Perhitungan Susut Daya Pada Jaringan Tegangan Menengah 20KV Pada Penyulang Meranti di PT. PLN (PERSERO) Rayon Ampera Palembang
Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat Menyelesaikan pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Oleh Yohanes Martua Tampubolon 0611 3031 1458
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
Perhitungan Susut Daya Pada Jaringan Tegangan Menengah 20KV Pada Penyulang Meranti di PT. PLN (PERSERO) Rayon Ampera Palembang
Oleh Yohanes Martua Tampubolon 0611 3031 1458 Menyetujui, Palembang, Pembimbing I
Agustus 2014
Pembimbing II
Bersiap Ginting, S.T, M.T.
Ir. Kasmir, M.T.
NIP. 19630323 198903 1 002
NIP. 19651110 199203 1 028 Mengetahui,
Ketua Jurusan
Ketua Program Studi
Ir. Ali Nurdin, M.T.
Herman Yani, S.T., M.Eng.
NIP. 19621207 199103 1 001
NIP. 19651001 199003 1 006 ii
MOTTO
“Semakin lemah tindakanmu, akan semakin kuat kegelisahanmu. Semakin segera tindakanmu, akan semakin segera kemapanan dan kesejahteraanmu. Dan semakin engkau ramah kepada diri dan sesamamu, akan semakin ramah kehidupan ini berlaku kepadamu.” Mario Teguh “Hormatilah ayahmu dan ibumu, supaya lanjut umurmu di tanah yang diberikan Tuhan, Allahmu, kepadamu.” (Keluaran 20:12) "Tuhan menetapkan langkah-langkah orang yang hidupnya berkenan kepadaNya." (Mazmur 37:23) “Mintalah maka akan diberi kepadamu Carilah maka kamu akan mendapatkan Ketoklah maka pintu akan dibukakan bagimu” (Matius 7:7) Percayalah seperti pelangi sehabis hujan. dibalik duka kita telah menanti harta yang tak ternilai dan abadi.
Ku persembahkan kepada:
iii
-
Kedua Orang Tuaku
-
Kakak-kakak ku dan adik ku.
-
Sahabat ku
-
My first girl friend and
-
My College
ABSTRAK PERHITUNGAN SUSUT DAYA PADA JARINGAN TEGANGAN MENENGAH 20KV PADA PENYULANG MERANTI DI PT. PLN (PERSERO) RAYON AMPERA PALEMBANG (2014 : xiii + 56 + Daftar Isi + Daftar Tabel + Daftar Gambar + Daftar Pustaka + Lampiran)
Yohanes Martua Tampubolon 0611 3031 1458 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya
Dalam proses penyaluran energi listrik menuju ke konsumen kemungkinan besar terjadi drop teganga dan susut daya. Susut daya dan drop tegangan tersebut dipengaruhi oleh panjang saluran dari gardu induk sampai ke pusat beban. Hal ini akan menyebabkan listrik yang disalurkan kepada konsumen lebih kecil. Susut daya dan drop tegangan tersebut tidak dapat dihilangkan, karena pengaruh dari peralatan peralatan yang digunakan dalam sistem distribusi listrik tidak mungkin memiliki tingkat efisiensi 100%. Di dalam pembahasan susut daya pada jaringan tegangan menengah 20 KV penyulang Meranti pada Gardu Induk Bungaran didapatkan bahwa hasil perhitungan menunjukkan bahwa susut daya pada beban siang hari adalah sebesar 1131W dan susut daya pada beban malam hari adalah 727W. Kata kunci : Susut daya, Drop tegangan, Distribusi
iv
ABSTRACT CALCULATION OF POWER LOSSES IN 20KV MEDIUM VOLTAGE NETWORK IN PT. PLN (PERSERO) MERANTI FEEDERS RAYON AMPERA PALEMBANG (2014 : xiii + 56 + Daftar Isi + Daftar Tabel + Daftar Gambar + Daftar Pustaka + Lampiran)
Yohanes Martua Tampubolon 0611 3031 1458 Majoring Electrical Engineering Politeknik Negeri Sriwijaya
In process to distribute electrical energy to the consumers, there always occur drop voltage and power losses. Shrinkage power and drop voltage is influenced by the length of the cable from the substation to the load center. This will cause the electricity supplied to consumers is smaller. Losses of power and the drop voltage can not be fully eliminated; because of the influence of equipment equipment used in electrical distribution systems may not have an efficiency of 100%. In the calculation of the power losses in the medium voltage network 20 KV feeders at the substation Bungaran feeder Meranti was found that the calculation results show that the power losses at load during the day is for 1131W and power losses on the evening load is 727W. Keywords: Losses of power, Drop voltage, Distribute
v
KATA PENGANTAR Kemuliaan dan puji syukur penulis panjatkan pada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberi berkat rahmat-Nya yang begitu besar sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Akhir ini. Laporan Akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat menyelesaikan Diploma III Politeknik Negeri Sriwijaya pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik. Dalam penulisan Laporan Akhir ini, materi yang didapatkan adalah berdasarkan pengambilan data langsung pada PT. PLN (PERSERO) Rayon Ampera di Palembang, buku-buku referensi dan ilmu pengetahuan yang penulis miliki. Adapun judul yang diambil adalah “Perhitungan Susut Daya Pada Jaringan Tegangan Menengah 20KV Pada Penyulang Meranti di PT. PLN (PERSERO) Rayon Ampera Palembang”. Dengan selesainya Laporan Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Bersiap Ginting, S.T, M.T. sebagai Pembimbing 1 dan Bapak Ir. Kasmir, M.T. sebagai Pembimbing 