PENGARUH PEMASANGAN KAPASITOR BANK 25 MVAR DI GARDU INDUK BANDA ACEH
13 Oktober – 13 November 2008
OLEH :
JUFRY J 0504105010028
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM-BANDA ACEH Maret, 2009
http://contoh.in
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan kemudahan Dari_Nya penulis telah dapat menyelesaikan laporan kerja praktek ini dengan baik. Shalawat dan salam tidak lupa penulis panjatkan kepangkuan Nabi Muhammad SAW yang telah membawa kita dari alam kebodohan kepada alam yang berilmu pengetahuan. Adapun maksud dan tujuan penulisan laporan kerja praktek ini yang berjudul “Pengaruh Pemasangan Kapasitor Bank 25 MVAR di Gardu Induk Banda Aceh”, yaitu untuk memenuhi tugas dan kelengkapan syarat-syarat kurikulum pada jurusan Teknik Elektro Uniersitas Syiah Kuala. Dalam menyelesaikan karya ini penulis memperoleh banyak bantuan bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ayahanda Jafaruddin dan Ibunda Wardati, yang telah memberi dukungan baik moril maupun materil. 2. Bapak Ir. Syahrizal, M.T. Ketua jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala 3. Bapak Suriadi ST selaku Ketua Bidang Teknik Energi Listrik sekaligus pembimbing Kerja Praktek di Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala. 4. Bapak Dahyan Nur, ST, sebagai kepala Tragi Banda Aceh 5. Bapak Azhari, sebagai Kepala Gardu Induk Banda Aceh sekaligus selaku pembimbing lapangan. 6. Seluruh staf dan karyawan di Gardu Induk Banda Aceh. 7. Seluruh staf dan karyawan di Unit Penyaluran dan Transmisi Banda Aceh. 8. Asrul, Udin, Afdhal, dan semua rekan – rekan lainnya yang telah memotivasi saya untuk segera menyelesaikan laporan kerja praktek ini. 9. Semua yang telah membantu penulis dalam proses penyelesaian laporan ini yang tidak mungkin penulis sebut satu persatu.
2 http://contoh.in
Penulis meyadari bahwa laporan kerja praktek ini masih terdapat kekurangan dan ketidaksempurnaan oleh karena itu sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat konstruktif. Akhirya kepada Allah jugalah kita berserah diri, karena tiada satupun yang dapat terjadi jika tidak atas kehendak-Nya. Semoga bantuan dan kebaikan semua pihak dapat menjadi amal shaleh. Amien Ya Rabbal’Alamin.
Banda Aceh, 27 Desember 2008
JUFRYJ 0504105010028
3 http://contoh.in
DAFTAR ISI
JUDUL .......................................................................................................... i PENGESAHAN .......................................................................................... ii KATA PENGANTAR ............................................................................... iv DAFTAR ISI ................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR ................................................................................. viii DAFTAR TABEL ....................................................................................... ix BAB I
PENDAHULUAN ................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................................... 2 1.2 Rumusan Masalah .............................................................. 2 1.3 Tujuan Penulisan ................................................................ 2 1.4 Tempat Pelaksanaan ........................................................... 2 1.5 Metode Penulisan ............................................................... 2 1.6 Sistematika Penulisan ......................................................... 3
BAB II
PROFIL SINGKAT PT. PLN (PERSERO) P3B SUMATERA UPT BANDA ACEH ............................................................. 5 2.1 Latar Belakang ................................................................... 5 2.2 Lokasi Perusahaan .............................................................. 7 2.3 Struktur Organisasi ............................................................. 8
BAB III
LANDASAN TEORI .............................................................. 9 3.1 Pendahuluan ....................................................................... 9 3.2 Peranan Kapasitor dalam Penggunaan Energi Listrik .......... 11 3.3 Proses Kerja Kapasitor ....................................................... 14
BAB IV
KENAIKAN TEGANGAN AKIBAT PEMASANGAN KAPASITOR BANK 25 MVAR DI GARDU INDUK BANDA ACEH ....................................................................... 16
4 http://contoh.in
4.1 Drop Tegangan pada Sistem Penyaluran Transmisi ............. 16 4.2 Alasan Ekonomis Penggunaan Kapasitor Bank ................... 16 4.3 Pengoperasian Peralatan Line 150 KV Kapasitor Bank ...... 19 4.4 Jatuh Tegangan Pada Sistem Tiga Fasa ............................... 23 4.5 Perhitungan teoritis Penyaluran tegangan di Subsistem NAD .............................................................. 25 4.6 Mamfaat di Pasang Kapasitor Bank .................................... 31 BAB V
PENUTUP............................................................................... 32 5.1 Kesimpulan ........................................................................ 32 5.2 Saran .................................................................................. 32
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 33 LAMPIRAN
5 http://contoh.in
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Struktur Organisasi Perusahaan ................................................. 8
Gambar 3.1
Segi Tiga Daya .......................................................................... 10
Gambar 3.2
Komponen Dasar Kapasitor....................................................... 12
Gambar 4.1
Susunan Plat kapasitor menjadi Kapasitor Bank ........................ 16
Gambar 4.2
Kapasitor Bank 25 MVAR di gardu Induk Banda Aceh ............. 18
Gambar 4.3
Diagram Satu Garis dan Bay I50 KV Kapasitor Bank ................ 19
Gambar 4.4
Panel Control Kapasitor Bank ................................................... 20
Gambar 4.5
Sistem Tiga Fasa – 3 Kawat ...................................................... 23
Gambar 4.6
Drop Tegangan Dalam Persen sebelum di Pasang Kapasitor Bank.......................................................................... 27
Gambar 4.7
Drop Tegangan Sebelum di Pasang Kapasitor Bank .................. 28
Gambar 4.8
Kenaikan Tegangan Setelah di Pasang Kapasitor Bank dan Kopensasi Daya Reaktif ............................................................ 30
6 http://contoh.in
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Beban dan Jarak Penyaluran di Subsistem NAD ........................ 25
Tabel 4.2
Drop tegangan masing-masing line transmisi ............................ 30
Tabel 4.3
Kenaikan Tegangan setelah pemasangan Kapasitor Bank 25 MVAR ........................................................ 30
Tabel 4.2
Tegangan Sebelum dan Sesudah di Pasang Kapasitor Bank ...... 31
7 http://contoh.in
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
LATAR BELAKANG
Pusat pembangkit dan pusat beban adakalanya memiliki jarak yang cukup dekat namun adakalanya jarak antara pusat pembangkit dan pusat beban bisa mencapai puluhan dan bahkan ratusan kilometer, hal tersebut dapat mengakibatkan jatuh tegangan yang disebabkan oleh saluran, dimana semakin panjang saluran maka semakin besar pula resistansi dan reaktansi dari saluran tersebut, sehingga jatuh teganganpun juga semakin besar. Selain itu juga begitu banyak perusahaan yang menggunakan beban-beban induktif seperti motor-motor listrik dan juga konsumen rumah tangga yang hamper semua menggunakan beban/peralatan yang bersifat induktif. Dengan pola beban tersebut maka akan sangat banyak menyerap daya reaktif dari sistem, sehingga hal tersebut dapat mengakibatkan jatuh tegangan yang di sebabkan oleh komponen r dan komponen x (XL) dari beban. Dimana semakin induktif beban tersebut maka akan semakin besar pula terjadi jatuh tegangan. Jika jatuh tegangan masih pada level yang diizinkan bukanlah suatu masalah. Perkembangan sistem kelistrikan dewasa ini telah mengarah pada peningkatan efisiensi dan kualitas dalam penyaluran energi listrik. Salah satu cara untuk meningkatkan hal tersebut yaitu dengan mengurangi rugi-rugi daya dan meminimalkan jatuh tegangan. Oleh karena itu pentingnya menjaga tegangan agar berada dalam level yang ditentukan, maka dilakukan perbaikan jatuh tegangan pada suatu penyulang atau pada bus baik yang disebabkan oleh saluran maupun yang disebabkan oleh beban. Ada beberapa cara/metode untuk memperbaiki jatuh tegangan pada suatu penyulang/bus yaitu dengan memperbesar kawat penampang, mengubah seksi
8 http://contoh.in
penyulang dari satu fasa kesistem tiga fasa, pengiriman beban melalui penyulang yang baru. Dari ketiga metode diatas menunjukkan ketidak efektifan baik dari segi infrastruktur maupun dari segi biaya. Adapun metode lain yang memungkinkan untuk bekerja lebih efektif yaitu dengan menggunakan kapasitor Bank (pembangkit daya reaktif) baik penggunaan secara paralel maupun secara seri.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Dalam penyusunan laporan ini, ruang lingkup pembahasan yang diambil adalah mengenai pengaruh pemasangan Kapasitor Bank pada Gardu Induk Banda Aceh.
