Pengaruh Variasi Konduktor Berkas Terhadap Gangguan Berisik Dan Interferensi Radio Pada Saluran Transmisi Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 kV

TUGAS AKHIR
PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP
GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADA
SALURAN TRANSMISI UDARA TEGANGAN EKSTRA
TINGGI 275 kV
Diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana
(S-1) padaDepartemen Teknik Elektro

OLEH :
ADE PUTRA NABABAN
NIM : 090402063

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN
PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP

GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADA SALURAN
TRANSMISI UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI 275 kV
Oleh:

Ade Putra Nababan
NIM : 090402063
Disetujui oleh:
Pembimbing,

Ir. Syahrawardi
NIP :195702231983031002
Diketahui oleh:
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU

Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si.
NIP. 19540531198611002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN

2014

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Tugas Akhir ini membahas tentang pengaruh variasi konduktor berkas
terhadap gangguan berisik dan interferensi radio pada Saluran Udara Tegangan
Ekstra Tinggi (SUTET) 275 kV. Jenis-jenis variasi meliputi variasi jumlah berkas,
variasi jarak antar sub-konduktor dan variasi diameter.
Dalam Tugas Akhir ini, akan dihitung nilai Audible Noise (AN) dan Radio
Interference (RI) untuk perencanaan saluran transmisi 275 kV Galang-Binjai.
Hasil perhitungan nilai AN dan RI pada SUTET 275 kV masih aman karena
nilainya masih di bawah batas kriteria Perry dan SPLN 46-1-1981 tentang
Pedoman Pembatasan Tingkat Bising dan IEEE Radio Noise Design Guide
tentang batas maksimal RI.
Kata Kunci: Audible Noise (AN), Radio Interference (RI), Konduktor Berkas

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR


Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa sehingga Tugas Akhir
yang berjudul “Pengaruh Variasi Konduktor Berkas Terhadap Gangguan Berisik
dan Interferensi Radio Pada Saluran Transmisi Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275
kV” dapat penulis selesaikan dengan baik. Penulis bersyukur atas segala
semangat, inspirasi, kemurahan, dan kemudahan dari-Nya.Tugas Akhir ini
merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi
persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan
dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima
kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan dan semangat selama
proses pengerjaan Tugas Akhir ini, antara lain:
1. Kedua Orang Tua Penulis dan semua anggota keluarga tercinta yang telah
memberikan semangat dan dukungan moril. Terima kasih atas kesabaran,
pengertian, dan doa-doanya yang begitu tulus.
2. Bapak Ir. Syahrawardi selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis.
Terima kasih buat bimbingan, arahan, dan ilmu semasa kuliah di USU dan
khususnya selama pengerjaan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. Hendra Zulkarnaen dan Ir. Masykur Sj, M.T selaku Dosen
Penguji Tugas Akhir penulis.

Universitas Sumatera Utara

4. Bapak Rahmad Fauzi, S.T, M.T selaku Dosen Wali dan Sekretaris
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M, Si sebagai Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh staf pengajar dan administrasi Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Staf di PT. PLN yang sangat kooperatif kepada penulis selama proses
pengambilan data.
8. Seluruh teman-teman stambuk 2009 dan divisi Teknik Energi Listrik atas
kebersamaannya selama menempuh pendidikan bersama di kampus.
9. Alvin, Deni, Paul, Frans, Jehuda, Lamcan, Nico, Nicolas, Daniel, Felix,
Rendy, Jhon Palmer, Jesaya, Rianto, Evan, David T, David A, Eko,
Fransisco, Samson, Raymond, Meta S, Meta T, Fitri, Obet, Joseph,
Franklin, Oloni, Nuzul, Samuel, Kevin, Rudy, Eko K, Dea, segenap
pengurus IMTE dan teman-teman 2009 yang lain yang tidak dapat penulis

sebutkan satu per satu.
10. Junita VR Sitinjak untuk dukungan dan motivasinya.
11. Seluruh pihak yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu per satu,
penulis ucapkan terima kasih banyak.

Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kesalahankesalahan, baik dari segi tata bahasa maupun dari segi ilmiah. Untuk itu penulis
akan menerima dengan terbuka, segala saran dan kritik yang ditujukan untuk
memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat
bagi semua pihak.