2, yang telah dengan penuh kesabaran dan kebijaksanaan memberikan bimbingan, petunjuk saran dan dorongan semangat, sehingga Laporan Akhir ini dapat diselesaikan. Laporan akhir ini tidaklah mungkin dapat diselesaikan tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Untuk itulah maka dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Rd. Kusmanto, ST, M.M Selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Bapak Ir. Ali Nurdin, Ketua Jurusan Teknik Elektro 3. Bapak Ir. Siswandi, Selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro 4. Bapak Herman Yani, S.T.,M.Eng Ketua Program Studi Teknik Listrik 5. Staf dan Karyawan yang ada di Jurusan Teknik Elektro Program Studi teknik Listrik 6. Staf dan Karyawan PLN Rayon Ampera Palembang vi
7. Rekan-rekan Mahasiswa Angkatan 2011 khususnya kelas 6 ELC Dalam penyusunan Laporan Akhir ini, penulis menyadari masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan-kekurangan. Hal ini disebabkan masih terbatasnya kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun guna kebaikan bersama di masa yang akan datang. Akhir kata penulis berharap semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa, khususnya bagi mahasiswa Program Studi Teknik Listrik.
Palembang, Juli 2014
Penulis
vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................
ii
MOTTO ...................................................................................................
iii
ABSTRAK ...............................................................................................
iv
ABSTRACT .............................................................................................
v
KATA PENGANTAR .............................................................................
vi
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ....................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................
1
1.3 Tujuan dan Manfaat 1.3.1 Tujuan ........................................................................
2
1.3.2 Manfaat ......................................................................
2
1.4 Batasan Masalah .................................................................
2
1.5 Metodelogi Penulisan .........................................................
2
1.6 Sistematika Penulisan .........................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Tenaga Listrik ..........................................................
5
2.2. Sistem Distribusi Tenaga Listrik ........................................
10
2.3 Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listriki ....................
11
2.3.1 Menurut Nilai Tegangannya ......................................
11
2.3.2 Menurut Bentuk Tegangannya ..................................
11
2.3.3 Menurut jenis/tipe konduktornya ...............................
11
viii
2.3.4 Menurut susunan (konfigurasi) salurannya.................
12
2.3.5 Menurut Konfigurasi Sistem Distribusi .....................
13
2.3.6 Menurut Tempat Peletakannya...................................
18
2.4 Parameter Saluran Distribusi ..............................................
20
2.4.1 Resistansi Saluran ......................................................
21
2.4.2 Induktansi Saluran .....................................................
22
2.4.3 Reaktansi Saluran ......................................................
22
2.4.4 Impedansi saluran ......................................................
23
2.5 Daya Listrik .......................................................................
23
2.5.1 Daya Semu ................................................................
23
2.5.2 Daya Aktif ..................................................................
23
2.5.3 Daya Reaktif ..............................................................
24
2.6 Rugi-Rugi Daya Dalam Jaringan ..........................................
25
2.7 Efisiensi............................................................... ................
26
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Trafo Daya Pada GI Bungaran.............................................
29
3.1.1 Trafo Daya 2 ..............................................................
29
3.1.2 Trafo Daya 3 ..............................................................
30
3.1.3 Trafo Daya 4 ..............................................................
31
3.2 Penyulang Meranti ..............................................................
32
3.3 Panjang Saluran ..................................................................
32
3.4 Jenis Penghantar .................................................................
32
3.5 Resistansi dan reaktansi ......................................................
35
3.6 Jarak Antar Konduktor ........................................................
36
3.7 Faktor Daya (Cos
) .........................................................
