Analisis Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv PLTU 2 Sumut Pangkalan Susu–Gardu Induk Binjai Sistem Sumatera Bagian Utara

TUGAS AKHIR
ANALISIS RUGI - RUGI DAYA PADA SALURAN UDARA
TEGANGAN EKSTRA TINGGI 275 kV PLTU 2 SUMUT
PANGKALAN SUSU – GARDU INDUK BINJAI
SISTEM SUMATERA BAGIAN UTARA
Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana
EkstensiTeknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh :
GVERIAN SIMAREMARE
NIM : 130422030

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

i
Universitas Sumatera Utara


ABSTRAK

Pada Tugas Akhir ini, dianalisisbesar rugi-rugi daya yang terjadi pada
saluran transmisi. Dalam pendistribusian daya listrik selalu mengalami rugi-rugi
daya disepanjang penghantarnya. Hal ini dikarenakan sifat dari bahan
penghantarnya dan jarak penghantar tesebut dipasang untuk dialiri arus
listrik.Jatuh tegangan dari spesifikasi transmisi sebesar 1,472 % dan jatuh
tegangan dari hasil penelitian sebesar 1,369 %.
Dalam hal ini membuktikan bahwa hasil perhitungan dan hasil penelitian
hampir sama atau sangat kecil perbedaannya dan juga jatuh tegangan pada sisi
penerimaan sangatlah kecil dan masih wajar karena masih dibawah 5 %. Kerugian
korona total yang terjadi adalah 969.361,387 Watt atau 0,81 %.
Sedangkan kerugian daya secara keseluruhan yang terjadi adalah sebesar
1.706.494,457 Watt atau 1,43 % sehingga kerugian daya pada Saluran Udara
Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) PLTU Pangkalan Susu – GITET Binjai masih
dibawah batas kewajaran 5 %. Sehingga untuk saat ini tidak perlu adanya
penggantian atau perbaikan alat dan bahan pada saluran tersebut.

Kata Kunci : Jatuh tegangan, korona, rugi-rugi daya.


ii
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena Kasih Karunia yang telah diberikan-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :
“ANALISIS RUGI - RUGI DAYA PADA SALURAN UDARA TEGANGAN
EKSTRA TINGGI 275 kV PLTU 2 SUMUT PANGKALAN SUSU – GARDU
INDUK BINJAI SISTEM SUMATERA BAGIAN UTARA”
Adapun laporan ini disusun dan diajukan untuk memenuhi salah satu
syarat mata kuliah Tugas Akhir pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orangtua yang telah
membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak terhingga yaitu Ayahanda
(Luhut Simaremare) dan Ibunda (Siti N. Ompusunggu) serta saudara kandung
tercinta (Abang Canris G. Simaremare, Abang Engli Simaremare, Abang Eska
Simaremare, Abang Penris Simaremare, Kakak Nenggi D. Simaremare, Adik
Perempuan Anjelin Simaremare, Adik Perempuan Hertati Simaremare, Adik
Perempuan Noven Simaremare, Adik Perempuan Mei Y. Simaremare, Adik Lakilaki Alsorak Simaremare) yang memberi dukungan, semangat dan doanya.

Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis
mendapat dukungan, bimbingan, dan pertolongan dari berbagai pihak. Untuk itu,
dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1.

Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si., sebagai Dosen Pembimbing
tugas akhir penulis sekaligusselaku Ketua Departemen Teknik Elektro

iii
Universitas Sumatera Utara

yang telah bersedia meluangkan waktu disela-sela kesibukan beliau
untuk membimbing penulis mulai dari awal sampai selesainya Tugas
Akhir ini.
2.

BapakIr. Kasmir Tanjung, M.T selaku dosen wali penulisyang banyak
memberikan masukan dan pengarahan.


3. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Keluarga besar Laboratorium Departemen Teknik Elektro Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara, yang telah banyak membantu
penulis dan tidak lupa kepada para asisten atas masukan-masukannya.
5. Rekan-rekan mahasiswa seperjuanganTeknik Elektro Ekstensi USU
angkatan 2010 s/d 2013 yang tidak dapat disebutkan satu per satu
terkhususnya teman spesial penulis Metrolitania Simbolon, yang
membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
6. Orang-orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
memberikan kontribusinya kepada penulis, baik secara langsung
maupun tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun.
Akhirnya penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca,
khususnya mahasiswa yang ingin mendalami Rugi-rugi Daya pada Transmisi.
Medan,

Agustus 2016


Penulis

iv
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................

i

ABSTRAK .................................................................................................

ii

KATA PENGANTAR ...............................................................................

iii

DAFTAR ISI ..............................................................................................


v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................

ix

DAFTAR TABEL .....................................................................................

xi

BAB IPENDAHULUAN ...........................................................................

1

1.1 Latar Belakang .........................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah .....................................................................


2

1.3 Tujuan .......................................................................................

3

1.4 Manfaat ......................................................................................

3

1.5 Batasan Masalah ........................................................................

5

1.6 Metodologi Penelitian ...............................................................

6

1.7 Sistematika Penulisan ................................................................


7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...............................................................

9

2.1 Umum .......................................................................................

9

2.2 Kebijaksanaan Pengembangan Transmisi ................................

11

2.3 Struktur Sistem Tenaga .............................................................

13

2.4 Tegangan Ttransmisi Tenaga Listrik.........................................


14

2.5 Penerapan Tegangan Tinggi pada Transmisi ...........................

16

v
Universitas Sumatera Utara

2.6 Saluran Transmisi .....................................................................

17

2.7 Penghantar Berkas ....................................................................

18

2.8 Klasifikasi Saluran Transmisi ..................................................


19

2.8.1 Saluran Transmisi Jarak Pendek ....................................

22

2.8.2 Saluran Transmisi Jarak Menengah ...............................

23

2.8.3 Saluran Transmisi Jarak Jauh .........................................

24

2.9 Parameter Saluran Transmisi ...................................................

25

2.9.1 Resistansi ........................................................................


27

2.9.2 Induktansi .......................................................................

27

2.9.2 Kapasitansi .....................................................................

30

2.10 Faktor Daya ...........................................................................

31

2.11 Jatuh Tegangan .......................................................................

33

2.12 Korona ....................................................................................

33

2.12.1 Tegangan Kritis untuk Gejala Korona ........................

36

2.12.2 Rugi-rugi Daya Akibat Korona ...................................

37

2.13 Daya Guna Transmisi .............................................................

37

2.14 Pembumian Titik Netral .........................................................

38

BABIII METODE PENELITIAN ..........................................................

39

3.1 Lokasi Penelitian .................................................................

39

3.2 Waktu Penelitian .................................................................

39

3.3 Jenis Penelitian ....................................................................

39

3.4 Sumber Data ........................................................................

40

3.5 Data dan Peralatan yang Digunakan ....................................

40

vi
Universitas Sumatera Utara

2.5.1 Data ...........................................................................

40

2.5.2 Peralatan ....................................................................

41

3.6 Teknik Penelitian ...............................................................

42

3.7 Pelaksanaan Penelitian .......................................................

43

3.8 Populasi ..............................................................................

43

BAB IVHASIL DAN ANALISIS .............................................................

44

4.1 Kondisi Sistem Transmisi .....................................................

44

4.1.1 Wilayah Operasi Indonesia Barat dan Timur ...............

44

4.1.2 Perkembangan Sistem Penyaluran Wilayah Operasi
Indonesia Barat .............................................................

45

4.1.3 Perkembangan Sistem Penyaluran Wilayah Operasi
Sumatera .......................................................................

