' -- , ',',, , ffi&€a:g*b&*fu#art *$*$c g :

ffifirm Fxxfu$$kns$ dmra $]*fu&$$E]*tr]&ms$

Fsrsf $Ex* f Tq:k$h*$erg,fi S€*e#mm

?4 t{**er 3 ffi#i$$ $r*l$ - #ffi*mher tr**?

i

u/a,furp7n E4 t&trcr 2 Fdisi -fu{i * Dssamlrcr AffiV

PENGURANGAI{ RUGI - RUC,I PADA JARINGATT I}ISTRIBUSI20 I(VT,]NTT]K PETBBAIKAIY TEGANGAIT

He'rsnsreasyah AlafilJunas s,rE Te knr k E*elaro JTt

Institntt Tetwalogi Medan

AbstrakPerkcmbongan atau kemqiue, svatu negwa alun sejalm dengan perkenbmgaln e.nergi, yorg mane semokin

t;nggi ringkat kehidupan masyuakat maka kcbutuhan akan energi klrususnya energr listrik akan semaHn M* polqbaik itu utttuk keperluan runah tsngga atmt kcperluan indttstri. Untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkatmaka dipuluhan pengadaan I peryediotr energt lisaik yang cuhry baik" Penyediaan enagi listrik ini tidak ahot tulepasdst sistem transmisi dan sistem distribusi yang fungsinya unn* menyalurkan daya dui pasat peilb$g*if sntpai kckonsumen. Pqda sistem transmisi dai sistem distribusi permasalahan yotg sering terjadi ialah satunyg adalahterdapatnya rugi - rugi yang menyebabkan drop tegangan Dimona tegangan dwi penbongkit tifuk sama &nganteganget yutg diterima oleh sisi penerima (beh,an). Dimana tegegfri ymg diterima oleh benu Mk kccildibandingF,m dari tegangan yang dirtasi&wn dsi sisi pembongkit, lut ini dis&ab*et oleh rugi - rugi tegagftt yeryhilangyang terdapat disepanjang sistem penyoluran tegangan seperti pada sistem transmisi dan sistem distibusi. Makqdisini kita akan mengurangi rugi - rugi tegang@t tersebut lhususnya pada sisten, distribusi dengan memuang kryasitorsebagai penanbah daya reabif ( VAR ) dengaa bcnhran ETAP ( Elecfrical Trtxient Anabaer Prograu ).

Vc

PEI{DAI{ULUAI{Sebagian besar sns4gr yang dibutuhkam

rnasyarakat sekarang ini adaleh snsrgi listrik. Hal inidapnt kita tihat dtri meningkatnya p€rmintaanmasyamket untuk mengalirkan / menyampaikan energilflstrik ke daerah - da€rah m€rska walaupun itu ke da€rahyang letakrya sangat jauh dari sisi pembangkit.

Oleh karena jauhnya jffik yaqg harus ditempuhuntuk mengirim energi listrik tersebul: melalui sistemfiansmisr dan sistem distribusi , maka daya yangd'ikirimkan oleh pembangkit akarn tidsk sama (berkurang ) dengan daya yangditerisna oleh konswrnen {masyarakat ). Hal ini disebabksn knrena adanya loses(rugi-rugi) &ya sepanjang sisteru / jaringaur ters*but.Yang mengakibafkan drop tegangan"

Dengan berkembangnya teknolergi yang $*mgntpes{tf, dewasa ini kita dapat menyelesai}qem /metn{scahl,an mffsalah masalah electr$}*al denganbantuan kornputer. Salah safi,mya masalah eiesfficalyang dapat kita pffihl€n adalah Elengatasi beseim&&arnengurangi ruSr - rugi tegangan pada sistern disfi"if,pmsidengnn psmasangan kapasitor atau memkrikasl VAR,s,ehingga tidak terjadi drop tegangan dengan prcgrarnHTAtr ( Electrical Transient Analieer Program ). tlenganmenggunakan program ETAP ini nnasalah rnasalahelesfi:ioal nkan dapat terselesaikan dengan sangat mudah

' celpilt dan sistem kelistrikan tersebut dapat diandalkan.