1.3 TUJUAN PENULISAN
Adapun tujuan penulisan laporan kerja praktek ini adalah untuk mengamati efek pemasangan Kapasitor Bank 25 MVAR 150 KV di Gardu Induk Banda Aceh.
1.4 TEMPAT PELAKSANAAN
Kerja praktek ini dilaksanakan pada Gardu Induk Banda Aceh, P3B Sumatera UPT Banda Aceh mulai tanggal 13 Oktober 2008 sampai 13 November 2008.
1.5 METODE PENELITIAN
Dalam penulisan laporan ini, penulis melakukan penelitian dengan sebagai berikut 1. Melakukan Observasi Merupakan kegiatan yang dilakukan di lapangan, yaitu pengumpulan data dengan cara melakukan survei dan wawancara langsung dengan pembimbung lapangan. 2. Metode Studi Literatur
9 http://contoh.in
Yaitu dengan cara membaca dan mengambil teori dari buku-buku manual dan referensi lainnya yang menjelaskan tentang Kapasitor Bank khususnya Kapasitor Bank untuk memperbaiki jatuh tegangan.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Agar penulisan laporan ini dapat lebih mengarah, maka penulis membagi penulisan laporan kerja praktek ini kedalam lima bab dan masing-masing bab dirinci ke dalam subbab sehingga sistematika penulisan dapat dirinci sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam bab ini penulis akan menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, tempat pelaksanaan, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
PROFIL SINGKAT PT. PLN (PERSERO) P3B SUMATERA UPT BANDA ACEH.
Bab tersebut memuat tentang sejarah serta latar belakang lokasi perusahaan dan struktur organisasi di Transmisi dan Gardu Induk Banda Aceh.
BAB III
LANDASAN TEORI
Pada bab ini penulis akan membahas konsep dasar, dasar teori atau tinjauan pustaka tentang kapasitor bank yang dikutip dari bukubuku bacaan dan referensi lainnya.
10 http://contoh.in
BAB IV
KENAIKAN
TEGANGAN
AKIBAT
PEMASANGAN
KAPASITOR BANK 25 MVAR DI GARDU INDUK BANDA ACEH
Dalam bab ini penulis akan membahas dan menjelaskan tentang kontruksi Kapasitor Bank, prinsip kerja dan fungsinya serta pengoprasiannya pada Gardu Induk Banda Aceh.
BAB V
PENUTUP
Pada bab ini penulis akan memberikan kesimpulan dan saran untuk penulisan laporan kerja praktek ini.
DAFTAR PUSTAKA
Berisikan buku-buku rujukan dan referensi lainnya yang telah digunakan oleh penulis dalam proses penyelesaian penulisan laporan kerja praktek ini.
LAMPIRAN
Berisikan data-data yang perlu dilampirkan yang berhubungan dengan bahasan laporan kerja praktek.
11 http://contoh.in
BAB 2 PROFIL SINGKAT PT. PLN (PERSERO) P3B SUMATERA UPT BANDA ACEH
2.1 LATAR BELAKANG
Sebelum Indonesia Merdeka, pada tahun 1929 sebuah perusahaan swasta Belanda yang berpusat di Rotterdam yang bernama ” NV. NIGEM (Netherland Indische Gas en Electreceteit Maatschappiji)” yang mengadakan investasi usaha kelistrikan di Aceh memiliki 3 sentral pembangkit, yaitu : 1. Sentral Banda Aceh (1929) dengan daya terpasang 300 kW, dengan merek Man. 2. Sentral Sigli (1929) dengan daya terpasang 200 kW yang terdiri dari 2 unit mesin dengan merek Man. 3. Sentral Langsa (1930) dengan daya terpasang 300 kW yang juga terdiri dari 2 unit mesin dengan merek Man.
