STUDI TENTAhIG RUGI-RUGI DAYA DAN TEGANGAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAT{
1
..";..',i
:,:1
:
-
:--*---.'.r+-1,.;
'..'l'l€r,-1..'- r',
-'}-Y;ie..,
-i5
'
-
-1.,':
, ji i;
-.
-a:-ii$-';ar'-'
-::-ri.?--: -,
!ffi''.':e;"
2!++-P-.^-: -- .
:\i:--::.:\*-;-
sffiitui..*r.Ir
STUDI TENTAhIG RUGI-RUGI DAYA DAN TEGANGAN
PADA JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAT{
RENDAH AKIBAT KETIDAK
SETIMBANGAN BEBAN
Oleh
:
C*onartus Sircger
No. UniY. 33780032
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HKBP NOMMENSEN
MEDAN
1986
ABSTRAK
Sisten da,ya ltstrik tiga pbasa selalu dirancaag
sedery:ikn-
aa rupal sehingga beroperasi dalan keadaan beban eeti.nbangl 8rtiuya.bahua beban-beban yang tlihubuagkan pade nasiag:nasing I4
sa adalah sinetri. Nanun dalaa praktekrlra, keadaas seti.Ebang i-
ai tidak
peraah dttlapatir terutana sokaLi pada eieteu yang BGo-
catu beban-beban satu phasa.
biatan* 4
kauatr yaag neacatu beban-beban eeti.rnbang yang terhubnag bin-.
Suatu siEteu daya S.istrik
tiga pbasa,
tang, JuuJah ketiga arus Bhasa eana
hubuagan
dengen noLr Dengan deuikie.n
-€rn6 -lrEnrg -u6'$SFtlS--!EdA - HiaAf -Eifra1- eana - Oengan
rugi-rugi
noL,
seh i"ngga
daya pada kawat tereebut sana dengan no3.. Denikian Jg
ga bahwa tegangaa yang
dialani oleh
beban adaLah setimbaags
slsten tiga
mh jun}ah ketige atrug phasa tidak l,agi
ApabiJa bcbaa-beban yang dihubuagkan kelnda
phasa
titlak
eetimbangr
nol, atau pada kawat netraL akan ad,a arus yan6 neog
alirl eebiagga ti.nbur rugi-rugi daya pada kacat tersebut Bsbe)
sar ri Ru. f,aL inilah nenbuat rugi-rugi daya keeeluruhaa dari
aana dengan
eisten bsleb Jadi bertanbah neLebi.hi yang rtiizinkaa alabire, els
ten tersebut beroperaei dalan keadaan bebaa tidak seti.ubaug.
rugi-rugi dayal bebaa-beban yaag tidak setio bang dari sisten neagakibatkan .rugi-rugi tegan'gan lnda nasingDisanBing
uasiag phasa nenjad,i tid,ak eetinbaag yaug neagakJ.batkan tega agan yaag clialsnl oLeh bebaa (koastrnen) nenJadi tidak eeti"u
-a-
baagr Ketidak-setfsbaagaa t"pL dagnt neaLubulkaa keneiba etaq
purn penuruaaa tegaagern dlsr$. harga
yesg diiaLakan.
i
. ;t.
tuug ketrnila beearrya alfua karat netral. IO daa lrnpedaasi
(Z*),
k*we.t
eeEentara beearrye arrus IO tengautuag kegnda kotidaE-sp,
tinbangpa bcbas ysag terhubung kelnda eLstea. ifad,i perLu disg
lialikl hungae dari rugi.-tlusL elaya rellp-ua rugi-rugl
ai terhadap hetidak-aetiubaaqou beban toreebut.
ii
tesangarl j,
BAB
T
PEN}AEUIUAN
I-1.
}TASA].,AH
sistin daya listrik tiga phasa selaru d.irancacg sg
desikiaa rupa, sehingga beroperasi d.eagarr bebaa-Eeban dg
lae kead,aan setimbang, artiny-a behvra bebaa-beban ya*g dg,
htrbtmgkaa pada masi-ng-masing phesa ad.a3ah
simetri.
