Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap

STUDY PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA SISTEM RADIAL 20 KV ANALISIS MENGGUNAKAN ETAP

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh :

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

FAREL NIM : 080422014

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap

Disusun Oleh: Farel 080422014

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH :

PEMBIMBING TUGAS AKHIR

Ir. Syarifuddin Siregar NIP: 19461208 197603 1 002

DIKETAHUI OLEH :

KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK USU

Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si NIP: 19540531 198601 1 002

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji syukur serta hormat kepada Tuhan Yang Maha Esa sumber segala pengetahuan yang telah memberikan hikmat, kekuatan, kebijaksanaan, serta bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir (TA) ini dengan baik dan tepat waktunya.

Tugas Akhir ini di susun sebagai salah satu syarat menyelesaikan program S-1 Jurusan Departemen Teknik Elektro di Universitas Sumatera Utara. Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan baik moril maupun material dari berbagai pihak. Dan pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kedua Orangtua tercinta atas segala kasih sayang, pengorbanan, dukungan doa dan materi yang telah diberikan.

2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Rachmad Fauzi ST,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Syarifuddin Siregar selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 5. Bapak R. Sugih Arto Yusuf selaku Dosen Wali penulis.

6. Seluruh Staf dan Karyawan yang bekerja di PT. PLN ranting 50 kota. Payakumbuh SUMBAR.

7. Abang, Kakak, dan Adik yang telah memberikan masukan selama Tugas Akhir.

8. Seluruh Bapak/Ibu Dosen yang telah mengajar dan mendidik penulis selama ini.

9. Seluruh Staf dan Karyawan Departemen Teknik Elektro USU.

10.Teman-teman seperjuangan : Andi Purba Siboro, bobi, Tinsona Saragi, Yesi Florenta Ginting, Eka duma, Okta, Parisro, kak Ertina Barus, Pesal, seluruh teman-teman sekelas yang memberikan masukan dan semangat kepada penulis.

11.Buat kekasih tercinta Irna hafsari terima kasih atas support, doa dan materil yang telah diberikan selama ini.

Penulis tetap menyadari bahwa Tugas Akhir ini belum begitu sempurna baik dari segi materi, pengolahan maupun penyajian. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun selalu penulis harapkan. Kiranya Tuhan selalu memberikan karuniaNya kepada kita semua. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan bagi yang memerlukannya.

Medan, Juli 2011

Hormat Saya,

Farel

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ... i

Daftar Isi... iii

Daftar Gambar ... vi

Daftar Tabel ... vii

Daftar Lampiran ... vii

ABSTRAK ... ix

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1. 2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Metodologi Penulisan ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II ... 6

JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK ... 6

2.1 Umum ... 6

2.2 Sistem Jaringan Distribusi ... 7

2.3 Sistem Distribusi Primer ... 7

2.3.1 Jaringan Radial ... 8

2.3.2 Jaringan Lingkar (Loop) ... 10

2.3.4 Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line) ... 12

2.4 Sistem Distribusi Sekunder ... 13

2.5 Kapasitor untuk Memperbaiki Faktor Daya ... 14

2.5.1 Faktor daya ... 16

2.5.2 Perbaikan Faktor daya ... 17

2.5.3 Voltage Drop... 19

2.5.4 Keuntungan Perbaikan Faktor Daya dengan Penambahan Kapasitor .. 20

2.5.5 Keandalan dan kelemahan tempat pemasangan kapasitor ... 21

2.5.6 Rating Kapasitor ... 21

BAB III ... 23

SETTING PARAMETER DAN PERALATAN DISTRIBUSI MENGGUNAKAN ETAP 4.0.0.C ... 23

3.1 Umum ... 23

3.2 Metode Aliran Daya Menggunakan ETAP 4.0.0C ... 25

3.3 Prinsip Dasar Pengoperasian ETAP 4.0.0C ... 26

3.4 Setting Parameter Jaringan Dan Peralatan Distribusi ... 28

3.4.1 Bus ... 28

3.4.2 (Transmission Line) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) ... 29

3.4.3 (Load) Beban ... 30

3.4.4. Trafo (avr) ... 32

3.4.6 Kapasitor ... 34

3.4.7 Circuit Breaker ... 35

ANALISA PEMASANGAN KAPASITOR SHUNT PADA FEEDER

DANGUNG-DANGUNG MENGGUNAKAN ... 37

ETAP POWER STATION 4.0.0 C ... 37

4.1 Umum ... 37

4.2 Load flow report GH limbanang sebelum dipasang kapasitor menggunakan ETAP ... 39

4.3 Perhitungan Menentukan Nilai Kapasitor Bank ... 47

4.4 Load flow report GH limbanang setelah dipasang kapasitor menggunakan ETAP ... 48

BAB V ... 56

KESIMPULAN ... 56

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tiga komponen utama dalam Penyaluran Tenaga Listrik ... 7

Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Radial ... 9

Gambar 2.3 Konfigurasi Jaringan Loop ... 10

Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Spindel ... 11

Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung... 12

Gambar 2.6 Hubungan tegangan menengah ke tegangan rendah ... 13

Gambar 2.7 Segitiga daya ... 15

Gambar 2.8 Komponen daya aktif, daya reaktif dan daya semu ... 16

Gambar 3.1 Flowchart studi aliran daya menggunakan ETAP 4.0.0C ... 22

Gambar 3.2 One-line diagram pada ETAP 4.0.0C... 24

Gambar 3.3 Data Bus pada program ETAP 4.0.0C ... 25

Gambar 3.4 Data jaringan pada program ETAP 4.0.0C ... 26

Gambar 3.5 Data beban pada program ETAP 4.0.0C ... 28

Gambar 3.6 Data Sumber pada program ETAP 4.0.0C ... 30

Gambar 3.7 Data transformator pada program ETAP 4.0.0C ... 30

Gambar 3.8 Data rating transformator pada program ETAP 4.0.0C ... 31

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Keandalan dan Kelemahan tempat pemasangan kapasitor 19 Tabel 2.2 Rating Kapasitor yang umum 20 Tabel 3.1 Data-data transmisi pada jaringan distribusi 26 Tabel 3.2 Data-data AVR pada jaringan distribusi 31

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Sistem 20 Kv dari GI Payakumbuh ke GH Limbanang GH Pangkalan