Pada tahun 1942 NV. NIGEM dikuasai oleh Jepang tidak ada penambahan dan perbaikan jaringan atau mesin. Bahkan banyak terjadi kerusakan operasi tanpa ada perbaikan. Setelah Indonesia Merdeka, pada tahun 17 Agustus 1945, dengan sendirinya perusahaan listrik dikuasai oleh pemerintah Indonesia dengan nama ”Jawatan kelistrikan dan Gas RI”. Tahun 1953 berganti nama menjadi ” Jawatan Tenaga Kelistrikan RI ”. Tahun 1965 diadakan pembagian wilayah kerja daerah Aceh menjadi perusahaan umum Listrik Negara Eksploitasi XIII. Pada tahun 1973 namanya berganti menjadi perusahaan umum Listrik Negara eksploitasi daerah istimewa Aceh. Pada tahun 1982, menjadi PLN wilayah 1 daerah Istimewa Aceh. Pada tahun 1997 dimulailah pembangunan GI Konvensional di Banda Aceh. Tetapi mengalami hambatan karena diakibatkan terjadinya konflik. Baru pada
12 http://contoh.in
tanggal 22 Juni 2004, GI Banda Aceh baru dapat dioperasikan. Pada tanggal 21 September 2005 P3B Sumatera dan UPT Banda Aceh terbentuk di NAD. UPT membawahi 7 GI yang ada di Aceh termasuk GI Banda Aceh. Sebelum tahun 2007, sistem penyaluran tenaga listrik di sumatera terdiri dari dua, yaitu sistem Sumut-NAD dan sistem Sumbagteng-Sumbagsel. Namun pada tahun 2007 dua sistem menjadi satu dengan terhubungnya GI Kota Pinang (Rantau Prapat) dan GI Bagan Batu (Riau). PT.PLN (Persero) P3BS menyalurkan tenaga listrik dari pusat-pusat tenaga listrik ke PT. PLN (Persero) wilayah NAD, PT. PLN (persero) wilayah Sumut, PT. PLN (persero) wilayah Sumbar, PT. PLN (Persero) wilayah Riau, PT. PLN (Persero) wilayah Lampung. Khusus UPT Banda Aceh, berfungsi melakukan kegiatan operasi penyaluran tenaga listrik dari pembangkit-pembangkit yang ada di wilayah sumbagut diantaranya dari sektor Lueng Bata untuk melayani kebutuhan PLN wilayah NAD. Area kerja PT. PLN (Persero) P3BS meliputi seluruh wilayah pulau sumatera. Dalam melaksanakan kegiatan operasionalnya, dibantu oleh sembilan unit pelaksana yang dikoordinir oleh PT. PLN P3BS. Unit-unit tersebut adalah : 1. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Banda Aceh 2. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Medan 3. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Pematang siantar 4. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Padang 5. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Palembang 6. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Tanjung Karang 7. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Sumbagut 8. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Sumbagteng 9. Unit Pelayanan Trasmisi (UPT) Sumbagsel
Unit Pelayanan Trasmisi Banda Aceh terdiri dari dua unit transmisi dan Gardu Induk, yaitu : 1. Tragi Langsa, Membawahi 4 Gardu Induk (GI), yaitu: a. GI Alur dua, Langsa, mulai beroperasi pada 22 Maret 1992
13 http://contoh.in
b. GI Tualang Cut, Mulai Beroperasi pada 30 oktober 1995 c. GI Alue Batee, Idi, mulai beroperasi pada 14 Mei 1997 d. GI Bayu, Lhokseumawe, mulai beroperasi pada 20 November 1998 2. Tragi Banda Aceh, membawahi 3 Gardu Induk, yaitu : a. GI Juli Bireun, 11 Mei 2003 b. GI Tijue Sigli, 22 Maret 2004 c. GI Banda Aceh, 22 Juli 2004
2.2 LOKASI PERUSAHAAN
Perusahaan PT. PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban Unit Pelayanan Transmisi Banda Aceh terletak di Jalan Soekarno-Hatta, Lampeunerut, Banda Aceh. Lokasi Gardu Induk dan kantor PLN kurang lebih 100 meter dari sisi jalan. Dan letaknya jauh dari pemukiman penduduk sehingga tidak membahayakan lingkungan dan makhluk hidup di sekitarnya.
14 http://contoh.in
M. Daud Yasriadi Kaswandi
Out Sourcing HAR
Tukir Prayitno Tablani Ismail Sukardi
SEI HAR
Ridwan Supervisor Pemeliharaan
Azhari Supervisor Operasi
Dahyan Nur Manajer Tragi
Zakaria Maryadi Ramli Puji Santoso Dedek Iskandar
Operator GI Banda Aceh
Yuliadi Supervisor Gardu Induk
Yulinar Supervisor Adm & SDM
2.3 STRUKTUR ORGANISASI
Gambar 2.1 Struktur Organsisasi Gardu Induk Banda Aceh
15
http://contoh.in
BAB 3 LANDASAN TEORI
3.1
PENDAHULUAN
Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepada konsumen diperlukan suatu jaringan tenaga listrik. Sistem jaringan ini terdiri dari jaringan transmisi (sistem tegangan extra tinggi dan tegangan tinggi) dan jaringan distribusi (sistem tegangan menengah dan tegangan rendah). Dalam sistem distribusi pokok permasalahan tegangan muncul karena konsumen memakai peralatan dengan tegangan yang besarnya sudah ditentukan. Jika tegangan sistem terlalu tinggi/rendah sehingga melewati batas-batas toleransi maka akan mengganggu dan selanjutnya merusak peralatan konsumen. Beban sistem bervariasi dan besarnya berubah-ubah sepanjang waktu. Bila beban meningkat maka tegangan diujung penerima menurun dan sebaliknya bila beban berkurang maka tegangan di ujung penerima baik. Faktor lain yang ikut mempengaruhi perubahan tegangan sistem adalah rugi daya yang disebabkan oleh adanya impedansi seri penghantar saluran, rugi daya ini menyebabkan jatuh tegangan. Oleh karena itu konsumen yang letaknya jauh dari titik pelayanan akan cenderung menerima tegangan relatif lebih rendah, dibandingkan tegangan yang diterima konsumen yang letaknya dekat dengan pusat pelayanan. Perubahan tegangan pada dasarnya disebabkan oleh adanya hubungan antara tegangan dan daya reaktif. Jatuh tegangan dalam penghantar sebanding dengan daya reaktif yang mengalir dalam penghantar tersebut. Berdasarkan hubungan ini maka tegangan dapat diperbaiki dengan mengatur aliran daya reaktif. Dalam teori listrik dikenal adanya besaran dan listrik yaitu ; tegangan listrik (beda potensial antara dua penghantar yang bermuatan listrik dalam volt), Arus Listrik (muatan listrik yang mengalir), Frekuensi (banyaknya siklus atau periode gelombang berjalan arus listrik Bolak-balik selama satu detik dalam
16 http://contoh.in
Hertz), Hambatan / tahanan (Hal-hal yang dapat menghambat proses mengalirnya arus listrik dalam ohm). Daya Listrik (Daya semu dalam va, Daya nyata/aktif dalam watt, Daya reaktif dalam var), Beban Listrik (Beban Resistif contoh lampu pijar, Beban induktif contoh transformator, motor listrik, Beban kapasitif contoh kapasitor), dari ketiga Daya tersebut terdapat satu hubungan yang dapat ditunjukkan pada Gambar 3.1. S = VA Q = VAR
P = watt
Gambar 3.1 Segi Tiga daya
Perbandingan antara daya aktif dengan daya semu disebut faktor daya (cosφ), φ adalah sudut yang dibentuk antara daya aktif dan daya semu. Faktor daya ini terjadi karena adanya pergeseran fasa yang disebabkan oleh adanya beban induktif/kumparan dan atau beban kapasitif. Dalam teori listrik arus bolak-balik penjumlahan daya dilakukan secara vektoris, yang dibentuk vektornya merupakan segitiga siku-siku, yang dikenal dengan segitiga daya. Sudut φ merupakan sudut pergeseran fasa, semakin besar sudutnya, semakin besar Daya Semu (S), dan semakin besar pula Daya Reaktif (Q), sehingga faktor dayanya (cosφ) semakin kecil. Daya reaktif adalah daya yang hilang, atau daya rugi-rugi sehingga semakin besar sudutnya atau semakin kecil faktor dayanya maka rugi-ruginya semakin besar.