Nalg}ln
praktelceya, kead.aan setiebaag ia5- haapir tid.ak per
aah didapati, teratama sekali pad.a sistin yaBg nerp&r be
d.a1am
ban-bbban penera$gan dan sotor-leotor satu pbasa. Eax
iai
diakibatkaa oleb karena para konsusea bebas srerepergulaa.
kaa atau nenakai daya listrik tersebut mentrut kebutuban
di dalas batas-batas tertentu. Deagan perkataaa Lain, bB
hr'ra tid-ak ada keseragaman pewakaiaa beban, sehingga sis-
tia b'ekerja dale.p kead.aan beba.n tid.ak seiimbang.
suatu sistira dqva listrik tiga phasa, hubr*rgan big
tang, 4 kawatr Xang meacatu beban-beban setinbaag yang
terhubrmg bintang, iunlab ketiga arus phasa sama deegaa
no1. Dengea denikian meayebabicao arus yerg mengalir pada
kawat netral sa'a dengan Bo1. oleh karena arus yeng nen,g
alir pad-a kar--at netrar sana d.engan noi, paka rugi -r u gi
daya pada kawat te=sebut sana d.engan tto1. Daa pad.a keada
aa setinbang iai, rugi-rugi tegengan pad.a ketiga kawat
phasa adalah s4m3r sehingga tegangan yang djalani
o].eh
beban adalah setimbang.
z
Apabila beban-beban yang dihubiregkao kepad.a sistin
tidak setimbang, maka junlah ketiga artls phasa ke netral.
,
tidak lagi
nol, atau pada kawat netral akac
ada artls yang nengalir. Dengaa adanya arus yatrg rcengalir
pada kar+at netral, ini akan nengak5-batkan ad.a.aya rugi-r,u
gi daya oIeh tahaean kai*at tersebut sebesar t3 *o. Eal. i
tri nenbuat rugi-rtrgi daya keseLustrb.an d.ari sistin bertan
bah besar" Jad,i dapat diayatakau babwa rugi-rugi daya d.g
ri suattr sistip akan bertasbab besar apabila sistin tersema de*ga4.
sebtrt beroperasi d.eng*n beban-beban yacg tid,ak setinbaag
Besarnya rugi-rugi d.aya pad.a kar*ai petral testu tergan -
tung kepada besar:rya arus yang ueagal-ir pad.a kawat
d.an
tahanan kawat tersebui, semeatara besaraya arus netraL
tergaatuag kepada keti.dak-setinbangan beban d.ari sistip.
lea,gaa d.esiki-an, rtrgi-rugi. daya akaa d.ipenganrhi oleh ke
tidak-setinbangan beban.
3f sanping ba3. d.i atas n bebaa-beba,:r'r yang tidak setinbang d.ari sistin nengakibatkaa ares yang neagalir pada setiap pbasa nenjadi tidak setinbar.g, sehingga rugi-
rugi tegangaa pada nasing-masiag pbasa nenjad.i tid.ak saB&r dalr akibatnya tegangao yaag saroFai atau yang.ciaLeusi.
oleh beban (konsunen) nenjad.i tid.ak setimbang" Ketid.ak setimbangan tegangan tergantuag kepad-a besaraya
rugi-ru-
gi- tegaagen r senentara rugi-rugi tegaagan tergantung kepad.a besernya arus tid.ak setisbang. jad.i ketid.ak-seiinbg
ngarl tegalgan beban akaa d.ipengarebi oleh keird.ak-setin-
7
baugan beban yang terhubtng kepad.a sistira.