Lampiran 2 Sistem 20 Kv dari GI Payakumbuh ke GH Limbanang Lampiran 3 Sistem 20 Kv Feeder Dangung-dangung

Lampiran 4 Sistem 20 Kv Feeder Anding Lampiran 4 Sistem 20 Kv Feeder Suliki

Abstrak

Sistem tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang kemudian disalurkan melalui saluran transmisi dan kemudian di salurkan ke distribusi. Secara umum saluran distribusi terdiri dari komponen-komponen jaringan distribusi, adalah Gardu Distribusi (suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk menurunkan tegangan), Jaringan Distribusi Primer (suatu jaringan dengan sistem 20 Kv), jaringan Distribusi sekunder (suatu jaringan dengan sistem tegangan 230 V, 400 V). Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk memperjelas pentingnya pengaruh pemasangan kapasitor pada saluran distribusi dalam hal ini adalah struktur jaringan distribusi radial. Dalam penyaluran listrik tegangan tinggi ini, mulai dari pusat pembangkit akan terjadi rugi-rugi pada saluran transmisi dan saluran distribusi hingga ke gardu induk (substation) akan terjadi drop tegangan (tegangan jatuh), Oleh karena itu digunakan salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut yaitu menggunakan kapasitor bank dalam mengoptimalkan tegangan yang dikirimkan dari pusat pembangkit. Yang mana dalam menganalisisnya dapat digunakan program ETAP Power station 4.0, sehingga dapat diamati perubahan tegangan dengan memakai kapasitor bank.

Abstrak

Sistem tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang kemudian disalurkan melalui saluran transmisi dan kemudian di salurkan ke distribusi. Secara umum saluran distribusi terdiri dari komponen-komponen jaringan distribusi, adalah Gardu Distribusi (suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk menurunkan tegangan), Jaringan Distribusi Primer (suatu jaringan dengan sistem 20 Kv), jaringan Distribusi sekunder (suatu jaringan dengan sistem tegangan 230 V, 400 V). Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk memperjelas pentingnya pengaruh pemasangan kapasitor pada saluran distribusi dalam hal ini adalah struktur jaringan distribusi radial. Dalam penyaluran listrik tegangan tinggi ini, mulai dari pusat pembangkit akan terjadi rugi-rugi pada saluran transmisi dan saluran distribusi hingga ke gardu induk (substation) akan terjadi drop tegangan (tegangan jatuh), Oleh karena itu digunakan salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut yaitu menggunakan kapasitor bank dalam mengoptimalkan tegangan yang dikirimkan dari pusat pembangkit. Yang mana dalam menganalisisnya dapat digunakan program ETAP Power station 4.0, sehingga dapat diamati perubahan tegangan dengan memakai kapasitor bank.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

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 melawati 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 penerimaan menurun dan sebaliknya bila beban berkurang maka tegangan di ujung penerimaan naik. 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, bila dibandingkan dengan 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. Daya reaktif yang

tinggi akan mengakibatkan faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengan satu.

Secara teoritis, jika seluruh beban daya yang dipasok oleh perusahaan listrik memiliki faktor daya satu, maka daya maksimum yang ditransfer setara dengan kapasitas sistem pendistribusian. Sehingga, dengan beban yang terinduksi dan jika faktor daya berkisar dari 0,2 hingga 0,5, maka kapasitas jaringan distribusi listrik menjadi tertekan. Jadi, daya reaktif (VAR) harus serendah mungkin untuk keluaran kW yang sama dalam meminimalkan kebutuhan daya total (VA).

1. 2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan, yaitu :

1. Bagaimana memperkecil daya reaktif pada sistem distibusi radial 20 Kv 2. Bagaimana menentukan besar kapasitor untuk memperbaiki faktor daya

sistem distribusi radial 20 Kv

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Untuk memenuhi persyaratan kelulusan Sarjana di Departemen Teknik Elektro Program Sarjana Ekstension Universitas Sumatera Utara.

2. Dalam pengoperasian sistem tenaga listrik, kestabilan tegangan menjadi hal yang sangat penting dan harus selalu diperhatikan. Dan untuk

memperbaiki tengangan bisa dengan banyak cara, salah satunya adalah dengan memperbaiki faktor daya.

1.4 Batasan Masalah

Agar pembahasan lebih terarah, maka pada Tugas Akhir ini pembahasan dibatasi sebagai berikut :

1. Pengaruh pemasangan kapasitor Bank pada saluran distribusi radial 20 Kv. 2. Sistem analisa dan simulasi dengan menggunakan software ETAP Power

station 4.0.0 C

3. Menghitung besarnya nilai kapasitas kapasitor pada sisi penerima.

4. Menentukan besarnya perubahan faktor daya pada saluran distribusi setelah di pasang kapasitor.

1.5 Metodologi Penulisan

Metodologi penulisan yang digunakan oleh penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah :

1. Studi Literatur , yaitu membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau dari perpustakaan dan internet.

2. Metode studi peneltian, penelitian ini dilakukan di wilayah PT. PLN (PERSERO) CAB. PAYAKUMBUH RANTING LIMA PULUH KOTA. 3. Menganalisa hasil data survei dengan teori yang ada.

1.6 Sistematika Penulisan

Tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab, uraian dan isi secara ringkas adalah sebagai berikut :

BAB I : Pendahuluan

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan Tugas Akhir ini.

BAB II : Jaringan Distribusi Tenaga Listrik

Pada bab ini membahas mengenai saluran transmisi, klasifikasi saluran transmisi, parameter-parameter saluran transmisi dan aliran daya pada saluran transmisi.

BAB III Setting Parameter Jaringan Dan Peralatan Distribusi Menggunakan Etap 4.0.0c

Pada bab ini berisi penjelasan dasar dalam menggunakan program ETAP Power Station 4.0.0 C

BAB IV : Analisa pemasangan kapasitor shunt pada feeder Dangung-dangung Menggunakan Etap Power station 4.0.0 C

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengaruh pemasangan kapasitor Bank. Analisa perhitungan mengunakan ETAP (Electrical Transient Analyzer Program) serta menggunakan konstanta umum saluran distribusi radial.

BAB V : Kesimpulan Dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari analisa Tugas Akhir dari penulis.