Medan,

Juni 2014

Penulis

Ade Putra Nababan


Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS TERHADAP
GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO PADA SALURAN
TRANSMISI UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI 275 kV......................i
LEMBAR
PENGESAHAN.....................................................................................i
ABSTRAK..............................................................................................................ii
KATA PENGANTAR...........................................................................................iii
DAFTAR ISI..........................................................................................................vi
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................x
DAFTAR TABEL...............................................................................................xiii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1
I.1 Latar Belakang....................................................................................................1
I.2Tujuan dan Manfaat Penelitian............................................................................1
I.3Batasan Masalah..................................................................................................2
I.4Metode Penelitian................................................................................................4
I.5Sistematika Penulisan..........................................................................................5

BABII.KORONAPADA SALURAN TRANSMISI............................................7
II.1Tegangan Transmisi dan Rugi-Rugi Daya.........................................................7
II.2Masalah Penerapan Tegangan Tinggi pada Transmisi.......................................9
II.3 Korona.............................................................................................................11
II.4Proses Terjadinya Korona................................................................................12

Universitas Sumatera Utara

II.5

Tegangan

Kritis

Disruptif

dan

Visual...............................................................13
II.6 Konduktor Berkas............................................................................................15

II.6.1 Rumus Gradien Tegangan Maksimum
Permukaan Konduktor Berkas...............................................................17
II.7 Klasifikasi Saluran Transmisi..........................................................................22
II.7.1 Berdasarkan Tegangan Kerja................................................................22
II.7.2 Berdasarkan Jenis Arusnya...................................................................22
II.7.3.Berdasarkan Fungsinya Dalam Operasi................................................23
II.8Konfigurasi Dan Bentuk Menara Transmisi.....................................................23
BAB III RUGI-RUGI KORONA........................................................................25
III.1 Umum.............................................................................................................25
III.2Gangguan Berisik (Audible Noise)..................................................................27
III.3Rumusuntuk Gangguan Berisik (Audible Noise)............................................31
III.3.1 Perhitungan AN Dalam Desain Saluran Transmisi Udara
Teganga Ekstra Tinggi dengan Rumus Empiris B.P.A................................32
III.3.2 Perhitungan AN Dalam Desain Saluran Transmisi Udara
TeganganEkstra Tinggi dengan Rumus Empiris TLCALC 2001.................34
III.4Interferensi Radio (Radio Interference)..........................................................35
III.4.1 Perhitungan Radio Interference (RI)
Denganrumusempiris CIGRE.......................................................................36
III.4.2 Perhitungan Radio Interference (RI)
denganrumus empiris TLCALC 2001..........................................................38


Universitas Sumatera Utara

BAB IV PENGARUH VARIASI KONDUKTOR BERKAS
TERHADAP GANGGUAN BERISIK DAN INTERFERENSI RADIO
PADASALURAN TRANSMISI 275 kV GALANG-BINJAI...........................40
IV.1Umum.............................................................................................................40
IV.2PerhitunganNilai Gangguan Berisik (Audible Noise).....................................41
IV.2.1 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) pada Saluran Ganda
Penghantar Berkas dengan Dua Sub-Konduktor
Konfigurasi Saluran TransmisiVertikal............................................42
IV.2.2 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) pada Saluran Ganda
Penghantar Berkas dengan Tiga Sub-Konduktor
KonfigurasiSaluran Transmisi Vertikal............................................48
IV.2.3 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) pada Saluran Ganda
Penghantar Berkas dengan Empat Sub-Konduktor
KonfigurasiSaluran Transmisi Vertikal............................................54
IV.3PerhitunganNilai Interferensi Radio (Radio Interference).............................60
IV.3.1 Perhitungan Interferensi Radio (Radio Interference) pada Saluran
Ganda Penghantar Berkas dengan Dua Sub-Konduktor Konfigurasi

Salura Transmisi Vertikal............................................................................61
IV.3.2 Perhitungan Interferensi Radio (Radio Interference) pada Saluran
Ganda Penghantar Berkas dengan Tiga Sub-Konduktor Konfigurasi
Salura Transmisi Vertikal............................................................................67
IV.3.3 Perhitungan Interferensi Radio (Radio Interference) pada Saluran
Ganda Penghantar Berkas dengan Empat Sub-Konduktor Konfigurasi
Salura Transmisi Vertikal............................................................................73