T.-2. TUJUA}I DAI{ KEGI}NAAN
Dalaa suatu sistin daya, r.rntuk nengenbaLikan suatu
keuntnngan pad.a nodaL yaag d.itanankan, operasi yarg Lasangat peoting artinya. Barif yang d,itetapkan o].eb
badao-bad.aa pengatur d.an peatiagaya penghenatan bahan bg
Srhk
fosil neaberikaa tekanan yang kr*at pada perusab&BB pertrsahaan listrik untuk mencapai efisiensi secara tertrs
kae
me&ertrs untuk mempertabankagr bubungaa ye".g
layak aptara
ongkos s-atu lcilowattjaar r:ntuk laaggaaan d.eagan ongkos un
ttrk peresabaan datra$ neegirinkan satu kilowattjan dal.am
nenghadapi kenaikaa harga bahan bakar, upah, perala tan,
d,an perawatan yang ierus $eilerus.
dari
Dalan nenentukan d.istribusi bebaa secara ekonomis
suatu sistin tenaga Listrik, salah satu ha1 yang a-
kae d-iperhatikan ad.alah rugi-rugi d.aya (power rosses) d.aa
rugi-rugi tegangan (vol,tage d.rop) pad.a jaringan transrais
si
roaupun pad,a
jaringaa d_istribusi.
s'eperti yang telah d.iuraikan d.i b.al-anan terd.ahuru,
bahwa ketidak-setinbangaa beban d.ari suatu sistin teuaga
listrik dapat psmpe:Igaruhi besarnya rugi-rugi d.aya dan
rugi-rugi tegangan. dari sistin tersebut" Alcibat ketid.aksetimbangan ini boleh jad.i rugi-rugi d.aya total nelebihi
yarg d,iizinkan" o1eh. karena itu, ketid.ak-setirnbangan beban perl.r.r d.ibatasi, sehiagga :rugi-rugi daya total tid.ak
4
nelebihi batas toleransi yang diinginkan, Dan alcibat ketid.ak-setinbangan ini boleh jadi tegangm d.i satu phasa
neagal.mi keuaikan, dan di pbasa lain nenga3.ani penurunan tegangan neS,ebihi batas toleransi yang d.:li.nginkan. e*
leb karepa itu, ketid.al
..";..',i
:,:1
:
-
:--*---.'.r+-1,.;
'..'l'l€r,-1..'- r',
-'}-Y;ie..,
-i5
'
-
-1.,':
, ji i;
-.
-a:-ii$-';ar'-'
-::-ri.?--: -,
!ffi''.':e;"
2!++-P-.^-: -- .
:\i:--::.:\*-;-
sffiitui..*r.Ir
STUDI TENTAhIG RUGI-RUGI DAYA DAN TEGANGAN
PADA JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAT{
RENDAH AKIBAT KETIDAK
SETIMBANGAN BEBAN
Oleh
:
C*onartus Sircger
No. UniY. 33780032
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HKBP NOMMENSEN
MEDAN
1986
ABSTRAK
Sisten da,ya ltstrik tiga pbasa selalu dirancaag
sedery:ikn-
aa rupal sehingga beroperasi dalan keadaan beban eeti.nbangl 8rtiuya.bahua beban-beban yang tlihubuagkan pade nasiag:nasing I4
sa adalah sinetri. Nanun dalaa praktekrlra, keadaas seti.Ebang i-
ai tidak
peraah dttlapatir terutana sokaLi pada eieteu yang BGo-
catu beban-beban satu phasa.
biatan* 4
kauatr yaag neacatu beban-beban eeti.rnbang yang terhubnag bin-.