BAB II

JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

2.1 Umum

Kehidupan moderen salah satu cirinya adalah pemakaian energi listrik yang besar. Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena banyak dan beraneka ragam peralatan (beban) listrik yang digunakan. Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif dan kapasitif. Dimana beban induktif membutuhkan daya reaktif seperti trafo pada rectifier, motor induksi (AC) dan lampu TL, sedangkan beban kapasitif mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya yang tidak berguna sehingga tidak dapat dirubah menjadi tenaga, akan diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban. Jadi yang menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan yang bersifat induktif. Berarti dalam menggunakan energi listrik ternyata pelanggan tidak hanya dibebani oleh daya aktif (kW) saja tetapi juga daya reaktif (kVar). Penjumlahan kedua daya itu akan menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang disuplai oleh PLN. Jika nilai daya itu diperbesar yang biasanya dilakukan oleh pelanggan industri maka rugi-rugi daya menjadi besar sedangkan daya aktif (kW) dan tegangan yang sampai ke konsumen berkurang. Dengan demikian produksi pada industri itu akan menurun. Hal ini tentunya tidak boleh terjadi, untuk itu suplai dan PLN harus ditambah berarti penambahan biaya.

2.2 Sistem Jaringan Distribusi

Ada tiga bagian penting dalam proses penyaluran tenaga listrik, yaitu: Pembangkitan, Penyaluran (transmisi) dan distribusi seperti pada gambar berikut :

Gambar 2.1 Tiga komponen utama dalam Penyaluran Tenaga Listrik

Tegangan sistem distribusi dapat dikelompokan menjadi 2 bagian besar, yaitu distribusi primer (20kV) dan distribusi sekunder (380/220V). Jaringan distribusi 20kV sering disebut Sistem Distribusi Tegangan Menengah dan jaringan distribusi 380/220V sering disebut jaringan distribusi sekunder atau disebut Jaringan Tegangan Rendah 380/220V.

2.3 Sistem Distribusi Primer

Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang terpadu oleh hubungan-hubungan peralatan dan komponen listrik seperti: generator, transformator, jaringan tenaga listrik dan beban-beban listrik atau pelanggan. Pendistribusian

tenaga listrik adalah bagian dari suatu proses sistem tenaga listrik yang secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga tahap yaitu:

1. Proses produksi di pusat-pusat pembangkit tenaga listrik (PLTA, PLTG, PLTU).

2. Proses penyaluran daya/transmisi dengan tegangan tinggi (30, 70, 150, 500 KV) dari pusat-pusat pembangkit ke gardu-gardu induk.

3. Proses pendistribusian tenaga listrik dengan tegangan menengah/melalui jaringan Distribusi primer (misal 11 atau 20 Kv) dan tegangan rendah/jaringan distribusi sekunder ( 240, 440 Volt)

Jaringan distribusi adalah semua bagian dari suatu sistem yang menunjang pendistribusian tenaga listrik yang berasal dari gardu-gardu induk. Sedangkan komponen-komponen jaringan distribusi adalah Jaringan Distribusi Primer (suatu jaringan dengan sistem 20 Kv), Gardu Distribusi (suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk menurunkan tegangan), jaringan Distribusi sekunder (suatu jaringan dengan sistem tegangan 240V, 400V). Klasifikasikan Jaringan distribusi primer menurut strukturnya sebagai berikut jaringan radial, jaringan lingkar, jaringan spindel, jaringan tie line.

2.3.1 Jaringan Radial

Sistem distribusi dengan pola Radial seperti Gambar 2.2 Adalah sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. Pada sistem ini terdapat sebuah feeder yang menyuplai beberapa gardu distribusi secara radial.

Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Radial

Dalam feeder tersebut dipasang gardu-gardu distribusi untuk konsumen. Gardu distribusi adalah tempat dimana trafo untuk konsumen dipasang. Bisa dalam bangunan beton atau diletakan diatas tiang. Keuntungan dari sistem ini adalah sistem ini tidak rumit dan lebih murah dibanding dengan sistem yang lain. Namun keandalan sistem ini lebih rendah dibanding dengan sistem lainnya. Kurangnya keandalan disebabkan karena hanya terdapat satu jalur utama yang menyuplai gardu distribusi, sehingga apabila jalur utama tersebut mengalami gangguan, maka seluruh gardu akan ikut padam.

Jaringan radial ini mempunyai beberapa keunggulan diantaranya adalah : 1. Pengontrolan tegangan lebih murah

2. Sedikit biaya pembuatan

3. Gangguan lebih mudah diketahui

4. Sedikit gangguan arus pada banyak rangkaian 5. Lebih mudah di prediksi

2.3.2 Jaringan Lingkar (Loop)

Pada Jaringan Tegangan Menengah Struktur Lingkaran (Loop) seperti Gambar 3. dimungkinkan pemasokannya dari beberapa gardu induk, sehingga dengan demikian tingkat keandalannya relatif lebih baik.

Gambar 2.3 Konfigurasi Jaringan Loop 2.3.3 Jaringan Spindel

Sistem Spindel seperti pada Gambar 2.4 adalah suatu pola kombinasi jaringan dari pola Radial dan Ring. Spindel terdiri dari beberapa feeder yang tegangannya diberikan dari Gardu Induk dan tegangan tersebut berakhir pada sebuah Gardu Hubung (GH).

Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Spindel

Pada sebuah spindel biasanya terdiri dari beberapa feeder aktif dan sebuah feeder cadangan (express) yang akan dihubungkan melalui gardu hubung. Pola Spindel biasanya digunakan pada jaringan tegangan menengah (JTM) yang menggunakan kabel tanah/saluran kabel tanah tegangan menengah.

Namun pada pengoperasiannya, sistem Spindel berfungsi sebagai sistem Radial. Di dalam sebuah feeder aktif terdiri dari gardu distribusi yang berfungsi untuk mendistribusikan tegangan kepada konsumen baik konsumen tegangan rendah (TR) atau tegangan menengah (TM).

2.3.4 Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line)

Sistem distribusi Tie Line seperti Gambar 2.5 digunakan untuk pelanggan penting yang tidak boleh padam (Bandar Udara, Rumah Sakit, dan lainlain).

Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung

Sistem ini memiliki minimal dua feeder sekaligus dengan tambahan Automatic Change Over Switch / Automatic Transfer Switch, setiap feeder terkoneksi ke gardu pelanggan khusus tersebut sehingga bila salah satu feeder mengalami gangguan maka pasokan listrik akan di pindah ke feeder lain.

2.4 Sistem Distribusi Sekunder

Sistem distribusi sekunder seperti pada Gambar 2.6. merupakan salah satu bagian dalam sistem distribusi, yaitu mulai dari gardu trafo sampai pada pemakai akhir atau konsumen.

Gambar 2. 6 Hubungan tegangan menengah ke tegangan rendah dan konsumen

Melihat letaknya, sistem distribusi ini merupakan bagian yang langsung berhubungan dengan konsumen, jadi sistem ini selain berfungsi menerima daya listrik dari sumber daya (trafo distribusi), juga akan mengirimkan serta

langsung dengan konsumen, maka kualitas listrik selayaknya harus sangat diperhatikan. Jatuh tegangan pada sistem distribusi mencakup jatuh tegangan pada:

1. Tegangan Menengah (TM) 2. Transformator Distribusi 3. Jaringan Tegangan Rendah 4. Sambungan Rumah

5. Instalasi Rumah.

Jatuh tegangan adalah perbedaan tegangan antara tegangan kirim dan tegangan terima karena adanya impedansi pada penghantar. Maka pemilihan penghantar (penampang penghantar) untuk tegangan menengah harus diperhatikan.

2.5 Kapasitor untuk Memperbaiki Faktor Daya

Sebelum membahas tentang perbaikan faktor daya dengan menggunakan kapasitor, ada baiknya kita mengingat kembali tentang pengertian umum dari Daya Semu, Daya Aktif dan Daya Reaktif. Dalam sistem listrik AC/Arus Bolak-Balik ada tiga jenis daya yang dikenal, khususnya untuk beban yang memiliki impedansi (Z), yaitu:

• Daya semu

(S = VI = (IZ) = I2Z dalam satuan Volt Amper, VA)………..(2.1) • Daya aktif

(P = I2R = VI cos ф dalam satuan Watt, W)……….………....(2.2) • Daya reaktif

Untuk rangkaian listrik AC, bentuk gelombang tegangan dan arus sinusoida, besarnya daya setiap saat tidak sama. Maka daya yang merupakan daya rata-rata diukur dengan satuan Watt, Daya ini membentuk energi aktif persatuan waktu dan dapat diukur dengan kwh meter dan juga merupakan daya nyata atau daya aktif (daya poros, daya yang sebenarnya) yang digunakan oleh beban untuk melakukan tugas tertentu. Segita daya ditunjukkan pada Gambar 2.7

Gambar 2.7 Segita daya

Sedangkan daya semu dinyatakan dengan satuan Volt-Ampere (disingkat, VA), menyatakan kapasitas peralatan listrik, seperti yang tertera pada peralatan generator dan transformator. Pada suatu instalasi, khususnya di pabrik/industri juga terdapat beban tertentu seperti motor listrik, yang memerlukan bentuk lain dari daya, yaitu daya reaktif (VAR) untuk membuat medan magnet atau dengan kata lain daya reaktif adalah daya yang terpakai sebagai energi pembangkitan flux magnetik sehingga timbul magnetisasi dan daya ini dikembalikan ke sistem karena efek induksi elektromagnetik itu sendiri, sehingga daya ini sebenarnya merupakan beban (kebutuhan) pada suatu sistem tenaga listrik. Komponen daya aktif, daya reaktif dan daya semu dapat ditunjukkan pada Gambar 2.8

S = I2Z

Q = I2XL

P = I2R Φ

Gambar 2.8 Komponen daya aktif, daya reaktif dan daya semu

���= √��2₊ ����2 _; �� ₌ ���_cosф ������� ₌���_sinф _{…... (2.4)}

2.5.1 Faktor daya

Faktor daya atau faktor kerja adalah perbandingan antara daya aktif (watt) dengan daya semu/daya total (VA), atau cosinus sudut antara daya aktif dan daya semu/daya total (lihat gambar 2.8). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Nilai faktor daya tidak mungkin lebih besar dari satu. Nilai maksimum faktor daya adalah 1.

Secara teoritis, jika seluruh beban daya yang dipasok oleh perusahaan listrik memiliki faktor daya satu, daya maksimum yang ditransfer setara dengan kapasitas sistem pendistribusian. Sehingga, dengan beban yang terinduksi dan jika faktor daya berkisar dari 0,2 hingga 0,3. Kapasitas jaringan distribusi listrik menjadi tertekan. Jadi, daya reaktif (kVAR) harus serendah mungkin untuk keluaran kW yang sama dalam rangka meminimalkan kebutuhan daya total (kVA).

Faktor daya itu dapat didefinisikan sebagai berikut:

• Cosinus dari sudut lead atau lag

• Perbandingan antara resistansi dan impedansi atau �

��

KW

KVA KVAR

V Φ

Faktor daya sebelum diperbaiki:

Faktor daya cos�1 = _����� 1

………(2.5)

tan�₁ = ����1

�� ………(2.6)

����1 = �� . ����1 ………...(2.7)

Faktor daya yang diinginkan:

Faktor daya cos�2 = _����� 2

……….(2.8)

tan�₂ = ����2

�� ……….(2.9)

����₂ =�� . ����2 ………...(2.10)

Kvar kapasitor yang di butuhkan untuk memperbaiki faktor daya dari cos Φ1 ke

cos Φ2 adalah:

= (����₁− ����₂) ………..(2.11)

=�� (tan�1− tan�2) ………...(2.12)

2.5.2 Perbaikan Faktor daya

Satu-satunya jalan untuk memperbaiki faktor daya adalah dengan mengurangi daya reaktif di jaringan. Jika komponen arus reaktif dapat dikurangi, maka total arus akan berkurang sedang komponen arus tidak berubah sehingga faktor daya akan lebih besar sebagai akibat berkurangnya daya reaktif. Dengan pemakaian kapasitor pada saluran maka daya reaktif Q akan berkurang

karena kapasitor akan mensuplai daya reaktif ke beban. Ini dapat dilihat pada gambar 2.7 (a) (b) (c) (c)