47

4.2 Rencana Pembangunan Transmisi di Sumatera Utara ..........

49

4.3 Laporan Beban Harian Transmisi/Line GITET 275 kV
Pangkalan Susu dan GITET 275 kV Binjai ..........................

52

4.4 Data Saluran Transmisi Pangkalan Susu - Binjai .................

64

4.5 Analisis Rugi-rugi Daya ........................................................

67

BABVKESIMPULAN DAN SARAN ......................................................

76

5.1. Kesimpulan ..........................................................................

76

5.2. Saran .....................................................................................

77

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................

78

LAMPIRAN ..............................................................................................

79

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Aspek dalam operasi sistem tenaga listrik .................................. 14
Gambar 2.2 Diagram satu garis sistem tenaga listrik .................................... 15
Gambar 2.3 (a) Saluran Transmisi Tunggal, (b) Saluran Tranmsisi Ganda . 18
Gambar 2.4 Susunan penghantar berkas 2 subkonduktor............................... 19
Gambar 2.5 Bentuk fisik kawat penghantar pada Aluminium . ..................... 20
Gambar 2.6Penampang penghantar ACSR dengan penguatan baja,
7 serat baja, dan 55 serat aluminium ........ .................................. 21
Gambar 2.7 Rangkaian Ekivalen Saluran Transmisi Jarak Pendek................ 22
Gambar 2.8Rangkaian Ekivalen Saluran Transmisi Jarak Menengah ........... 24
Gambar 2.9 Susunan konduktor dari suatu saluran ganda tiga phasa ............ 29
Gambar 3.1 Flowchart Perhitungan Rugi-rugi Daya pada Transmisi
Pangkalan Susu− Binjai ................................................................... 42
Gambar 4.1 Peta Pengembangan Penyaluran Sistem Kelistrikan Sumatera .. 47
Gambar 4.2 (a) Peta Pengembangan Sistem Kelistrikan Sumatera Utara,
(b) Peta Saluran Transmisi 275 kV Pangkalan Susu − Binjai...... 48
Gambar 4.3 Grafik perbandingan Daya Nyata Pengirim dengan
Daya Nyata Penerima pada Transmisi/Line 1 ............................ 52
Gambar 4.4 Grafik perbandingan Daya Nyata Pengirim dengan
Daya Nyata Penerima pada Transmisi/Line 2 ............................ 53
Gambar 4.5 Grafik perbandingan Daya Reaktif Pengirim dengan Daya
Reaktif Penerima pada Transmisi/Line 1.................................... 54
Gambar 4.6 Grafik perbandingan Daya Reaktif Pengirim dengan Daya

viii
Universitas Sumatera Utara

Reaktif Penerima pada Transmisi/Line 2.................................... 55
Gambar 4.7 Grafik perbandingan Tegangan Pengirim dengan Tegangan
Penerima pada Transmisi/Line 1 ................................................ 56
Gambar 4.8 Grafik perbandingan Tegangan Pengirim dengan Tegangan
Penerima pada Transmisi/Line 2 ................................................ 57
Gambar 4.9 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus
Penerima untuk Phasa A pada Transmisi/Line 1 ........................ 58
Gambar 4.10 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus
Penerima untuk Phasa A pada Transmisi/Line 2 ........................ 59
Gambar 4.11 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa B pada Transmisi/Line 1 ......................................... 60
Gambar 4.12 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa B pada Transmisi/Line 2 ...................................... 61
Gambar 4.13 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa C pada Transmisi/Line 1 ...................................... 62
Gambar 4.14 Grafik perbandingan Arus Pengirim dengan Arus Penerima
untuk Phasa C pada Transmisi/Line 2 ...................................... 63
Gambar 4.16 Susunan penghantar berkas 2 subkonduktor pada
transmisi 275 kV Pangkalan Susu – Binjai ............................ .. 65
Gambar 4.17 Susunan konduktor dari suatu saluran ganda tiga phasa
pada transmisi 275 kV Pangkalan Susu – Binjai ........................ ......... 65
Gambar 4.18 Menara pada transmisi 275 kV Pangkalan Susu – Binjai ........ 66