Universitas Sumatera Utara

IV.4 Perhitungan Gangguan Berisik (Audible Noise) dan Interferensi Radio
(Radio Interference) pada Saluran Ganda Penghantar Berkas dengan Variasi
Jarak

Antar

Sub-Konduktor

Konfigurasi


Saluran

Transmisi

Vertikal...........79
IV.5 Analisa Data.................................................................................................104
BAB VPENUTUP..............................................................................................111
V.1 Kesimpulan....................................................................................................111
5.2
Saran.....................................................................................................................112
DAFTAR
PUSTAKA...........................................................................................................113
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar2.1 Konfigurasi Konduktor Berkas...............................................16
Gambar2.2 Konduktor Tanpa Berkas........................................................18
Gambar2.3 Dua sub-konduktor..................................................................19
Gambar2.4Tiga sub-konduktor tersusun upright triangle.........................20
Gambar2.5 Empat sub-konduktor tersusun square....................................21
Gambar 2.6 Bentuk Menara dan Konfigurasi
Penghantar Transmisi Hantaran Udara..................................24
Gambar3.1 Respon Frekuensi weighting network A,B, C, danD...............29
Gambar 3.2 Menghitung AN tiap fasa padasaluran ganda (double circuit)
ke titik M...............................33
Gambar 3.3 Rumus CIGRE untuk menghitung RI.....................................37
Gambar 4.1 Menghitung Nilai Gangguan Berisik dengan Dua SubKonduktor....................................................42
Gambar 4.2 Menghitung Nilai Gangguan Berisik dengan Tiga SubKonduktor....................................................49
Gambar 4.3 Menghitung Nilai Gangguan Berisikdengan Empat SubKonduktor.................................................55
Gambar 4.4 Menghitung Nilai Interferensi Radio

dengan Dua Sub-

Konduktor....................................................61

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.5 Menghitung Nilai Interferensi Radio dengan Tiga SubKonduktor....................................................67
Gambar 4.6 Menghitung Nilai Interferensi Radio dengan Empat SubKonduktor.................................................73
Gambar 4.7 Konduktor Berkas dengan N = 2 ; s = 0,2m...........................79
Gambar 4.8 Konduktor Berkas dengan N = 2 ; s = 0,2m...........................88
Gambar 4.9 Konduktor Berkas dengan N = 2 ; s = 0,2m...........................90
Gambar 4.10 Konduktor Berkas dengan N = 3 ; s = 0,2m.........................92
Gambar

4.11

Konduktor

Berkas

dengan

N

=

3

;

s

=

0,28m.........................94
Gambar 4.12 Konduktor Berkas dengan N = 3 ; s = 0,29
m.........................96
Gambar 4.13 Konduktor Berkas dengan N = 4 ; s = 0,27
m.........................98
Gambar 4.14 Konduktor Berkas dengan N = 4 ; s = 0,28
m.......................100
Gambar 4.15 Konduktor Berkas dengan N = 4 ; s = 0,29
m.......................102
Gambar 4.16a Kurva Hubungan Antara Jumlah Berkas (N)dengan Nilai
AN...............................................................106
Gambar 4.16b Kurva Hubungan Antara Jumlah Berkas (N) dengan Nilai
RI.................................................................106
Gambar 4.17a Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-Konduktor (s) pada
JumlahBerkas2 dengan Nilai AN.....................................107

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.17b Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada
JumlaBerkas 3 dengan Nilai AN.....................................107
Gambar 4.17c Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada
JumlahBerkas4 dengan Nilai AN.....................................108
Gambar 4.17d Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada
JumlahBerkas 2 dengan Nilai RI......................................108
Gambar 4.17e Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada
Jumlah Berkas 3 dengan Nilai RI.....................................109
Gambar 4.17f Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada
JumlahBerkas 4 dengan Nilai RI......................................109

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel3.1.Tingkat Bising menurut SPLN 46-1-1981..................................30
Tabel 4.1. Nilai AN dan RI Saluran Ganda Konduktor Berkas
denganDua,Tiga, dan Empat Sub-Konduktor.......................104
Tabel 4.2.Nilai AN dan RI dengan Variasi Jarak Antar Sub-Konduktor
27cm sampai 29 cm...............................................................105

Universitas Sumatera Utara