukan tahap pemisahan beban maka hasil nya adalah : 1. Tahap Pertama Tabel 12 Hasil Simulasi Variasi Kedua Tahap Pertama

2. Tahap Kedua Tabel 13 Hasil Simulasi Variasi Kedua Tahap Kedua


3. Tahap Ketiga

Tabel 14 Hasil Simulasi Variasi Kedua Tahap Ketiga

4. Tahap Keempat Tabel 15 Hasil Simulasi Variasi Kedua Tahap Keempat


5. Tahap Kelima Tabel 16 Hasil Simulasi Variasi Kedua Tahap Kelima

Keterangan warna pada tabel : Merah : Keadaan tegangan pada bus dalam kondisi di bawah nilai normal Ungu : bus dalam keadaan tidak lagi bekerja karena pengaruh CB yang dipisahkan Hitam : Keadaan tegangan pada bus dalam kondisi normal Analisis Hasil Simulasi Berdasarkan hasil dari ETAP, untuk simulasi dengan variasi pertama, dalam keadaan normal, didapatkan bahwa trafo gardu induk dapat bekerja dalam keadaan maksimal yaitu sebesar 53,8%. Jadi beban yang dapat ditanggung oleh trafo gardu induk adalah sebesar 32.280 kVA. Dengan kapasitas yang sama yang dimiliki trafo cadangan, berarti trafo cadangan hanya dapat bekerja maksimal sebesar 53,8%. Pada sistem distribusi “greek” diketahui bahwa trafo cadangan bekerja sebesar 15,68% yaitu setara dengan menanggung beban sebesar 9.411 kVA. Saat trafo gardu induk mengalami gangguan, trafo cadangan bekerja sebesar 69,49%. Hal ini membuat sistem menagalami undervoltage karena kelebihan beban. Maka diberlakukan lah sistem pemisahan beban secara bertahap sesuai dengan prioritas nya.


Langkah awal yang dilakukan adalah dengan melepas semua circuit breaker pada bagian bawah atau melepaskan gardu hubung. Sehingga arus hanya dialirkan dari circuit breaker bagian atas. Dari hasil simulasi langkah awal ini membuat persen susut tegangan di beberapa bus meningkat hal ini merupakan hal yang wajar karena sistem tidak lagi di supplai dari atas dan bawah. Langkah kedua adalah dengan melepaskan beban pada penyulang ZBZ. Saat satu penyulang dilepaskan terlihat bahwa sudah ada bus yang kembali ke keadaan normal dan bus yang lain masih dalam keadaan critical namun persen susut tegangan nya mulai menurun. Karena sistem belum dapat berjalan optimum maka dilakukan langkah ketiga, yaitu dengan melepaskan beban pada penyulang Lambda Psi. Saat dua peyulang dilepaskan dapat dilihat pada hasil simulasi bahwa banyak bus yang sudah kembali pada keadaan normal dan persen susut tegangan menurun cukup besar. Pada langkah ketiga sistem pun belum berjalan secara optimum maka kembali dilepaskan satu buah penyulang lagi. Langkah keempat melepaskan penyulang Omega Chi. Saat tida penyulang dilepaskan semua bus kembali dalam keadaan normal dan sistem kembali bekerja dalam keadaan optimum. Saat trafo cadangan mampu memberikan 38,11% kapasitasnya hanya dibutuhkan 4 tahap untuk membuat sistem berjalan dalam keadaan optimum. Pada simulasi dengan variasi kedua yaitu saat trafo cadangan bisa memberikan 29,55% dari kapasitasnya terlihat bahwa hasil yang didapat cukup berbeda dari hasil simulasi dengan variasi pertama. Pada saat trafo gardu induk mengalami trip, hasil dari simulasi menunjukkan bahwa ada beberapa bus yang mengalami kondisi kritis. Hal ini disebabkan karena trafo cadangan bekerja melebihi batas maksimalnya. Maka dilakukan pemisahan beban secara bertahap sesuai dengan tahapan yang sudah ditentukan. Langkah pertama adalah dengan memisahkan semua circuit breaker di bagian bawah dan juga melepaskan gardu hubung, sehingga semua suplai diberikan dari bagian atas. Dengan langkah ini terlihat bahwa beberapa bus justru mengalami kenaikan susut tegangan, ini merupakan hal yang wajar karena sistem tidak lagi di suplai dari dua arah. Kemudian langkah kedua yang dilakukan adalah dengan memisahkan satu penyulang, yaitu penyulang ZBZ. Hasilnya beberapa bus sudah ada yang kembali ke keadaan normal dan beberapa bus menunjukkan adanya penurunan susut tegangan. Pada langkah ini sistem belum berjalan optimum.