fp(cos )
P(Watt) S (VA)
................................................................ (3.1)
17 http://contoh.in
Pada saluran transmisi jarak jauh dengan tegangan ekstra tinggi atau tegangan ultra tinggi membutuhkan peralatan kompensasi. Hal ini terutama dimaksudkan untuk mengontrol tegangan kerja di setiap titik sepanjang saluran, memperkecil panjang elektrik
dari saluran dan untuk menaikan kapasitas
penyaluran. Alat-alat kompensasi pada saluran transmisi adalah reaktor shunt, kapasitor seri atau kombinasi dari keduanya. Kompensasi dengan reaktor shunt biasanya digunakan pada saluran transmisi jarak menengah dan kompensasi dengan kapasitor seri atau kombinasi reaktor shunt dan kapasitor seri digunakan pada saluran yang lebih panjang. Pada kompensasi dengan kapasitor seri, bila yang dipentingkan hanya keadaan saluran pada ujung-ujungnya, saluran transmisi dan kapasitor seri itu cukup dipresentasikandengan sirkuit nominal PI tanpa menimbulkan kesalahan yang berarti. Dalam hal ini penempatan fisik darik kapasitor seri sepanjang saluran tidak termasuk dalam perhitungan. Tetapi bila kondisi kerja sepanjang saluran perlu diperhatikan, letak fisik kapasitor harus diperhatikan. Hal ini dapat diperoleh dengan menentukan konstanta ABCD dari bagian Saluran di masing-masing sisi dari kapasitor seri saluran transmisi dan kapasitor seri. Derajat kompensasi pada kompensasi dengan kapasitor seri adalah XC/XL, dimana XC adalah reaktansi kapasitif dari kapasitor seri dan XL adalah reaktansi induktif total dari saluran per fasa.
3.2
PERANAN
KAPASITOR
DALAM
PENGGUNAAN
ENERGI
LISTRIK
Kapasitor daya merupakan suatu peralatan yang amat sederhana yaitu suatu peralatan yang terdiri dari dua pelat metal yang dipisahkan oleh dielektrik (bahan isolasi). Adapun bagian dari kapasitor daya yaitu kertas, foil dan cairan yang telah diimpregnasi seperti di tunjukkan pada Gambar 3.2, tidak ada bagian
18 http://contoh.in
yang bergerak akan tetapi terdapat gaya yang berkerja sebagai fungsi dari medan listrik. Sistem penghantar biasanya terbuat dari alumunium murni atau semprotan logam. Sistem dielektriknya dapat dibuat dari kertas atau plastik dengan cairan perekat.
Gambar 3.2 : Komponen dasar Kapasitor
Suatu kapasitor dinamakan ”bermuatan Q” jika kedua konduktornya diberi muatan Q yang sama namun berbeda jenis (yaitu +Q dan –Q). Proses pengisian kapasitor dilakukan dengan menghubungkan kapasitor tersebut dengan beda potensial. Muatan yang tersimpan dalam kapasitor berbanding lurus dengan beda potensial yang diberikan Q∞V Konstanta kesebandingan nya menyatakan kapasitas (kapasitansi) kapasitor untuk menyimpan muatan. Q = CV.................................................................. (3.2) Berarti kapasitansi suatu kapasitor merupakan perbandingan antara muatan yang disimpannya dengan beda potensial antara konduktor-konduktornya. Besarnya energi atau beban listrik yang dipakai ditentukan oleh Reaktansi (R), Induktansi (L) dan Capasitansi (C). Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena banyak dan beraneka ragam peralatan (beban) listrik yang digunakan. Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif (positif) membutuhkan daya reaktif seperti trafo pada rectifier, motor induksi (AC) dan Lampu TL, sedangkan beban kapasitif (negatif) mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya tidak berguna sehingga tidak dapat
19 http://contoh.in
dirubah menjadi tenaga akan tetapi diperlukan untuk proses transmisi energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif. Kapasitor pada sistem daya listrik menimbulkan daya reaktif untuk memperbaiki tegangan dan faktor daya, karenanya menambah sistem akan mengurangi kerugian. Dalam kapasitor seri daya reaktif sebanding dengan kuadrat arus beban, sedangkan kapasitor paralel sebanding dengan kuadrat tegangan. Untuk memperkecil sudut fasa (Ø) itu hal yang mungkin dilakukan adalah memperkecil komponen daya reaktif (kVAR). Berarti komponen daya reaktif yang ada bersifat induktif harus dikurangi dan pengurangan itu bisa dilakukan dengan menambah suatu sumber daya reaktif yaitu berupa kapasitor. Pemasangan peralatan kapasitor
seri dan paralel pada
jaringan
mengakibatkan losses akibat aliran daya reaktif pada saluran dapat dikurangi sehingga kebutuhan arus menurun dan tegangan mengalami kenaikan sehingga kapasitas sistem bertambah. Biaya pemasangan kapasitor seri jauh lebih mahal daripada kapasitor paralel, dan biaya kapasitor seri dirancang dengan kapasitas yang lebih besar dengan tujuan untuk mengantisipasi perkembangan beban untuk masa-masa yang akan datang. Hal-hal tersebut menjadi alasan utama sehingga dalam sistem yang dibahas banyak kapasitor paralel. Mamfaat penggunaan kapasitor paralel adalah : Mengurangi kerugian. Memperbaiki kondisi tegangan. Mempertinggi kapasitas pembebanan jaringan. Kapasitor paralel membangkitkan daya reaktif negatif (panah bawah) dan beban membangkitkan daya reaktif positif (panah keatas), jadi pengaruh dari kapasitor adalah untuk mengurangi aliran daya reaktif di dalam jaringan sehingga daya reaktif yang berasal dari sistem menjadi : Q2(total) = Q1 (beban) - Qc
Qc adalah daya reaktif yang dibangkitkan oleh
kapasitor paralel. Keuntungan : 1. Arus I berkurang dan karenanya kerugian I 2R berkurang I
P2
(Qbeban V
QKapasitor ) 2
...............................(3.3)
20 http://contoh.in
2. % Kenaikan tegangan % Kenaikantegangan
Qc X ...............................(3.4) 10V 2
Qc = KVAR X = Reaktansi jaringan (ohm) V = Tegangan nominal (kv antar fasa) 3. Karena arus berkurang untuk suatu daya (kw) maka jaringan, trafo dan sebagainya agak berkurang beban KVA nya. Jadi jaringan sanggung mensuplai permintaan yang lebih tinggi.
3.3
PROSES KERJA KAPASITOR
Kapasitor yang akan digunakan untuk memperbesar pf dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh dengan muatan elektron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saat itu kapasitor membangkitkan daya reaktif. Bila tegangan yang berubah itu kembali normal (tetap), maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Pada saat kapasitor mengeluarkan elektron (Ic) berarti sama juga kapasitor menyuplai daya reaktif ke beban. Karena beban bersifat induktif (+) sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor (-), akibatnya daya reaktif menjadi kecil.
