a Tahanan Total saluran distribusi primer dari gardu induk sampai pada sisi primer
transformator adalah:
I V
R R
LL
saluran
× =
2.27 Dengan :
R = Resistansi penghantar Ω
V
LL
= Tegangan sisi primer tegangan jala-jalaV I = Arus pada penghantar A
b Induktansi total saluran distribusi primer dari gardu induk sampai pada sisi primer
transformator adalah:
I V
X X
LL saluran
× =
2.28
Dengan : X = Reaktansi penghantar
Ω V = Tegangan sisi primer tegangan jala-jalaV
Dimana : ∆S = Rugi daya Semu VA
∆P = Rugi daya Aktif Watt ∆Q = Rugi daya Reaktif VAR
V = Tegangan Trafo V I = Arus pada Penghantar I
2.7 Rugi-rugi Pada Jaringan Distribusi
Dalam proses transmisi dan distribusi tenaga listrik seringkali dialami rugirugi daya yang cukup besar yang diakibatkan oleh rugi-rugi pada saluran dan juga rugi-rugi pada
trafo yang digunakan. Kedua jenis rugi-rugi daya tersebut memberikan pengaruh yang
Universitas Sumatera Utara
besar terhadap kualitas daya serta tegangan yang dikirimkan ke sisi pelanggan. Nilai tegangan yang melebihi batas toleransi akan dapat menyebabkan tidak optimalnya kerja
dari peralatan listrik di sisi konsumen. Selain itu rugi-rugi daya yang besar akan menimbulkan kerugian finansial di sisi perusahaan pengelola listrik.
Yang dimaksud losses adalah perbedaan antara energi listrik yang disalurkan Ps dengan energi listrik yang terpakai Pp.
100 ×
− =
S P
s
P P
P Losses
2.32
Berikut adalah penjelasan mengenai rugi-rugi yang terjadi pada jaringan distribusi.
2.8.1 Rugi-rugi Saluran
Pemilihan jenis kabel yang akan digunakan pada jaringan distribusi merupakan faktor penting yang harus diperhatikan dalam perencanaan dari suatu sistem tenaga listrik.
Jenis kabel dengan nilai resistansi yang kecil akan dapat memperkecil rugi-rugi daya. Besar rugi-rugi daya pada jaringan distribusi dapat ditulis sebagai berikut:
R Losses
2
3 Ι
× =
2.33
Dimana, Losses = rugi-rugi pada saluran Watt
R = resistansi saluran per fasa Ohm I = arus yang mengalir per fasa Ampere
Nilai resistansi dari suatu penghantar merupakan penyebab utama rugi-rugi daya yang terjadi pada jaringan distribusi. Nilai resistansi dari suatu penghantar dipengaruhi
oleh beberapa parameter. Berikut adalah persamaan resistansi penghantar:
A l
R
ρ
=
2.34
Universitas Sumatera Utara
Dimana, R = resistansi saluran ohm
r = resistivitas bahan penghantar ohm-meter l = panjang penghantar meter
A = luas penampang m2
Dari rumus di atas terlihat terdapat tiga parameter yang mempengaruhi nilai resistansi suatu penghantar, yaitu panjang penghantar, bahan penghantar dan luas
permukaan penghantar.
Panjang dari suatu penghantar tergantung dari jarak distribusi ke pelanggan. Sehingga nilai tersebut tidak dapat diubah secara bebas. Sedangkan resistivitas bahan
tergantung dari bahan penghantar yang digunakan. Parameter ini dapat diubah-ubah tergantung dari pemilihan bahan penghantar yang digunakan. Selain itu parameter yang
dapat diubah-ubah secara bebas adalah luas penampang dari penghantar. Dimana semakin besar penampang dari suatu penghantar akan mengurangi nilai resistansi
saluran.
Akan tetapi dalam pengubahan luas penampang penghantar harus memperhatikan faktor efisiensinya. Dengan demikian untuk mengurangi resistansi saluran pada jaringan
distribusi, kita dapat mengganti jenis bahan penghantar yang digunakan dengan bahan yang nilai resistivitasnya rendah serta memperbesar luas permukaan penghantar.
2.8.2 Rugi Pada Penghantar Phasa
Jika suatu arus mengalir pada suatu penghantar, maka pada penghantar tersebut akan terjadi rugi-rugi energi menjadi energi panas karena pada penghantar tersebut terdapat
resistansi. Rugi-rugi dengan beban terpusat di ujung dirumuskan:
Universitas Sumatera Utara
L X
R V
ϕ ϕ
sin cos
+ Ι
= ∆
2.35 RL
P
2
3 Ι
= ∆
2.36
Sedangkan jika beban terdistribusi merata di sepanjang saluran, maka rugi-rugi energi yang timbul adalah :
L X
R I
V ϕ
ϕ sin
cos 2
2
+
=
∆ 2.37
RL P
2
2 1
3
=
∆
2.38
Dengan : I
: Arus yang mengalir pada penghantar Ampere R
: Tahanan pada penghantar Ohm km X
: Reaktansi pada penghantar Ohm km L
: Panjang penghantar Kms
2.8.3 Rugi-Rugi Akibat Beban Tak Seimbang
Akibat pembebanan di tiap phasa yang tidak seimbang, maka akan mengalir arus pada hantaran netral. Jika di hantaran pentanahan netral terdapat nilai tahanan dan dialiri
arus, maka kawat netral akan bertegangan yang menyebabkan tegangan pada trafo tidak seimbang.
Arus yang mengalir di sepanjang kawat netral, akan menyebabkan rugi daya di sepanjang kawat netral sebesar:
N
R N
P
2
Ι =
∆
2.39
Dimana : P = losses yang timbul pada konektor watt
IN = arus yang mengalir melalui kawat netral ampere
Universitas Sumatera Utara
RN = tahanan pada kawat netral ohm
2.8.4 Rugi-rugi Pada Sambungan Tidak Baik
Losses ini terjadi karena di sepanjang jaringan tegangan rendah terdapat beberapa sambungan, antara lain :
1. Sambungan saluran jaringan tegangan rendah dengan kabel NYFGBY. 2. Percabangan saluran jaringan tegangan rendah.
3. Percabangan untuk sambungan pelayanan.
Gambar 2.18 Sambungan Kabel
Besarnya rugi-rugi daya Aktif pada sambungan untuk tiga fasa dalam sisi primer
dirumuskan :
R P
× Ι
× =
∆
2
3 2.40
Dimana : P = losses yang timbul pada konektor watt
I = Arus yang mengalir melalui konektor ampere R = Tahanan konektor ohm
X = Reaktansi konektor ohm
Universitas Sumatera Utara
2.9 Sifat Beban Listrik