SISTEM TAN,AGA LISTRIKSecara garis besar sistern terlaga listrik terdri dad

:i$istem Pembangkito $istem Transmisio fiistem Distribusi

SistBm peffilhangkit adaldl sa.L$fi.l sisf*ffi yangb,ekerja urrtuk arembangkitkan ataur nuefirprsduk-Ea tem,aga

listrik, sistem ini bekerja trerdasarrkrrn prinsip koxrversi

en€rgr listrik. Sistem pembangftit sering disebut sebagaipusat tenaga lisfik.

Sistem transmisi adatflh suafir sistenn p€myaluftntenaga listrft @a tingkat t€gailgan tinggi ]neitu berkisar&ntfira 3S KV s/d 500 KV , dimana tujumnya adalahwxt$k memperkecit rugi - rugr daya mernperkecil jatuhfegmgnn dan mrmperbe€ar daya hanttr, msngingat jaraknn!$fiFe lokasi prsat pusat pembangkit sangflt jauhdemgan Flset * prlsat beban.

$istsne distribusi &lah suffir sistsm yangneendisf;rihm{lqan atau nrcnSnnlurkan ensrgi listrikk*€tlan * tl€ban { para kmsurnen }. Berdasarkatr tingkattegmgamreya msh sistem Csfirib,nsi diklasifikasikanmen3adi dua hgian yaitu salursn distrihusi primer dandisribusi seic$nder.

Gamabar 2.1 Diagram segaris sistem tenaga lisffik

Tipe Jaringan DistribusiBeberapa sist€m jaringm distribusi prim€r

diantaranya :

- Jaringan distribusi primer tipe radialJringan distribusi primer tipe spindelJaringan distribusi primer tip€ loopJaringan distibusi prinnen tlffi gfid

J*ringan tlistribnEsi'fipe RsdistBsntuk jaringnn ini merupakan kffiuk dasar dffi

patrng seder{rsna dam msmpunyai keandailan yangrendah. Dinamakan radial karena saturan ini ditantsee&tr& ffidieB deri $rfihr titik yeng merupaknn sumtm

,l"rn r"t

;,trr" -

)-''*

,*Jfllilll-:lllllil

ii-,,,,, il* .:'rrilltt|l|r,r ae

llillllli,ili*lfl?

iiiillllillilllut"b

'llllllllllllfl', ""j.

,,rlllllllllfil'llffilffi

r t llllllllltilfi fi I llllllllillllllttl

illlllllilltlttfltlllllttrr il

lilllllililffir ililIililililt]

rrlllMllr tfiilillllllil

rtMllllffinnffi',u,

I$:Sh{:0S54 -4468

07Volume ?4 t&nar E

dari jaringan itu cfan dicabangkan ke',, Brrg dilayani, Catu daya berasal dsriJan adanya percabangan, aruspunCisalwan tidak $ama .

titrk -- titik bebansatu titik sumberyang mengalir

Edisi "Tufi fug,,;e:ffifie;,r' 8ffi7

khusus memakai kabel cadangan 1Ep'i'e,i1,*i: li:, rr,rr.,rr.EAr-i:

langsung &rri gardu induk menu,;r* J:rJi* fT ';':mgmelalui lintasan yang terpendek.

Garil,fistt'r*lruslL

l#:-*L*$Ti #

stribus Tips Radial

'L;#iffit, #tAn sT1Jaringan Di

xasEIEo

ftinuln,,Jwt

pasikEnlah

gsnecilwgIakafitor

sgai

uftfirrlsarlalatt

iaaftiffikjauh

yangistrik

rykatsikanr dan

ik

rimer

r dsnyang

ditarikumber

PM]"Garnbar 2.2

Jaringan tr)istribusi Tipe Loop

Suatu sistem jaringan distribusi primer yang:nulai dari gardu induk melalui daera[r beban dan

kemudian kenrbali lagi keinduk gardu yang sama.Jaringan ini merupakan rnodifikasi dari dua jaringanprimer tipe radial yang pada akhir u.iungrrya digabuns.