Drop tegangan pada sistem transmisi sampai ke konsumen dapat terjadi pada : a. Penyaluran tegangan tinggi dari satu GI ke GI yang lainnya. b. Transformator Daya. c. Penyulang tegangan menengah. d. Transformator distribusi. e. Penyulang jaringan tegangan rendah. f. Sambungan rumah. g. Instalasi rumah.
21 http://contoh.in
Sesuai dengan definisi, drop tegangan adalah : ΔV = Vk - Vt
....................................................................(3.5)
Dimana : Vk = nilai mutlak tegangan ujung kirim. Vt = nilai mutlak tegangan ujung terima. Jadi ΔV merupakan selisih antara tegangan ujung kirim dan tegangan ujung terima.
22 http://contoh.in
BAB 4 KENAIKAN TEGANGAN AKIBAT PEMASANGAN KAPASITOR BANK 25 MVAR DI GARDU INDUK BANDA ACEH
4.1
DROP TEGANGAN PADA SISTEM PENYALURAN TRANSMISI
Drop tegangan pada sistem penyaluran transmisi sangat berpengaruh dari segi pelayanan kepada konsumen, karena tegangan yang terlalu rendah dari tegangan toleransi yang diizinkan dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan instalasi listrik, sehingga kinerja perusahaan akan menjadi kurang baik.
4.2
ALASAN EKONOMIS PENGGUNAAN KAPASITOR BANK
Pada prinsipnya, Kapasitor Bank adalah kumpulan beberapa kapasitor yang dihubungkan menjadi satu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1, baik itu dihubungkan secara seri maupun paralel. Kapasitor bank
berfungsi untuk
menaikkan tegangan dan memperbesar Cos φ yang dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila rangkaian itu diberi tegangan, maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor.
Gambar 4.1 : Susunan plat Kapasitor Menjadi satu Kapasitor Bank
23 http://contoh.in
Pada saat kapasitor penuh dengan muatan elektron, maka tegangan berubah (naik dari tegangan sebelumnya). Kemudian elektron akan keluar dari kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya. Bila tegangan berubah kembali normal, maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Dalam proses elektron yang keluar dari kapasitor terjadilah kompensasi daya reaktif, yaitu antara daya reaktif induktif dan kapasitif, dimana daya reaktif induktif mengakibatkan rugi-rugi daya dan jatuh (drop) tegangan dalam penyaluran energi listrik, maka dikompensasikan atau diimbangi dengan daya reaktif kapasitif oleh kapasitor bank. Sehingga rugi-rugi daya dan drop tegangan dalam penyaluran dapat diminimalkan. Seperti diketahui Kapasitor Bank biasanya dipasang pada Gardu Induk yang jauh dari pembangkit, karena semakin jauh jarak penghantar ( L ), antara pembangkit dengan Gardu Induk, maka semakin besar hambatan penghantar ( R ), yang dapat dilihat pada rumus : R = ρ. L A
Ohm .........................................................................(4.1)
Sehingga apabila beban penyaluran tinggi, maka induktansinya semakin besar dan terjadi rugi-rugi tegangan dan oleh sebab itu diimbangi dengan kapasitor, seperti pada rumus ini :
Xc =
1 2 πL f c
Ohm
......................................................(4.2)
Z = R + j (XL – XC) Ohm .......................................................(4.3) ………………………... V = I.Z
Volt
.......................................................(4.4)
Dimana, V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere) Z = Impedansi (Ohm)
24 http://contoh.in
Dari rumus diatas dapat disimpulkan bahwa dengan menambah kapasitor (Xc), berarti menambah harga impedansi (Z). Semakin besar impedansinya, maka tegangan akan naik karena dalam hubungannya impedansi (Z) berbanding lurus dengan tegangan (V) Kapasitor Bank yang dihubungkan dengan rangkaian beban serta diagram satu garis bay 150 KV kapasitor bank pada Gardu Induk Banda Aceh, seperti gambar di bawah ini :
Gambar 4.2 : Kapasitor Bank 25 MVAR di gardu Induk Banda Aceh
Dari gambar diatas tampak kapasitor Bank di pasang disetiap fasa (R, S, T) di Gardu Induk Banda Aceh, data kapasitas kapasitor yang di pasang dapat dilihat di lampiran A.
25 http://contoh.in
150 KV BUS I 150 KV BUS II PT BUS II
PT BUS I PMS BUS I
PMS BUS II
PMS 150 KV CT 150 KV
LA 150 KV
PMS GROUND 150 KV
KAPASITOR
KAPASITOR
Gambar 4.3 : Diagram Satu Garis dan Bay I50 KV Kapasitor Bank
Diatas merupakan diagram segaris line Kapasitor Bank, untuk gambar line Kapasitor Bank seperti letak dilapangan dapat dilihat pada lampiran B.
4.3
PENGOPERASIAN PERALATAN LINE 150 KV KAPASITOR BANK
Pada saat akan mengoperasikan peralatan yang terpasang di panel Kapasitor Bank seperti diperlihatkan pada gabar 4.3, yang harus diperhatikan adalah posisi panel harus dalam keadaan L (Local). Local disini dimaksudkan pengoperasian local dari panel, sedangkan R (Remote) dimaksudkan untuk pengoperasian peralatan dari UPB melalui SCADA untuk line diagram panel Kapasitor Bank dapat di lihat pada lampiran C. Apabila panel peralatan dalam kondisi R, dan operator akan mengoperasikan dari panel, maka panel tidak dapat mengoperasikan peralatan yang ada di Switcyard.
R\L
26 http://contoh.in
Gambar 4.4 : Panel Control Kapasitor Bank
1.
Pengoperasian Peralatan Kapasitor Bank melalui Panel
a. Pengoperasian pemasukkan Kapasitor Bank Pengoperasian pemasukkan / pelepasan Kapasitor Bank, sama dengan cara pengoperasian pada bay Penghantar, tetapi karena di sini panel Kapasitor Bank berbeda dengan panel yang lain. Maka harus diperhatikan langkah-langkah berikut. Tekan dahulu
pada LCD panel yang merupakan kursor untuk
memilih symbol peralatan yang akan dioperasikan, dalam hal ini PMS Bus. Apabila kursor telah menunjukkan peralatan yang akan kita operasikan seperti PMS Bus tekan tanda
untuk memasukkan PMS Bus ,dalam
hal ini PMS Bus 1. Selanjutnya tekan kursor sampai pindah ke symbol PMT, lalu tekan agak lama tanda masuk pada PMT. Apabila PMT Kapasitor Bank telah masuk berarti Kapasitor Bank telah beroperasi. Pengoperasian pemasukkan Kapasitor Bank ini dilakukan apabila tegangan system pada Gardu Induk telah drop saat beban puncak. Biasanya pengoperasian
27 http://contoh.in
Kapasitor Bank dilakukan atas perintah UPB Sistem 1 karena mereka selalu mengontrol setiap saat. Tetapi apabila UPB Sistem 1 lupa menyuruh memasukkan Kapasitor Bank sementara tegangan sudah drop pada Gardu Induk, maka operator dapat melaporkannya ke Sistem 1, selanjutnya kita tunggu perintah UPB Sistem 1 selanjutnya.
b.