Gambar 2.7 (a) Perbaikan faktor daya (b) Rangkaian ekivalen dari saluran (c) Diagram vektor tanpa kapasitor (d) diagram vektor dengan kapasitor shunt

Φ2

Φ1

KVAR Sebelum di pasang kapasitor Kvar setelah

dipasang kapasitor

Kvar yang di butuhkan

I’ I

Ic

Vs Vr

Z = R + j XL

I _Ir VR IXL Vs I Ic Ir VR IXL Vs Ic

2.5.3 Voltage Drop

Drop Tegangan pada feeder atau jaringan yang pendek dapat di cari dengan persamaan

����������� ∶ ���+ ��� ………..(2.13)

Dimana : R : Resistansi X : Reaktansi

Ir : Komponen daya dari arus Ix : Komponen reaktif

Gambar 2.9 Efek dari kapasitor shunt pada drop tegangan

Keterangan:

O – A : Tegangan saat berbeban

O – B : Tegangan saat pengiriman tanpa kapasitor O – C : Tegangan saat pengiriman dengan kapasitor

Jika kapasitor di tempatkan pada ujung saluran maka drop tegangan menjadi

����������� ∶ ��� + ��� − ���………(2.14)

Jadi dengan penambahan kapasitor maka dapat mengurangi drop tegangan R X Beban Shunt Kapasitor Es Er i ic A O B C Ir Ix I RIr RIx XIr XIc RIc Ic

2.5.4 Keuntungan Perbaikan Faktor Daya dengan Penambahan Kapasitor Keuntungan perbaikan faktor daya melalui pemasangan kapasitor adalah: Bagi perusahaan:

• Diperlukan hanya sekali investasi untuk pembelian dan pemasangan kapasitor dan tidak ada biaya terus menerus.

• Mengurangi biaya listrik bagi perusahaan sebab:

o Daya reaktif (kVAR) tidak lagi dipasok oleh perusahaan, sehingga kebutuhan total (kVA) berkurang

o Nilai denda yang dibayar jika beroperasi pada faktor daya rendah dapat dihindarkan.

• Tingkat tegangan pada beban akhir meningkat sehingga meningkatkan kinerja motor.

Bagi pemasok listrik

• Komponen reaktif pada jaringan dan arus total pada sistem ujung akhir berkurang

• Kehilangan daya I2R dalam sistem berkurang karena penurunan arus

• Kemampuan kapasitas jaringan distribusi listrik meningkat, mengurangi kebutuhan untuk memasang kapasitas tambahan.

2.5.5 Keuntungan dan kerugian pemasangan kapasitor pada feeder dan pada gardu induk

Berikut ini keuntungan dan kerugian pemasangan kapasitor pada feeder atau pada gardu induk.

Keuntungan pemasangan kapasitor pada feeder • Mengurangi rugi jaringan

• Mengurangi drop tegangan sepanjang feeder • Biaya murah

Kerugian pemasangan kapasitor pada feeder

• Lebih sulit untuk di control

• Ukuran dan penempatan sangat di utamakan

Keuntungan pemasangan kapasitor pada gardu induk

• Pengontrolan sangat bagus

• Penempatan bagus jika vars leading di butuhkan pada pendukung system tegangan yang drop

Kerugian pemasangan kapasitor pada gardu induk

• Tidak mengurangi rugi jaringan

• Tidak mengurangi drop tegangan sepanjang feeder • Biaya mahal

2.5.6 Rating Kapasitor

Rating unit kapasitor dari 50 kVAR sampai lebih 500 kVAR tersedia; pada Tabel 2.2 menunjukkan rating kapasitor yang umum. Rating kVAR Sebuah kapasitor adalah kVAR pada rating tegangan. Kapasitor bank Tiga-phasa dimaksud jumlah kVAR ketiga phasa. Distribusi kapasitor bank pada feeder biasanya memiliki satu atau dua atau (lebih jarang) tiga unit per phasa. Banyak kapasitor bank hanya punya satu unit kapasitor per phasa.

Tabel 2.2 Rating Kapasitor yang umum

Volts rms (Terminal-to

Terminal)

kvar Jumlah

phasa

BIL, kV

216 5, 7 1/2, 13 1/3, 20, 25 1 dan 3 30 240 2.5, 5, 7 1/2, 10, 15, 20, 25, 50 1 dan 3 30 480, 600 5, 10, 15, 20, 25, 35, 50, 60,

dan 100

1 dan 3 30

2400 50, 100, 150, 200, 300, dan 400

1 dan 3 75, 95, 125, 150, 200 2770 50, 100, 150, 200, 300, 400,

dan 500

1 dan 3 75, 95, 125, 150, 200 4160, 4800 50, 100, 150, 200, 300, 400,

500, 600, 700, dan 800

1 75, 95, 125, 150, 200 6640, 7200, 7620, 7960, 8320, 9540, 9960, 11,400, 12,470, 13,280, 13,800, 14,400

50, 100, 150, 200, 300, 400 500, 600, 700, dan 800

1 95, 125, 150, dan 200

Volts rms (Terminal-to

Terminal)

kvar Jumlah

phasa

BIL, kV

15,125 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 700, dan 800

1 125, 150, dan 200 19,920 50, 100, 150, 200, 300, 400,

500, 600, 700, dan 800

1 125, 150, dan 200 20,800,

21,600, 22,800, 23,800,

24,940

50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 700, dan 800

BAB III

SETTING PARAMETER JARINGAN DAN PERALATAN

DISTRIBUSI PADA ETAP 4.0.0C

3.1 Umum

ETAP 4.0.0C (Electrical Transient Analyzer Program) merupakan suatu program yang menampilkan secara GUI (Graphical User Interface) tentang analisis sistem tenaga. Program ETAP dibuat oleh perusahaan Operation Technology, Inc (OTI) dari tahun 1995. ETAP versi 4.0.0C merupakan salah satu produk OTI yang dikeluarkan pada Tahun 2000. Tujuan program ETAP 4.0.0C dibuat adalah untuk memperoleh perhitungan dan analisis sistem tenaga pada sistem yang besar menggunakan komputer.