Gambar 2.3 Jaringan Distribusi Tipe Loop

Jaringan llistribusi Tipe Mesh / GridJaringan ini berbenfuk mesh, yang merupakan

kombinasi antara radial dan loop. Titik beban memilikiiebih banyak alternatif saluran, sehin gga bila salah satusaluran terganggu dengan s€gera dapat digantikan olehsaltran yang lain. Dengan dernikian kontinuitaspenyalunm daya sangat terjamin.

Gambar 2.4 Jaringan Distribusi Tipe hdesh"

Janingan Distribusi Tipe $pirEdel

Sistem jaringan distribusi trpe spidel ininerupakan pengembangen dan psnyem$)urftffiaffi dariiistem loop sscara uneurn. Snsunan jaringan disfribusi:ip€ spindel adalah terdiri dari beberapa salunare utanraJen sebuatr saluran khusus atau disebut ctengan feecler{:rpress dimana baik saluran utama maupurs sa$uran

Gambar ?.5 Jaringan Distribusi Type Spindel

Pengurangau Rugi -rugi JaringenPengurangan rugi -rugi daya pada jaringan yang

dirraksud adalah pengurangan rugi nrgi dayaciiiaringan dengan mengurangi besar arus reaktif yangnnen gal ir pada saluran.

Dengan adanya pengurangan arus reaklif pada

;aringan rnaka akibatnya komponen penyebab rugi dayaLranya dari faktor ams aktif dan sedikit arus reaktif. Carc,vang paling efektif untuk memperkecil ams reaktif iniadalah dangm rm$n€mpatkan sumber daya reakrif.

Adapun smnnber sumber daya reaktif ini dpatdiperoleh de,ngim jalan memasang :

Kapasitc)r $ecam seriKapasitcn $ecara paralel

Feuagarunk klapmsitor Pada Sistem DistribusiKonqrensator kapasitor yang terhubung paralei

pede saluram almn mencafil daya reaktif, sehinggakapasitor prmallel dapat rnengubah watak beban yangb*rsifat indrnkfif. Pada ganrbar 2-6 berikut merupakangarunbanan dasan dlari hubungan kapasitor yang terhubungsscar& Faralsl pafla jaringan diserlai veksor diagramnya.ffiari sajian flni je:las bahwa ada perubahan pada vektorfegangan sehelwn ada kapasitor dan setelah kapasitor.

\3-*::x-;z'\ -.\.-tlu

Gamhal' 2t6 Penrrasimgan kapixitor secara shunt

Dengan a*lanya penambahan kapasitor C yangparalel berarti ada an$ Ic yang menyebabkanberubahanya brpda sudu fase yang diikuti be*uuansryavektcn &rus beban I dan p€nunman tegrmgarn menjadilebile baik.Dffiri garnbar :7,*4i besamya penurunan tegan;gan padasalnsrnn elapart didekati dengan rrtrnus :

Vp : [. R {- I. Xs Volt:tr{R+"i XL ) (t)

[SSI\{:fiS54-446S 27

Vatuwrw 24 f*nor 2

Dnrulgin: :

\.r _ Tr s - Pffiurunan tegangan @a saluranR : Tahanan total saluranI - An$ Pada Saluran

,ljke ffipasitor dipasang secara paralel Fda akhir sa.luirnn

flr,Elr rmda beban maka:'v')_ I'(R+jXr) {2}

Jnhnmya Penelitian

Emp adalah $urtu program komputer yangdidesain unnrk mengturalisis nrasalah transient padasistem tenaga listrik" Oleh karena i*l terdapat aftrran -*

axuriur khusus dalam p€masukan dafa untuk dianalisisdengan ETAP ( Ehed"fiicel Transients A&a$,wsyhogram ) ymg oit*jWgarnbar dibawah ini :

i,*)-lt--

Mlafdqrllfltr-thrTrab Dgr t<snlotsr R'XI

GeiliAcu*d{|(affi8tur}

I k€"D."-De Ii Sl'rrr I

; Xoreglne S*rn Data i:-------'