Pengoperasian pelepasan Kapasitor Bank Pengoperasian pelepasan Kapasitor Bank ini dilakukan apabila tegangan
sudah tinggi atau normal dan biasanya sudah lewat masa jam beban puncak. Seperti halnya pada pemasukkan Kapasitor Bank, pelepasan Kapasitor Bank juga dilakukan atas perintah UPB Sistem 1, bisa atas perintah Sistem 1 langsung atau operator melapor ke Sistem 1 bahwa tegangan sudah normal dan menunggu perintah Sistem 1 selanjutnya. Langkah-langkah pelepasan Kapasitor Bank : Perhatikan keadaan panel, apakah dalam posisi L (Local) atau R (Remote). Apabila posisi R (Remote) ubah ke L (Local). Tekan kursor pada LCD panel dan pilih symbol PMT. Lalu tekan agak lama
dan perhatikan apakah PMT sudah lepas baik
pada LCD panel maupun di Switchyard. Apabila PMT sudah lepas atau off berarti Kapasitor Bank telah tidak beroperasi. PMS Bus tidak kita posisikan lepas karena untuk memudahkan pekerjaan selanjutnya seperti memasukkan PMT Kapasitor Bank.
2.
Cara Pengoperasian peralatan Kapasitor Bank melalui Switcyard Langkah-langkah pengoperasian Kapasitor Bank melalui local switchyard sama
dengan
langkah
pengoperasian
melalui
panel,
hanya
saja
pengoperasiannya langsung pada tombol-tombol yang terdapat di masingmasing peralatan.
3.
Hal-hal yang harus diperhatikan oleh Operator pada saat mengoperasikan Kapasitor Bank
28 http://contoh.in
a. Operator harus melihat atau mendengar peralatan yang ada Switchyard setelah dioperasikan dari panel. Juga perhatikan pada LCD panel apakah peralatan yang kita operasikan telah bekerja atau tidak. b. Apabila operator salah mengoperasikan peralatan, panel tidak akan memerintahkan peralatan yang ada di Switchyard untuk beroperasi (panel tidak akan menjalankan perintah operator), sebaliknya panel akan
menunjukkan
atau
menyalakan
lampu
Interlock,
yang
memberitahu bahwa operator salah mengoperasikan peralatan. c. Dalam kondisi local elektrik, PMT tidak dapat dimasukkan apabila PMS dalam kondisi masuk karena di sini ada interlock electric, dimana negative ke close coil dipotong oleh TCS nya. Ini biasanya digunakan dalam posisi pemeliharaan. d. Operator juga harus memerhatikan posisi Man atau Auto pada LCD panel. Man (Manual) berarti operator yang mengoperasikan peralatan melalui panel sementara Auto berarti relay panel sendiri yang mengatur atau mengoperasikan peralatan yang di Switchyard. Itu berarti operator tidak bisa mengoperasikan peralatan sebelum posisi panel diubah ke posisi Man (Manual). Langkah-langkah mengubah posisi panel dari Man menjadi Auto: Tekan kursor pada LCD panel dan pilih Man Lalu tekan agak lama tanda masuk sampai tulisan Man berubah menjadi Auto Untuk mengubah posisi panel dari Auto menjadi Man sama langkahlangkahnya dengan langkah mengubah posisi panel dari Man menjadi Auto. e. Pada posisi Auto, settingan relay PMT Close berada pada tegangan 127 KV dan settingan relay PMT Open pada tegangan 150 KV. f. Setelah pengoperasian pemasukkan Kapasitor Bank, operator harus melaporkan jam masuk beserta tegangan (KV), beban ( MW), MVARH, Tap dan Arus sebelum dan sesudah operasi kepada UPB Sistem 1. Begitu juga sebaliknya pada pelepasan Kapasitor Bank.
29 http://contoh.in
Apabila pada saat mengoperasikan peralatan dan peralatan di Switchyard tidak dapat bekerja, perhatikan kondisi panel baik L maupun R nya, Man maupun Autonya. Apabila sudah benar dan peralatan tidak mau juga bekerja berarti ini ada masalah (trouble) dan operator harus memperhatikan masing-masing MCB, wiring bahkan kondisi peralatan tersebut. Dalam hal ini operator harus melapor ke Kepala Gardu Induk agar Kepala Gardu Induk melaporkan masalah ini kepada Tim HAR.
4.4
JATUH TEGANGAN PADA SISTEM TIGA FASA
SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi) yang di transmisikan dari Pulau Berandan untuk sistem SUMUT-NAD dapat dilihat pada lampiran D adalah 150 KV dengan jarak 380,9 km, dengan konfigurasi double sirkuit yaitu satu sirkuit terdiri dari 3 pfasa dengan 3 atau 4 kawat, biasanya hanya 3 kawat dan konduktor netral digantikan oleh tanah sebagai saluran kembali. Jika kapasitas besar maka satu fasa dapat terdiri dari dua disebut double dan empat kawat disebut Qudrapole dan berkas konduktor disebut sebagai bundle konduktor. Transmisi Saluran Udara Tegangan Tinggi paling panjang hanya dapat mencapai jarak efektif 100 km, selebihnya bermasalah dengan tegangan jatuh (drop voltage) yang menjadikan tegangan di ujung transmisi menjadi sangat rendah. Dapat diatasi jika dihubungkan secara interconnection atau ring sistem. Dalam menghitung jatuh tegangan pada sistem tiga fasa-3 kawat, dimana diasumsikan bebannya seimbang dapat dilihat pada gambar 4.5 : R
XL
B e b a n
Gambar 4.5 : Sistem tiga fasa – 3 kawat
30 http://contoh.in
Untuk sistem tiga fasa seimbang dengan beban S = √3.Vj.I maka, arus jala-jalanya adalah : S
I=
...........................................................................................(4.5) √3.Vj Jatuh tegangan dapat ditulis :
(ΔV)% =
S (R cosφ + XL sinφ) 10.V2j
X 100%
Atau : (ΔV)% =
S x L (r cosφ + x sinφ) 10.V2j
X 100%
..........................................(4.6)
Dimana: S = Daya Semu, dalam MVA P = Daya Aktif, dalam MW V = Vjala = tegangan jala (nominal), dalam KV R = L.r ohm per fasa X = L.x ohm per fasa r = resistansi per fasa, dalam ohm per km x = reaktansi per fasa dalam ohm per km L = Panjang jaringan, dalam km Bisa juga dinyatakan dalam bentuk daya aktif dan reaktif, yaitu : (ΔV)% =
RP + XLQ 10.V2j
X 100%
.....................................................(4.7)
Atau : (ΔV)% = S x L x k %...............................................................................(4.8) Dimana k adalah suatu konstanta, yaitu : k=
(r cosφ + x sinφ) 10.V2j
X 100%
......................................................(4.9)
31 http://contoh.in
4.5
PERHITUNGAN TEORITIS SUBSISTEM NAD
PENYALURAN
TEGANGAN
DI
Diketahui : SUTT, fasa tiga 136 kV pada sisi pengirim, seperti penyaluran tegangan di Subsistem NAD dari GI. Langsa ke GI. Banda Aceh, dimana ; resistansi (r) jaringan = 0,129 ohm/km per fasa dan reaktansi (x) jaringan = 0,42 ohm/km per fasa. Untuk factor daya dari semua beban dianggap sama 0,8 mengikuti.