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Table 2.1 Hubungan Kondisi Permukaan Kawat dengan Nilai m0 ................. 36
Tabel 4.1 Perkembangan Saluran Transmisi Wilayah Operasi
Indonesia Barat dan Indonesia Timur (kms) ................................... 44
Tabel 4.2 Kebutuhan Transmisi Indonesia Barat 2010 − 2019 ....................... 46

Tabel 4.3 Kebutuhan Trafo dan Gardu Induk Indonesia Barat 2010 − 2019 .. 47
Tabel 4.4 Rencana pembangunan transmisi di Sumatera Utara ...................... 51
Tabel 4.5 Nilai rata-rata Daya Nyata (MW) pada Transmisi/Line 1............... 52
Tabel 4.6 Nilai rata-rata Daya Nyata (MW) pada Transmisi/Line 2............... 53
Tabel 4.7 Nilai rata-rata Daya Reaktif (Mvar) pada Transmisi/Line 1 ........... 54
Tabel 4.8 Nilai rata-rata Daya Reaktif (Mvar) pada Transmisi/Line 2 ........... 55
Tabel 4.9 Nilai rata-rata Tegangan (kV) pada Transmisi/Line 1 .................... 56
Tabel 4.10 Nilai rata-rata Tegangan (kV) pada Transmisi/Line 2 .................. 57
Tabel 4.11 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa A pada Transmisi/Line 1 .... 58
Tabel 4.12 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa A pada Transmisi/Line 2 .... 59
Tabel 4.13 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa B pada Transmisi/Line 1 .... 60
Tabel 4.14 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa B pada Transmisi/Line 2 .... 61
Tabel 4.15 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa C pada Transmisi/Line 1 .... 62
Tabel 4.16 Nilai rata-rata Arus (A) untuk Phasa C pada Transmisi/Line 2 .... 63

x
Universitas Sumatera Utara

Dokumen yang terkait

Analisis Perhitungan Rugi-Rugi Pada Gardu Induk PLTU Sumut Pangkalan Susu Dengan Menggunakan Software Etap 7.5.0

16 95 103

Analisis Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv PLTU 2 Sumut Pangkalan Susu–Gardu Induk Binjai Sistem Sumatera Bagian Utara

10 83 143

ANALISA RUGI-RUGI DAYA PADA SALURAN TRANSMISI TEGANGAN TINGGI 150KV PADA GARDU INDUK JAJAR - GONDANGREJO Analisa Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Transmisi Tegangan Tinggi 150kv Pada Gardu Induk Jajar - Gondangrejo.

1 6 14

Analisis Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv PLTU 2 Sumut Pangkalan Susu–Gardu Induk Binjai Sistem Sumatera Bagian Utara

0 0 1

Analisis Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv PLTU 2 Sumut Pangkalan Susu–Gardu Induk Binjai Sistem Sumatera Bagian Utara

1 1 8

Analisis Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv PLTU 2 Sumut Pangkalan Susu–Gardu Induk Binjai Sistem Sumatera Bagian Utara

1 1 30

Analisis Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv PLTU 2 Sumut Pangkalan Susu–Gardu Induk Binjai Sistem Sumatera Bagian Utara

0 2 1

Analisis Rugi-Rugi Daya Pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv PLTU 2 Sumut Pangkalan Susu–Gardu Induk Binjai Sistem Sumatera Bagian Utara

1 2 54

BAB 2 KORONA PADA SALURAN TRANSMISI - Pengaruh Variasi Konduktor Berkas Terhadap Rugi-Rugi Daya Akibat Korona Pada Tegangan Ekstra Tinggi 275 Kv

2 13 22

ANALISA RUGI TEGANGAN DAN DAYA SALURAN DISTRIBUSI 20 KV DI GARDU INDUK BUNGARAN

0 0 13