-=I

i liiitE &.crytr Slr-ir

I ac*r g*L-

ffii@ffi

{toJA}

8enftJgfgdaffi1

FVA}

f;&'rInt{x\f,

&k'!{mtrtKvA)

B#t$attpd

tKvA)

&bil ttdes

WA}

SMr&du

{r$A}

B*m P,Teilun

(KvA)

MtGeh(KVAI

&MCagkir{wA}

@tudang(KvA)

*

Pro0rrn tlm*

frdtr!@srs tKvAl

B*flnAfdu'e

tKvAl

Gambar 3.1 Diagram Alir Siinrufumi ETAP

Simutrsi Pcngunangen Rugi - R.ugi { Isssss } Padssnluran Distribusi 20 KV \Uilaya,h lhtredsn Sarsa

Simulasi dilakukan dengan memrodelkan saluranse$uai dengan repres€#asi peralaitam ahu kcrurponenlistrik yang ada. Pada simulasi ini $rengumngan ruginlgt dilatnrkan disisi primer jaringilr distribrnsi ?f,} KVdari beban maksimum ( KVA ). Jaringarn distrib{h$n akandiberikan sumber daya reakfif dengan c;afir pema$mll$anbeberapa buah kapasitor dihberapa tempat uffitukmenaikkan harga KVAR sehingga tegangnn pedajutiog* distdbroi terseUut akan lebih baik :

8e[nn Panci

ffiAl

HASTL PEIYELITNAF{ DAhI PEMAAHASATT* Sebelum pcme$silgen kapasitor.

Uniuk percabaffri sebetum p€masangan kapasitordapat kit1 lihat , bahwa pada jaringan distribusi 20 I(Vprimer 4m"p*t rugi rugi. Yang mnna rugi rugitersebut +dalah : Rugi - rugi daya somu ( P ) sebesar0,025 MTV dan rugi - Rugr daya reaktif ( a ) sebasar0,052 MVAR. Flasil penetitian dapat kita perhatikanpada tabbl tegmgan pada saat sektrrm pemasangankapasitor;

T'abel 4" I Tab€l Hasil Prqgram Tegangan SsbelumI tlor

No Iskasi Tesansan ( KV )1 Bus Tinta 18"8252 Bus Aesndff 1s,8224-, Fus A. Anda 892 18,S2

4 Bus Smpl 18.8trg5 Bus Notes 18.8166 Bus Bukrr 18.813"f Bus A" Andn B8I 1E"812

I Bus Ceret l8.8l lI Brns Jgfta 18.8t1S Brls Panci 18.81

,,F? -

2S IS:]N:0854-446S

)l$/_8&,

ngan (

18

I

t

'*lI

I

I

I:

i

Volume 24'f{onar I

Titik Tinjauan Bus

Gambar 4.1. Grafik tegangan tebelum pefinasailgan

Edisi rfu{i - Ougc*wdamr Pffi7

Dari hasil percob.aan d,,&,pr;q rn",ite l r-ha: nahla a

dengan adanya p€masangan i b'J-n[ k;Frns ne..r C*rp a:

mengurangi rugr - rugi dal'a (. P I seh'esa: r-r"i-ur,.u{' I\'f\\"{4000 watt ), dengan besar fu1'a reak*if tJtal ,rpnnral ) angdiberikan adalah 1000 KVAR

Tabel 4.4. Perubahan tegangan dengan Ft-enambahai: lbuah kapasitor di Bus A3 ahanda dan BusPanci dengan daya reaktif optilnal 1000KVAR

* Dengan Pemasangann BuaTabel 4.2. Hasil Program untuk

Buah Knpasi.tor.