Suatu siEteu daya S.istrik
tiga pbasa,
tang, JuuJah ketiga arus Bhasa eana
hubuagan
dengen noLr Dengan deuikie.n
-€rn6 -lrEnrg -u6'$SFtlS--!EdA - HiaAf -Eifra1- eana - Oengan
rugi-rugi
noL,
seh i"ngga
daya pada kawat tereebut sana dengan no3.. Denikian Jg
ga bahwa tegangaa yang
dialani oleh
beban adaLah setimbaags
slsten tiga
mh jun}ah ketige atrug phasa tidak l,agi
ApabiJa bcbaa-beban yang dihubuagkan kelnda
phasa
titlak
eetimbangr
nol, atau pada kawat netraL akan ad,a arus yan6 neog
alirl eebiagga ti.nbur rugi-rugi daya pada kacat tersebut Bsbe)
sar ri Ru. f,aL inilah nenbuat rugi-rugi daya keeeluruhaa dari
aana dengan
eisten bsleb Jadi bertanbah neLebi.hi yang rtiizinkaa alabire, els
ten tersebut beroperaei dalan keadaan bebaa tidak seti.ubaug.
rugi-rugi dayal bebaa-beban yaag tidak setio bang dari sisten neagakibatkan .rugi-rugi tegan'gan lnda nasingDisanBing
uasiag phasa nenjad,i tid,ak eetinbaag yaug neagakJ.batkan tega agan yaag clialsnl oLeh bebaa (koastrnen) nenJadi tidak eeti"u
-a-
baagr Ketidak-setfsbaagaa t"pL dagnt neaLubulkaa keneiba etaq
purn penuruaaa tegaagern dlsr$. harga
yesg diiaLakan.
i
. ;t.
tuug ketrnila beearrya alfua karat netral. IO daa lrnpedaasi
(Z*),
k*we.t
eeEentara beearrye arrus IO tengautuag kegnda kotidaE-sp,
tinbangpa bcbas ysag terhubung kelnda eLstea. ifad,i perLu disg
lialikl hungae dari rugi.-tlusL elaya rellp-ua rugi-rugl
ai terhadap hetidak-aetiubaaqou beban toreebut.
ii
tesangarl j,
BAB
T
PEN}AEUIUAN
I-1.
}TASA].,AH
sistin daya listrik tiga phasa selaru d.irancacg sg
desikiaa rupa, sehingga beroperasi d.eagarr bebaa-Eeban dg
lae kead,aan setimbang, artiny-a behvra bebaa-beban ya*g dg,
htrbtmgkaa pada masi-ng-masing phesa ad.a3ah
simetri.
Nalg}ln
praktelceya, kead.aan setiebaag ia5- haapir tid.ak per
aah didapati, teratama sekali pad.a sistin yaBg nerp&r be
d.a1am
ban-bbban penera$gan dan sotor-leotor satu pbasa. Eax
iai
diakibatkaa oleb karena para konsusea bebas srerepergulaa.
kaa atau nenakai daya listrik tersebut mentrut kebutuban
di dalas batas-batas tertentu. Deagan perkataaa Lain, bB
hr'ra tid-ak ada keseragaman pewakaiaa beban, sehingga sis-
tia b'ekerja dale.p kead.aan beba.n tid.ak seiimbang.
suatu sistira dqva listrik tiga phasa, hubr*rgan big
tang, 4 kawatr Xang meacatu beban-beban setinbaag yang
terhubrmg bintang, iunlab ketiga arus phasa sama deegaa
no1. Dengea denikian meayebabicao arus yerg mengalir pada
kawat netral sa'a dengan Bo1. oleh karena arus yeng nen,g
alir pad-a kar--at netrar sana d.engan noi, paka rugi -r u gi
daya pada kawat te=sebut sana d.engan tto1. Daa pad.a keada
aa setinbang iai, rugi-rugi tegengan pad.a ketiga kawat
phasa adalah s4m3r sehingga tegangan yang djalani
o].eh
beban adalah setimbang.
z
Apabila beban-beban yang dihubiregkao kepad.a sistin
tidak setimbang, maka junlah ketiga artls phasa ke netral.