Program ETAP 4.0.0 C dapat digunakan untuk studi aliran daya pada sistem yang besar dengan jumlah bus yang unlimited. Sistem distribusi 20 KV PT. PLN (PERSERO) CAB. PAYAKUMBUH RANTING LIMA PULUH KOTA merupakan sistem yang cukup besar dan memiliki banyak bus, oleh karena itu program ETAP 4.0.0C dapat digunakan untuk analisis aliran daya sistem 20 KV PT. PLN (PERSERO) CAB. PAYAKUMBUH RANTING LIMA PULUH KOTA.

Sistim 20 Kv Cabang payakumbuh ranting 50 kota ini dapat di lihat pada gambar 3.1. pada gambar ini terlihat terdapat 3 buah feeder. Yaitu feeder suliki, feeder dangung-dangung dan feeder anding, dari gardu induk ke gardu hubung limbanang terdapat sebuah express feeder sepanjang 30 kms.

Gambar 3.1 Single line diagram sistem 20 Kv Cabang Payakumbuh

3.2 Diagram blok penggunaan ETAP 4.0.0C

Pada Gambar 3.2 merupakan Flowchart penggunaan ETAP 4.0.0C pada Sistem distribusi 20 KV PT. PLN (PERSERO) Cab. Payakumbuh Ranting Lima Puluh Kota menggunakan program ETAP 4.0.0C.

Gambar 3.2 Flowchart penggunaan ETAP 4.0.0C

Masukkan data: Power grid

Bus Transmisi

Beban CB Lumped load

Run program Tentukan

bus

Masukkan data kapasitor Start

Buat oneline diagram

Output load flow

Menggunakan ETAP 4.0.0C, dimana proses pertama dimulai hingga keluaran program. Proses Flowchart penggunaan ETAP 4.0.0C sesuai Gambar 3.1 adalah:

1. Membuat one-line diagram sistem yang akan dibahas, dalam tulisan ini adalah Sistem distribusi 20 KV PT. PLN (PERSERO) Cab. Payakumbuh Ranting Lima Puluh Kota.

2. Data power grid, lumped load, kapasitor, transmisi, pengaman, dan bus dapat dimasukan ke dalam program setelah one-line diagram dibuat.

3. Menentukan sebuah power grid, setelah data, transmisi, pengaman, lumpe load, CB dan bus dimasukan.

4. Masukan data studi kasus yang ditinjau.

5. Jalankan program ETAP 4.0.0C dengan memilih icon load flow analysis pada toolbar. Program tidak jalan (error) apabila terdapat kesalahan, data yang kurang, dan power grid sehingga data dapat dimasukan kembali.

6. Keluaran studi aliran daya dapat diketahui setelah program dapat dijalankan. Untuk melihat hasil keluaran aliran daya di load flow report manager yang terdapat di toolbar sebelah kanan program.

3.3 Prinsip Dasar Pengoperasian ETAP 4.0.0C

Simulasi yang biasa dilakukan pada sistem distribusi adalah simulasi beban puncak sehingga data-data yang di-input adalah data jaringan dan peralatan saat beban puncak. Selanjutnya, untuk perhitungan keekonomian investasi maka Benefit beban puncak yang diperoleh pada simulasi ini perlu dijadikan Benefit rata-rata, dengan cara mengalikannya dengan Faktor Beban sistem (LF).

Berikut ini prinsip langkah kerja di dalam ETAP 4.0.0C: 1. Menginstal software ETAP 4.0.0C.

2. Mengklik icon ETAP 4.0.0C Power station.

3. Mengisi ID Project dan LOG ON User dan Access Level. 4. Menyeting pada Tab Project informasi

5. Membuat one-line diagram dimulai dari supply berupa :

a. Power Grid Gardu Induk (GI), bus sebagai titik pengukuran & penghubung antar peralatan, konduktor (transmission line).

b. Beban trafo distribusi atau model beban LUMPED (feeder), PLTD + trafo pembangkit.

Gambar 3.3 One-line diagram pada ETAP 4.0.0C

6. Melakukan setting ID, rating dan pembebanan komponen

7. Memasukkan ke Mode Simulasi Aliran Daya, dengan menekan Tombol Load Flow Analysis sehingga tampilan toolbar editing berubah menjadi Toolbar Simulasi LF

8. Menekan tombol ‘Run Load Flow’, setelah dilakukan maka jika tidak ada error pada one-line diagram maka akan ditampilkan aliran daya (P, Q, S, I, PF) di setiap cabang & bus.

3.4 Setting Parameter Jaringan Dan Peralatan Distribusi 3.4.1 Bus

Bus pada one-line diagram ETAP 4.0.0C tidak hanya berarti fisik rel, tetapi lebih diperluas lagi untuk keperluan pengukuran atau hasil simulasi dan meletakkan atau menghubungkan peralatan-peralatan. Cukup lakukan setting ID dan Nominal kV, biasanya 20 kV, kecuali pada primer trafo pembangkit di PLTD disesuaikan dengan tegangan nominal keluaran generator.

3.4.2 (Transmission Line) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) PLN biasanya ber-konfigurasi horizontal, dengan spacing antar phasa 80cm. Karakteristik dan impedansi berdasarkan luas penampang SUTM, sebagai berikut:

Tabel 3.1 Data-data transmisi pada jaringan distribusi

35mm2 A3C

Resistansi dc = 0.831 ohm/km GMR = 0.095 inch

Dia = 0.263 inch

Z1 = 0.9217 + j0.379 ohm/km Z0 = 1.07 + j1.6665 ohm/km

70mm2 A3C

Resistansi dc = 0.4155 ohm/km GMR = 0.135 inch

Dia = 0.372 inch

Z1 = 0.4608 + j0.3572 ohm/km Z0 = 0.6088 + j1.6447 ohm/km

150mm2 A3C

Resistansi dc = 0.1939 ohm/km GMR = 0.206 inch

Dia = 0.544 inch

Z1 = 0.2162 + j0.3305 ohm/km Z0 = 0.363 + j1.618 ohm/km

Langkah-langkah memasukkan data-data transmisi pada ETAP 4.0.0C :

1. Membuat master setting untuk setiap ukuran penampang SUTM yang ada (misal 35, 70, 150, 240mm2), untuk SUTM dengan luas penampang yang sama . Tinggal dicopy-paste kemudian cukup diganti ID dan kms.