dua buah kapasitor pada

ritorKVrugiESAI

BSarikenlgan

glum

>t{

dTF

6F4Ds*

l-_---

rtrTegangm Se0etm; Pernasagan Kryasncri

iETegargar Sesudahry-t {

-_ll"'pung,lringunI nrsi - $jsi[Filfinnu,J *si - $isiI setelaftlI perna$$ngan

! e uuatf j

I kapasltfr

I

I

#d-St$:""$"*":"1r--'

i

I

I

-$rlt'

-1IIII

I

IIJtJ

o 10c[0m0ftotro60s0crosoc0ofiffiffio$$ossfiffioo I

iI

t(npasitor(1ff/AR! iI

--^-_J

Titik Thpuan &rsI

I

II

L-

tlra$fu h.:. Gra\lk Tegangan Sebelum dan SesudahPemasangan 2 Buah l(apasitcr

Grafik pengurangan rugi*rugi setelahpemasangan 2 buah kapasitor.

NO Lokasi

Tegangansebelum

pemasanganKapasitor

(KV)

TeganganSesudah

PemasanganKapasitor

rKV)I Bus Tinta 18.825 r 8.8482 Bus Agenda 18.822 1 8.84sJ Bus A. Anda

F*9218.82 18.843

.t+ Bus Srnol 18.819 18.8425 Bus Notes 18.816 18.846 Bus Buku 18.8 r3 19.9381I Bus A. Anda

88l1 8.8 12 18.837

8 Bus Ceret 18.81 I 18.837I Bus Jgka 18.81 18.836

10 Bus Panci 18.81 1 8.836bus A dan bus Panci

No Capasitor(KVAR)

Losses Total P( \I/att )

l,osses Total Q(vAR)

0 0 2s000 5200J

I 100 24AO0 520,m1 200 24000 52tn03 300 ?J00a 520004 400 23000 52000\ 500 23000 52000

I-1

600 22W0 5 1000700 22000 51000

8 800 22WA s 10009 900 zzwa 51000r0 1000 21000 5100{}ll l 100 21mO 5100CIt2 12m 2r000 51$0S13 1300 21000 510t)0

Grafik

ISSN:ilSir4-4468

V@hfftw 24 fbm* 2

.mntisn Drop Tegangen Sebelum Pemassmgemlt"CI.pmri'hr dan Perubahan Teganga$ SetetahPtm-ssn"ngen Kapasitsr Ilengnn PerhifinEa6gmm

Itfuruntrifra pda saluran distibusi diketahui ba&ewa

inrgnilg&n yang disuplai sebesar 19 KV, dengan b*:sarrrr-$ 156 A sedangkan pengbantar yang diggakpnal,1n,,rh jenis fu{,AC dengaar diameter 3 x 150 mnx' ,

r{eu€an panjang panghantar adalah 852:0 illeter, maka$en p'esamaan diatas dapat kita cari ,lrop tegangan padas:usi konsulnen .

Jika jenis penglranbr yang digunnkan addah Ar3C

rl,,ah"a h6rga R &n X pada sistem dryet kih terntukan.

Diruna harga :

ft - CrJ3 W6 Annn , rnakaR = 0,23 8ffi x 8,52{ = 0-l0l Alkm , maka\ :0,101 x 8,52I - 256 t4lAo A

: 210.3 ohnl

: Orffi chm

R+jX.=: lzl = ffif = 2,2

o : arc ran 0t$i. = 22,96 o

2"43

maka : R+jxr" : 2,2 ^/.22,9"I :s 256 /"4l{o AVp : I(R+jXr. )Vn : 25S /41,4 o x 2,2 2.22,9 o

: 563,2 / -18,5 o

I v" I : 563,2 Vott

nmka bo$fir drop tegnngan pada srisii kCInsrmren adalaltsebesar 5632, volt .