Langkah ketiga adalah dengan memisahkan dua penyulang yaitu penyulang ZBZ dan penyulang Lambda Psi, dari hasil simulasi dapat dilihat bahwa aada tambahan beberapa bus yang sudah kembali normal dan untuk beberapa bus yang masih kritis, presentase susut tegangan ya sudah menurun dan hampir mendekati nilai normal. Namun sistem belum berjalan secara optimum. Langkah keempat adalah dengan memisahkan tiga penyulang yaitu penyulang ZBZ, penyulang Lambda Psi dan penyulang Omega Chi. Dari hasil simulasi dapat dilihat bahwa ada beberapa tambahan bus yang kembali ke keadaan normal, kemudian bus yang normal %tegangan nya mengalami kenaikan menuju kinerja yang optimum. Dapat dilihat juga beberapa bus yang dalam keadaan kritis mengalami penurunan presentase susut tegangan dan sudah sangat mendekati nilai normal. Namun sampai pada tahap keempat ini sistem belum berjalan secara optimum. Langkah kelima adalah dengan memisahkan tiga penyulang yaitu penyulang ZBZ, penyulang Lambda Psi, penyulang Omega Chi dan penyulang Tri Pi, hasil simulasi pada tahap ini menunjukkan bahwa semua bus sudah kembali ke keadaan normal dan nilai %tegangan nya juga tinggi hampir mendekati 100% itu artinya sistem sudah mampu bekerja secara optimum. Dalam variasi kedua sistem dapat bekerja secara optimum setelah dilakukan lima tahap pemisahan beban. Simulasi yang dilakukan ada dua variasi. Keadaan yang divariasikan adalah keadaan trafo cadangan saat bisa memberikan 38,11% kapasitasnya dan saat bisa memberikan 29,55% kapasitasnya. Dalam simulasi ini dikondisikan kedua trafo dapat bekerja maksimal pada kondisi 53,8%. Dapat dilihat pada hasil simulasi bahwa saat sistem dengan trafo cadangan menanggung beban yang lebih sedikit maka tahap yang dilakukan dalam pemisahan beban juga lebih sedikit. Ini dikarenakan trafo cadangan mampu memberikan kapasitas lebih banyak pada sistem, sehingga hanya dibutuhkan sedikit beban yang dipisahkan dari sistem. Hal ini menunjukkan bahwa presentase beban yang dipisahkan berbanding terbalik dengan presentase kapasitas yang dapat diberikan trafo cadangan. V. KESIMPULAN Ada dua variasi yang dilakukan pada skenario pemisahan beban yaitu saat trafo cadangan hanya mampu memberikan 38,11% dan 29,55% dari kapasitasnya. a.

Saat trafo cadangan memberikan 38,11% kapasitasnya dibutuhkan 4 langkah pemisahan beban hingga sistem dapat berjalan secara optimum.


b.

Saat trafo cadangan memberikan 29,55% kapasitasnya dibutuhkan 5 langkah pemisahan beban hingga system dapat berjalan secara optimum

2. Tegangan rata-rata bus pada sistem setelah dilakukan pemisahan beban saat variasi pertama adalah 95% dan saat variasi 2 tegangan rata-rata bus adalah 96% hingga 98%. 3. Pada saat variasi dua memiliki hasil tegangan rata-rata bus yang lebih tinggi karena pada langkah kelima penyulang yang dipisahkan memiliki kapasitas beban yang tinggi. 4. Sistem pemisahan beban mampu membuat system kembali berjalan secara optimum.

KEPUSTAKAAN [1]

[2] [3] [4]

Ro Sakya, I Made. 2003.Load Shedding Strategy in Jawa Bali Power System. Majalah Teknologi & Energi .Vol. 3 No.3. [299-306] . 2003.Juli Undervoltage Load Shedding Task Force Technical Studies . 1999.Undervoltage Load Shedding Guidelines. Jurnal Western System Coordinating Council. Shervin Shokooh.2005.Intelligent Load Shedding Need for a Fast and Optimal Solution.Jurnal IEEE PCIC Europe Bidang Operasi Sistem PT. PLN (Persero) P3BJB (2012). Operasi Sistem Jawa-Bali. Gandul: Operasi-SJB.


PEMODELAN DAN SIMULASI PEMISAHAN BEBAN PADA SISTEM DISTRIBUSI 20 kv BERDASARKAN PRIORITAS

Recommend Documents