36
3.8 Arus Beban Puncak .............................................................
37
3.9 Flow Chart Perhitungan Susut Daya ...................................
39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Parameter Saluran ........................................... ix
40
4.1.1 Perhitungan Resistansi Saluran .................................
40
4.1.2 Perhitungan Reaktansi saluran .................................
47
4.1.3 Perhitungan Nilai LLF ...............................................
50
4.2 Perhitungan Susut Daya ......................................................
50
4.2.1 Beban Puncak Siang...................................................
50
4.2.2 Beban Puncak Malam ................................................
51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ........................................................................
53
5.2 Saran ...................................................................................
54
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Spesifikasi Trafo 2 ................................................................
29
Tabel 3.2 Spesifikasi Trafo 3 .................................................................
30
Tabel 3.3 Spesifikasi Trafo 4 ................................................................
31
Tabel 3.4 Jenis Penghantar dan Panjang Penghantar Pada Penyulang Meranti ...................................................................................
32
Tabel 3.5 Penghntar AAAC Bersumber dari SPLN 41-8 Tahun 1981 .......................................................................................
35
Tabel 3.6 Penghantar Kabel Tanah Bersumber dari IEC 60502-2 ........
36
Tabel 3.7 Jarak Antar Konduktor ..........................................................
36
Tabel 3.8 Beban Puncak Siang ..............................................................
37
Tabel 3.9 Beban Puncak Malam ............................................................
37
Tabel 4.1 Nilai Resistansi dan Reaktansi Pengantar ..............................
49
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan ..................................................................
52
xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Sistem Tenaga Listrik .........................................................
5
Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Tenaga Listrik .................................
6
Gambar 2.3 GTT. Type Portal ................................................................
9
Gambar 2.4 Konfigurasi Horizontal .......................................................
12
Gambar 2.5 Konfigurasi Vertikal ...........................................................
12
Gambar 2.6 Konfigurasi Delta ................................................................
13
Gambar 2.7 Pola Jaringan Distribusi Dasar ............................................
13
Gambar 2.8 Konfigurasi Tulang Ikan (Fishbone) ...................................
14
Gambar 2.9 Konfigurasi Kluster (leap Frog) ..........................................
14
Gambar 2.10 Konfigurasi Spindel (Spindle Configuration) ....................
15
Gambar 2.11 Konfigurasi Frok ................................................................
16
Gambar 2.12 Konfigurasi Spotload (Parallel Spot Configuration) ..........
16
Gambar 2.13 Konfigurasi Jala-jala (grid Mesh) ......................................
17
Gambar 2.14 Konfigurasi Struktur Garpu ...............................................
17
Gambar 2.15 Konfigurasi Struktur Bunga ...............................................
18
Gambar 2.16 Konfigurasi Struktur Rantai ...............................................
18
Gambar 2.17 Segitiga Daya .....................................................................
25
Gambar 3.1 Singel Line GI Bungaran ...................................................
27
Gambar 3.2 Gardu Induk Bungaran ........................................................
28
Gambar 3.3 Trafo Daya 2 .......................................................................
29
Gambar 3.4 Trafo Daya 3 .......................................................................
30
Gambar 3.5 Trafo Daya 4 .......................................................................
31
Gambar 3.6 Singel Line Penyulang Meranti ..........................................
33
Gambar 3.7 Singel Line Penyulang Meranti Pada Autocad ...................
34
Gambar 3.8 Diagram beban Penyulang Meranti Bulan Febuari 2014 ...........
38
Gambar 3.9 Flow Chart ..........................................................................
39
Gambar 4.1 Rangkaian Penyulang Meranti ............................................
42
xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Lembar Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing 1. Lampiran 2. Lembar Kesepakatan Bimbingan LA Pembimbing 2. Lampiran 3. Lembar Konsultasi Laporan Akhir Pembimbing 1. Lampiran 4. Lembar Konsultasi Laporan Akhir Pembimbing 2. Lampiran 5. Surat Keterangan Telah Mengikuti Program Magang D3 dan Pengambilan Data di PT. PLN (Persero) Rayon Ampera Palembang. Lampiran 6. Data-data
GI
Bungaran
dan
PLN(Persero)
Palembang. Lampiran 7. Gambar 3.1 , Gambar 3.7 ,dan Gambar 4.1 Lampiran 8. Lembar Rekomendasi Ujian LA. Lampiran 9. Lembar Revisi
xiii
Rayon
Ampera