Untuk mencari perubahatr {rcgangan setelahpemasangim kapasitor sebssar 5OS VAlt dengankapnsitansi sebesar 3,7 x l0 3 farad adlalah :

Jiika kapasitor )€ng di'berilffin adalah sebesnr 5S0 VARrnaka harga an$ yang diberilren kapasito,r adalah :

Daya reaktif ( a ) yang dtuerikan

a : V. h. Sing5OO KVAR

h

= 19x lcx Sin

:509:t9

gt)*

26,3 A

Sedangkan harga )A: yang cliherikan kapasitoradalah :

I

2Wt

2x3,14x50x3,X xl0*3XC :t 0186 n

Dengan diperolehnya harga [c clan Xc , m;aka

hrarga kenaikan tegangan sefelah dibxrikan kapasitordeirgm daya reaktif sebesar :500 KVAR idalah :

Edisi truli - Desen#en WyVr

: 'rt',Z:,oil .

0'86 n

KESIMPT]LAI\TDari pembahaffi Fe bab bab terdahulu

dimana pengurangan rugr - rugi elgn pemasangan danp€nempasan kapasitor Shtrnt p#da jaringan distribusiprimer hantaran rldar4 baik &ngan ETAP maupunde,ngmn mnnual , maka dapaf kita arnbil kminnpulanssbasei berikr* :

l. Pemasangnn kapasitor sebagai penambah surnberdnSra reaktif ternyaffi depat mmgurangt rugi * rugida3'a pada sistem jarfrngan te'naga listrik .

2. Kapasitor juga dapat rnempesaiki tegangan padasistem tenaga listik dengan adanya penambahansumnber daya reaktif ( VAR ) oleh kapasitor baikdmlnm kffidaan be$eban maupun tidak.

3. Kapadtor yang digunaknn delsm memperbaikitegnngan mbaiknya kapasitar shunt saklar, sebabnyajika #dn perubahan tegnngan maka kapasitor dapatdi hubunglran atau diputuskan dari sistem tenagalf,$trik"

4. Penamrbahan jumtsh daya r€aktif yang bsrlebihan" afarr psnmsiangan kapasitor yang berlebihan juga

&pat rmng*ibafkan @ rugi rugiyffig tnantinya juga meinbuaf tegangnn tidak baik#atl"semakin hilrilk.

EAFTAN.PUSTAKAl. A.S. Fabla 1994 ,

o' istem Disfribu$i Daya Listrik "

2. Abdur'I-HitErlanesa tffii

Den rJritisasiTenaga Listrik o'" Edminister, Joseph, A" lvf.Sc, lW , " Rangkaian Listrik o', PenerbitErlangga , Jalcar{a .

3. Stevenso{l, W. D. Jr., 1993 , " Analisis SistemTenaga Listrik'o , F€nerbit Erlangga , Jakarta .

4. Hutaunrh T. S. Ir, M, Sc.o 1985 ,'o Trmsmisi DayaListrik " , PenerbitEr{angga, Jakarta .

5. h{r.haammd Darwais, ST., 2004, 66 PenempatanKrysitor Shtrnt Dalam Mmgrrangi RugiRug Daya Pada Jaringan Diwibusi PrimerHmtaran Udara " , Tugm Alfiir, JurusanTeknik Ehkfro fTM, bffi .

6. Sinurat P. ST, MT, zWS , " Distribusi TeganganLebih Pada Sahnan Trmsrnisi Di D. LYogyakarta Akibat Pelepasan Beban ". {JGM,Yogyakartra .

7. Gonen, T., 1988, " Modem Power Sistem analysis "A Wiley-Interscience hrblication Jhon Wiley& Son n New York.

Arisnnunandar, A", 2001, 'n Tehik Tegangan tinggi'0, PT. Fmdnya Pramita, Jakar$e

Del Toro, V", 19W,66 Elecfric Power Systerns " ,

Prentice-Hall International, Inc.n New York.S#fldft*, H,, 1999, '3 Power $ystems Analysis ",

WCB kfc€raw-Hiil , New York.

Xg

Xc 8.

9.1l

rlll

tll,'ll

,aal

ilt1

llt

I trnl

10.

30 ISf$N:$854-4468i