,
tidak lagi
nol, atau pada kawat netral akac
ada artls yang nengalir. Dengaa adanya arus yatrg rcengalir
pada kar+at netral, ini akan nengak5-batkan ad.a.aya rugi-r,u
gi daya oIeh tahaean kai*at tersebut sebesar t3 *o. Eal. i
tri nenbuat rugi-rtrgi daya keseLustrb.an d.ari sistin bertan
bah besar" Jad,i dapat diayatakau babwa rugi-rugi daya d.g
ri suattr sistip akan bertasbab besar apabila sistin tersema de*ga4.
sebtrt beroperasi d.eng*n beban-beban yacg tid,ak setinbaag
Besarnya rugi-rugi d.aya pad.a kar*ai petral testu tergan -
tung kepada besar:rya arus yang ueagal-ir pad.a kawat
d.an
tahanan kawat tersebui, semeatara besaraya arus netraL
tergaatuag kepada keti.dak-setinbangan beban d.ari sistip.
lea,gaa d.esiki-an, rtrgi-rugi. daya akaa d.ipenganrhi oleh ke
tidak-setinbangan beban.
3f sanping ba3. d.i atas n bebaa-beba,:r'r yang tidak setinbang d.ari sistin nengakibatkaa ares yang neagalir pada setiap pbasa nenjadi tidak setinbar.g, sehingga rugi-
rugi tegangaa pada nasing-masiag pbasa nenjad.i tid.ak saB&r dalr akibatnya tegangao yaag saroFai atau yang.ciaLeusi.
oleh beban (konsunen) nenjad.i tid.ak setimbang" Ketid.ak setimbangan tegangan tergantuag kepad-a besaraya
rugi-ru-
gi- tegaagen r senentara rugi-rugi tegaagan tergantung kepad.a besernya arus tid.ak setisbang. jad.i ketid.ak-seiinbg
ngarl tegalgan beban akaa d.ipengarebi oleh keird.ak-setin-
7
baugan beban yang terhubtng kepad.a sistira.
T.-2. TUJUA}I DAI{ KEGI}NAAN
Dalaa suatu sistin daya, r.rntuk nengenbaLikan suatu
keuntnngan pad.a nodaL yaag d.itanankan, operasi yarg Lasangat peoting artinya. Barif yang d,itetapkan o].eb
badao-bad.aa pengatur d.an peatiagaya penghenatan bahan bg
Srhk
fosil neaberikaa tekanan yang kr*at pada perusab&BB pertrsahaan listrik untuk mencapai efisiensi secara tertrs
kae
me&ertrs untuk mempertabankagr bubungaa ye".g
layak aptara
ongkos s-atu lcilowattjaar r:ntuk laaggaaan d.eagan ongkos un
ttrk peresabaan datra$ neegirinkan satu kilowattjan dal.am
nenghadapi kenaikaa harga bahan bakar, upah, perala tan,
d,an perawatan yang ierus $eilerus.
dari
Dalan nenentukan d.istribusi bebaa secara ekonomis
suatu sistin tenaga Listrik, salah satu ha1 yang a-
kae d-iperhatikan ad.alah rugi-rugi d.aya (power rosses) d.aa
rugi-rugi tegangan (vol,tage d.rop) pad.a jaringan transrais
si
roaupun pad,a
jaringaa d_istribusi.
s'eperti yang telah d.iuraikan d.i b.al-anan terd.ahuru,
bahwa ketidak-setinbangaa beban d.ari suatu sistin teuaga
listrik dapat psmpe:Igaruhi besarnya rugi-rugi d.aya dan
rugi-rugi tegangan. dari sistin tersebut" Alcibat ketid.aksetimbangan ini boleh jad.i rugi-rugi d.aya total nelebihi
yarg d,iizinkan" o1eh. karena itu, ketid.ak-setirnbangan beban perl.r.r d.ibatasi, sehiagga :rugi-rugi daya total tid.ak
4
nelebihi batas toleransi yang diinginkan, Dan alcibat ketid.ak-setinbangan ini boleh jadi tegangm d.i satu phasa
neagal.mi keuaikan, dan di pbasa lain nenga3.ani penurunan tegangan neS,ebihi batas toleransi yang d.:li.nginkan. e*
leb karepa itu, ketid.al