Untuk Beban dan Jarak Penyaluran Antar Gardu Induk, sebagai berikut :
NO
SEGMENT
BEBAN RATA-RATA
PANJANG
(MVAR)
JARINGAN (KM)
1
Langsa – Lhokseumawe
7,5
128,5
2
Lhokseumawe – Bireun
20,75
61,3
3
Bireun – Sigli
7,17
99,2
4
Sigli – Banda Aceh
6,0
91,9
5
Banda Aceh
28,3
-
69,72
380,9
Total Langsa – Banda Aceh
Tabel 4.1 : Beban dan Jarak Penyaluran di Subsistem NAD Dicari : a)
Jatuh tegangan dalam % pada titik penyaluran transmisi.
b)
Kenaikan tegangan akibat dipasang Kapasitor Bank dengan daya 25 MVAR di Gardu Induk Banda Aceh.
Penyelesaiannya : a)
Jatuh tegangan dalam % dapat dihitung secara pendekatan
Menurut persamaan :
(ΔV)% =
S x L (r cosφ + x sinφ) 10.V2j
X 100%
=SxLxk%
Dimana, k =
(r cosφ + x sinφ) 10.V2j
X 100%
32 http://contoh.in
k=
k=
(0,129 x 0,8 + 0,42 x 0,6) 10 x 1362 0,3552 184960
X 100%
X 100%
k = 0,000192 % Jadi ; (ΔVLangsa – Lhokseumawe) % = S x L x k % = (7,5+20,75+7,17+6,0+28,3) x 128,5 x 0,000192 % = 69,72 x 128,5 x 0,000192 % = 1,71 % = 2 % (ΔVLhokseumawe – Bireun) % = S x L x k % = (20,75+7,17+6,0+28,3) x 61,3 x 0,000192 % = 62,22 x 61,3 x 0,000192 % = 0,73 % = 1 % (ΔVBireun - Sigli) % = S x L x k % = (7,17+6,0+28,3) x 99,2 x 0,000192 % = 41,47 x 99,2 x 0,000192 % = 0,789 % = 0,78 % = 0,8 % = 1 %
(ΔVSigli – Banda Aceh) % = S x L x k % = (6,0+28,3) x 91,9 x 0,000192 % = 34,3 x 91,9 x 0,000192 % = 0,605 % = 0,61 % (ΔVLangsa – Banda Aceh) % = (ΔVLangsa – Lhokseumawe)% + (ΔVLhokseumawe – Bireun)% + (ΔVBireun - Sigli)% + (ΔVSigli – Banda Aceh) % = 2% + 1% + 1% + 0,61% = 4,61 %
33 http://contoh.in
(ΔVLangsa – Banda Aceh) % = S x L x k % = (20,75+7,17+6,0+28,3) x 380,9 x 0,000192 % = 62,22 x 380,9 x 0,000192 % = 4,55 % = 4,6 % Seperti gambar 4.5 dibawah ini “grafik drop tegangan sebelum di pasang kapasitor bank” pada gardu induk Banda Aceh.
5
CHART DROP TEGANGAN SEBELUM MENGGUNAKAN KAPASITOR BANK 4.61
4 3 (%)
2
2
1
1
1 0.61
0
Drop Tegangan (%)
LangsaLhokseumawe-Bireun Lhokseumawe = 128,5 Bireun-Sigli = 99,2 KM = 61,3 KM KM 2
1
1
Sigli-Banda Aceh = 91,9 KM
Langsa-Banda Aceh = 380,9 KM
0.61
4.61
Gambar 4.5 : Drop Tegangan dalam Persen Sebelum pemasangan Kapasitor Bank
b)
Di Gardu Induk Banda Aceh dipasang kapasitor fasa-tiga dengan daya sebesar 25 MVAR. Kenaikan tegangan akibat dipasang kapasitor bank ini GI. Banda Aceh, adalah :
(ΔVSigli-Banda Aceh )kap. % = =
L . X . Qc V2
X 100%
91,9 x 0,42 x 18 1292
X 100%
= 694,764 X 100% 16641 =
4,2 %
34 http://contoh.in
Penyaluran Tegangan dari Langsa sampai Banda Aceh 137
Tegangan (KV)
136
136
135 134
133
133
132
132
131
131
130
130 129 128
Tegangan disisi Pengirim dari GI. Langsa (KV)
Langsa
Lhokseumawe
Bireun
Sigli
Banda Aceh
136
133
132
131
130
Gambar 4.6 : Drop Tegangan Sebelum di Pasang Kapasitor Bank
Sebelum dipasang kapasitor di GI. Banda Aceh, jatuh tegangan di GI. Banda Aceh terhadap GI. Sigli adalah : (ΔVSigli-Banda Aceh )% = 0,61% Jadi, kenaikan tegangan dalam % di GI. Banda Aceh, akibat dipasangnya kapasitor adalah : (ΔVSigli-Banda Aceh )¹ % = (ΔVSigli-Banda Aceh )kap.% - (ΔVSigli-Banda Aceh )% = 4,2% - 0,61% = 3,59% Sehingga, kenaikan tegangan di pasang Kapasitor Bank di GI. Banda Aceh adalah 3,59% atau 4,66 KV dari tegangan sebelumnya 129,7 KV dibulatkan 130 KV yaitu menjadi 134,66 KV dibulatkan menjadi 135 KV. Dengan dipasangnya kapasitor bank di GI. Banda Aceh dapat mempengaruhi kenaikan tegangan di GI. yang berdekatan dengan GI. yang di pasang kapasitor karena terjadi nya kompensasi daya reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif yang ditimbulkan oleh kapasitor bank, kenaikan tegangan nya memang tidak terlalu tinggi, tergantung dengan kondisi beban tinggi atau rendah, jika kondisi beban tinggi maka nilai kompensasi nya rendah , dan sebaliknya jika beban rendah maka nilai kompensasi nya naik, sehingga tegangan juga naik.
35 http://contoh.in
Seperti contoh di bawah ini dimana beban yang tinggi, sehingga nilai kompensasi nya rendah untuk GI. Sigli. L . X . Qc
(ΔVBireun-Sigli)kom.kap. % =
V2 =
X 100%
99,2 x 0,42 x 7 X 100% 1312
=
291,648 X 100% 17161
=
1,69 %
Sebelum dipasang kapasitor di GI. Banda Aceh, jatuh tegangan di GI. Sigli terhadap GI. Bireun adalah : (ΔVBireun-Sigli )% = 0,61% Jadi, kenaikan tegangan dalam % di GI. Sigli, akibat kompensasi kapasitor daya reaktif adalah: (ΔVBireun-Sigli )¹ % = (ΔVBireun-Sigli )kom.kap.% - (ΔVBireun-Sigli )% = 1,69% - 0,78% = 0,91% dibulatkan menjadi 1% Sehingga, kenaikan tegangan di GI. Sigli adalah 1% atau 1,3 KV dari tegangan sebelumnya 131 KV yaitu menjadi 132 KV. Seperti pada gambar 6. di bawah ini :
36 http://contoh.in
Chart Kenaikan Tegangan Setelah di Pasang Kapasitor 4 3.59
(%)
3.5 3 2.5 2 1.5 1
1
0.5 0 Kenaikan Tegangan (%)
GI. Sigli
GI. Banda Aceh
1
3.59
Gambar 4.7 : Kenaikan Tegangan setelah di Pasang Kapasitor Bank dan Kompensasi Daya Reaktif.