2. Mengisi ID (Misalnya : SUTM1)

3. Mengisi panjang jaringan atau Length dalam kms

4. Memilih konfigurasi “Horizontal” dan isi Spacing antar konduktor 80cm 5. Meng klik Characteristics dan isi Jumlah Konduktor per Phasa (1), Tipe

material (Alumunium), Resistansi, GMR dan Diameter (lihat pada Tabel 3.1).

6. Grounding tidak diisi, karena di SUTM tidak ada ground wire.

7. Mengisi impedansi untuk arus urutan positif dan urutan nol (Z1 & Z0 lihat pada tabel 3.1).

8. Reliability – default ETAP 4.0.0C.

3.4.3 (Load) Beban

Pada ETAP 4.0.0C Beban terbagi 3 bagian, yaitu sebagai berikut :

1. Beban Static / Impedance Constant (selain motor) 2. Beban Motor / Power Constant (motor)

3. Beban Lumped / kombinasi beban static & motor

Pada simulasi sistem distribusi Tegangan Menengah, beban berupa trafo distribusi atau outgoing feeder, dimana pada keduanya ada porsi beban static dan porsi beban motor, tetapi apabila tidak diketahui berapa persentasenya, bisa kita asumsikan sebagai berikut :

a. Pada beban yang mensuplai industri : static 20% motor 80% b. Pada beban di perkotaan / kantoran : static 50% motor 50% c. Pada beban di pedesaan : static 80% motor 20%

Gambar 3.6 Data beban pada program ETAP 4.0.0C

Langkah-langkah memasukkan data Load atau beban pada ETAP 4.0.0C:

1. Mengisi ID

2. Memilih satuan kVA, isi kVA beban dan persen PF (cos phi). 3. Mengeset bar persentase komposisi beban static dan motor.

4. Short-circuit – default ETAP 4.0.0C, kecuali rubah koneksi ke Y dan tipe pentanahan Solid.

3.4.4. Trafo (avr)

Trafo pada simulasi jaringan distribusi biasanya untuk Trafo Pembangkit dan model AVR (autotrafo) berupa 2-Winding Transformer.

Gambar 3.7 Data transformator pada program ETAP 4.0.0C

Setting biasanya berupa ID dan rating beban trafo dan beban max dalam kVA. Apabila data bisa diambil dari nameplate trafo yang bersangkutan maka tinggal memasukan ke dalam field pada diaglog box Transformer Editor. Apabila data isian tidak diketahui maka bisa digunakan Typical Data dengan mengklik tombolnya.

Rating : Sesuai nameplate Impedance : Sesuai nameplate X/R : Typical data

Connection : Δ-Y (sesuai nameplate) Ground Sec : Solid

Tap, harmonic & reliability – default ETAP 4.0.0C

Tabel 3.2 Data-data AVR pada jaringan distribusi

TP1 – STRAKSTORM

1500KVA; 20/6.3KV; 43.3/137.5A Imp. = 9.1%; ONAN; Isc = 0.48KA dlm

4s

Tap (5): 21, 20.5, 20, 19.5, 19KV per 6.3KV

TP2

315KVA Out of Duty, NA

TP3 – TRAFINDO

315KVA; 3ph; 50Hz; 20/0.4KV; 11.64/577A

Imp. 4%

Tap. (5) 21, 20.5, 20, 19.5, 19KV per 0.4KV

TP4 – TRAFINDO

800KVA; 3ph; 50Hz; 20/0.38KV; 23.09/1215A

Imp. 4.5%

Tap. (5) 21, 20.5, 20, 19.5, 19KV per 0.4KV

TP5 – TRAFINDO

800KVA; 3ph; 50Hz; 20/0.38KV; 23.09/1215A

Imp. 4.5%

Tap. (5) 21, 20.5, 20, 19.5, 19KV per 0.4KV

TP6 – MITSUBISHI 215KVA

3.4.6 Kapasitor

Pada PLN Cabang Payakumbuh kapasitor Bank sedang menjadi trend solusi untuk mengeliminasi losses AVR dan meng-OFF-kan PLTD. Kapasitor Bank adalah peralatan di jaringan yang berfungsi untuk :

a. Koreksi faktor daya, dimana daya reaktif yang diserap beban/jaringan akan disupply oleh kapasitor, tidak lagi dari sumber, sehingga arus dan kVA yang ditarik dari jaringan menjadi lebih kecil. Hal ini berarti drop tegangan jaringan akan lebih kecil dan kapasitas peralatan & jaringan lebih aman.

b. Menaikkan tegangan, jaringan yang kapasitif akan menaikan tegangan di sisi ujung, efek ini sama halnya dengan jaringan Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) atau Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi (SUTET) yang bersifat kapasitif sehingga tegangan di ujung biasa lebih tinggi daripada di pangkal.

Rating kapasitor di pasaran dinyatakan perphasa, contoh misalnya 3x300 kVAR. Sedangkang tampilan aliran daya di ETAP 4.0.0C dinyatakan per daya 3 phasa, sehingga misalnya apabila kita ingin mengkompensasi daya reaktif di simulasi ETAP 4.0.0C yang ditampilkan dalam format pengukuran :

S = 2300 + j1100 kVA (2300 kW + 1100 kVAR) Maka kapasitor yang ideal untuk dipasang adalah :

Gambar 3.9 Data kapasitor pada program ETAP 4.0.0C Langkah-langkah memasukkan data kapasitor pada ETAP:

1. Mengisi ID dan set connection 3 phasa.

2. Mengeset rating tegangan 20kV, kVAR/Bank 400 (bila butuh kompensasi 3x400kVAR), jumlah bank 3, dan Max kV 24.

3. Secara otomatis kalkulator ETAP 4.0.0C akan menghitung kVAR, A, uF dan ohm.

3.4.7 Circuit Breaker

CB - merupakan model untuk VCB/OCB GI-GH dan recloser LVCB - merupakan model low voltage CB pada keluaran generator Fuse - model FCO

BAB IV

ANALISA PEMASANGAN KAPASITOR SHUNT PADA

FEEDER DANGUNG-DANGUNG MENGGUNAKAN

ETAP POWER STATION 4.0.0 C

4.1 Umum

PT. PLN (Persero) Cabang Payakumbuh Ranting 50 Kota mempunyai jaringan tegangan menengah sepanjang 496,42 kms dan jaringan tegangan rendah sepanjang 775,98 kms serta gardu distribusi sebanyak 236 buah.