Maka dari tabel dapat kita lihat perbandingan drop tegangan :
Line Transmisi
Sebelum di pasang Kapasitor (%)
ΔVLangsa – Lhokseumawe
2%
ΔVLhokseumawe – Bireun
1%
ΔVBireun – Sigli
1%
ΔVSigli – Banda Aceh
0.61 %
ΔVLangsa – Banda Aceh
4.61
Tabel 4.2 : Drop tegangan masing-masing line transmisi
Line Transmisi
Kenaikan Tegangan
ΔVSigli – Banda Aceh
3.59 %
4.66 KV
ΔVBireun-Sigli
0,91%
1.3 KV
Tabel 4.3 : Kenaikan Tegangan setelah pemasangan Kapasitor Bank 25 MVAR
37 http://contoh.in
4.6 MANFAAT DIPASANG KAPASITOR BANK
Pada dasarnya kontiniutas sistem penyaluran tegangan listrik harus efektif dan efisien, maksud nya tegangan disisi pengirim sama dengan atau mendekati tegangan di sisi penerima. Tapi kenyataan di lapangan, tegangan disisi pengirim tidak sama dari tegangan disisi penerima, artinya tegangan disisi penerima jauh lebih rendah (drop tegangan) dari tegangan disisi pengirim.
Sehingga
menyebabkan peralatan instalasi tenaga listrik akan rusak karena tegangan yang terlalu rendah (drop tegangan), serta dapat juga mengakibatkan defisite sistem karena tidak bisa mengimbangi pemakaian konsumen dari tegangan yang drop (jatuh tegangan). Pada verefikasi untuk tegangan rata-rata sebelum dipasang kapasitor bank pada bulan Juli tahun 2008, tegangan disisi penerima jauh lebih rendah dari tegangan disisi pengirim, dengan demikian pada bulan September tegangan ratarata setelah dipasang kapasitor bank tegangan disisi pengirim mendekati tegangan disisi penerima, sehingga drop tegangan pada GI-GI yang diujung dapat teratasi, walaupun belum stabil seperti tegangan disisi pengirim. Seperti pada tabel 2. di bawah ini :
No
Gardu Induk
Tegangan Rata-rata
Tegangan Rata-rata
Net Gain
Sebelum Operasi
Sesudah Operasi
/ Saving
Kapasitor Bank
Kapasitor Bank
1
Langsa
136 KV
137 KV
0,73
2
Lhokseumawe
132 KV
133 KV
0,75
3
Bireun
124 KV
126 KV
1,59
4
Sigli
130 KV
134 KV
2,99
5
Banda Aceh
129 KV
135 KV
4,44
Tabel 4.4 : Tegangan Sebelum dan Sesudah di Pasang Kapasitor Bank Catatan : Referensi tegangan rata-rata bulan Juli 2008. Referensi tegangan rata-rata bulan September 2008.
38 http://contoh.in
BAB 5 PENUTUP
5.1
KESIMPULAN
1) Kapasitor Bank adalah kapasitor yang digunakan untuk memperbesar Cos φ yang dipasang paralel dengan rangkaian beban. 2) Kapasitor Bank dipasang pada Gardu Induk yang jauh dari Pembangkit, karena semakin jauh jarak penghantar antara Pembangkit dengan Gardu Induk semakin besar hambatan dan apabila beban tinggi, maka induktansinya semakin besar dan terjadi rugi-rugi tegangan dan oleh sebab itu maka diimbangi dengan kapasitor. 3) Pada saat mengoperasikan bay Kapasitor Bank, operator harus memperhatikan dulu posisi panel, apabila dalam kondisi R (remote) harus diubah dalam kondisi L (local) dan operator harus mengecek kondisi peralatan. 4) Tegangan penyaluran di gardu induk Banda Aceh naik dari sebelum nya ± 4 sampai dengan 5 KV. 5) Karena kompensasi daya reaktif induktif dan kapasitif, tegangan pada gardu induk Sigli juga naik ± 2 KV sampai dengan 3 KV.
5.2
SARAN
1) Agar pemantauan dan maintenance peralatan Kapasitor Bank dilakukan secara periodik baik mingguan, bulanan dan tahunan. Agar kualitas dan kuantitas (mutu) peralatan tersebut akan terjaga. 2) Untuk lebih optimal penyaluran tegangan di sub sistem NAD, agar di pasang Kapasitor Bank pada Gardu Induk Bireuen.
39 http://contoh.in
DAFTAR PUSTAKA
1) William D. stevent, Jr, 1996 Analisa Sistem Tenaga Listrk, Jakarta, penerbit Erlangga. 2) Zuhal 1995, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya, PT Gramedia Pustaka Utama. 3) Hutauruk, T.S, Prof. Ir.M.Sc, 1996, Transmisi Daya Listrik, Penerbit Erlangga. 4) Data Pembebanan di Gardu-gardu Induk, Beban MW, MVAR, Tegangan, Arus, example bulan Juli sampai September tahun 2008. 5) Silabus, Pemakaian Kapasitor, diperoleh tanggal 22 September 2008.
40 http://contoh.in
BIODATA PENULIS
I. IDENTITAS PRIBADI NAMA
: Jufry J
Tempat/tanggal lahir : Blangglanggang/5 Februari 1987
II.
III.
Jenis Kelamin
: Laki-laki
Agama
: Islam
Pekerjaan
: Mahasiswa Teknik Elektro FT Unsyiah
Alamat
: Tanjung Selamat Kec. Darussalam Aceh Besar
IDENTITAS KELUARGA Nama Ayah
: Jafaruddin
Pekerjaan
: Sopir
Nama Ibu
: Wardati
Agama
: Islam
Pekerjaan
: Ibu Rumah Tangga
Alamat
: Seuneubok Aceh Kec. Peusangan Kab. Bireuen
RIWAYAT PENDIDIKAN 1.
SD T.Chik Peusangan Kec. Peusangan Bireuen.
2.
SLTP Negeri 1 Peusangan Kec. Peusangan Bireuen.
3.
SMA Negeri 1 Jeumpa Kec. Kota Juang Bireuen.
4.
Universitas Syiah Kuala, Fakultas Teknik jurusan Teknik Elektro Bidang Studi Teknik Energi Listrik Angkatan 2005.
41 http://contoh.in