PT. PLN (Persero) Cabang Payakumbuh Ranting 50 Kota mempunyai dua buah GH (Gardu Hubung) yaitu, GH Limbanang dan GH Pangkalan, yang mendapat suplai dari GI (Gardu Induk) Payakumbuh dan GI Koto Panjang, jaringan yang terlalu jauh antara GI Payakumbuh dengan Feeder dangung-dangung menyebabkan terjadinya penurunan tegangan yang diterima di GH. Limbanang, sistem ini dapat di lihat pada lampiran 1.

GH Limbanang mempunyai tiga outgoing yaitu, Feeder Dangung-dangung, feeder Suliki, dan Feeder Anding Diantara tiga feeder outgoing GH Limbanang, feeder dangung-dangung mempunyai panjang jaringan, sepanjang 65 kms sehingga timbul penurunan tegangan sampai 18,2 kV. Untuk lebih jelasnya melihat gambaran tentang sistem ini dapat di lihat pada lampiran 2.

Untuk mengatasi penurunan tegangan yang terlalu jauh, maka dilakukan pemasangan kapasitor shunt. Secara umum kapasitor shunt bertujuan untuk memperbaiki faktor daya, namun kapasitor shunt juga dapat memberikan

kontribusi terhadap perbaikan tegangan. Dengan adanya pemasangan kapasitor shunt di feeder Dangung-dangung diharapkan akan memperbaiki tegangan di feeder tersebut. Feeder dangung-dangung tersebut dapat di lihat di lampiran 3.

Untuk menentukan nilai kapasitor yang di pakai pada feeder dangung-dangung bisa dilihat dari data load flow report yang di lihat pada lembaran berikut, di sana terlihat nilai cos phi yang turun pada feeder dangung-dangung tersebut. Pada data load flow didapati cos phi yang turun pada bus limbanang dengan cos phi mula-mula sebesar 0.848 dengan daya 3280.

Pemasangan kapasitor pada feeder dangung-dangung dikarenakan pada feeder dangung-dangung ini terdapat banyak beban yang drop pada saluran ini. Beban yang drop dapat di lihat pada gambar tegangan pada beban sebelum dipasang kapasitor.

4.2 Load flow report GH limbanang sebelum dipasang kapasitor menggunakan ETAP

4.3 Perhitungan Menentukan Nilai Kapasitor Bank

Untuk menentukan nilai kapasitor bank yang di pakai, maka dapat menggunakan perhitungan-perhitungan sebagai berikut:

1. Pada Feeder Dangung-dangung Bus Limbanang %PF mula-mula = 84.8 %.

%PF yang diinginkan = 99.9 %.

Berdasarkan hasil Load Flow (sebelum dipasang kapasitor) didapatkan

Maka :

PF mula-mula : PF akhir :

Cos φ1 = 0.848 Cos φ2 = 0.999

φ1 = Cos-1 0.848 φ2 = Cos-1 0.999

Q1 = P x Tan φ1 Q2 = P x Tan φ2

= 3280 x Tan (Cos-1 0.848) = 3280 x Tan (Cos-1 0.999)

= 3280 x Tan 32.0050 = 3280 x Tan 2.5630

= 2049.96 kVAR = 146.82 kVAR

QC = Q1 – Q2

= 2049.96 – 146.82

= 1903.14 kVAR

4.4 Load flow report GH limbanang setelah dipasang kapasitor menggunakan ETAP

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan dan perhitungan pada bab sebelumnya maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Pemasangan kapasitor ditempatkan pada feeder dangung-dangung di karenakan pada feeder tersebut terdapat banyak beban dan dengan saluran transmisi yang lebih panjang yang mengakibatkan drop tegangan pada beban penerima.

2. Setelah dilakukan pemasangan kapasitor pada sisi pengirim feeder dangung-dangung, mengakibatkan kenaikan tegangan pada ujung saluran feeder dangung-dangung

DAFTAR PUSTAKA

1. Abdul Kadir, Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik, Penerbit Universitas Indonesia. 2000

2. B.L Theraja. A.K Theraja, A Text Book Of Electrical Technology vol 1 3. C. A Worth, Power Capacitor Handbook, London, Butterworth & Co

(publishers) Ltd, 1984

4. Central Station Engineers of the Westing House Electric Corporation, Electrical Transmision and Distribution Reference Book. Pennsylvania. Westing House Electric Corparation. 1964

5. J. Duncan Glover, POWER SYSTEM Analisis and Design,

6. Nengah Sudja, Sistem Distribusi, Jakarta, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 1978.

7. Richard E. Brown, Electric Power Distribution Reliability Secon Edition. New York, CRC Press Taylor & Francis group LLC. 2009

8. T.A Short, Electric Power Distribution Hand Book, USA, CRC Press LLC, 2004

9. Turan Gonen, Electric Power Distribution System Engineering, New York, Mc Grawhill. 1986

10.W. C. Bloomquist, CAPACITOR for INDUSTRY Their Selection, Application And Economic For Power Factor Improvement Of Industrial Plants. London. Chapman & Hall Ltd. 1950

DAFTAR PUSTAKA

1. Abdul Kadir, Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik, Penerbit Universitas Indonesia. 2000

2. B.L Theraja. A.K Theraja, A Text Book Of Electrical Technology vol 1 3. C. A Worth, Power Capacitor Handbook, London, Butterworth & Co

(publishers) Ltd, 1984

4. Central Station Engineers of the Westing House Electric Corporation, Electrical Transmision and Distribution Reference Book. Pennsylvania. Westing House Electric Corparation. 1964

5. J. Duncan Glover, POWER SYSTEM Analisis and Design,

6. Nengah Sudja, Sistem Distribusi, Jakarta, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 1978.

7. Richard E. Brown, Electric Power Distribution Reliability Secon Edition. New York, CRC Press Taylor & Francis group LLC. 2009

8. T.A Short, Electric Power Distribution Hand Book, USA, CRC Press LLC, 2004

9. Turan Gonen, Electric Power Distribution System Engineering, New York, Mc Grawhill. 1986

10.W. C. Bloomquist, CAPACITOR for INDUSTRY Their Selection, Application And Economic For Power Factor Improvement Of Industrial Plants. London. Chapman & Hall Ltd. 1950