judul skripsi

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Infrastruktur sistem tenaga listrik arus bolak balik di Indonesia
menggunakan frekuensi 50 Hz. Sistem jaringan distribusi tenaga listrik di
Indonesia dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu sistem distribusi Jaringan
Tegangan Menengah (JTM), dan sistem distribusi Jaringan Tegangan Rendah
(JTR). Sistem distribusi berfungsi untuk menyalurkan dan mendistribusikan
tenaga listrik dari Gardu Induk (substation) ke gardu distribusi yang dihubungkan
ke pelanggan.
Saluran distribusi tenaga listrik merupakan komponen yang berperan untuk
mendistribusikan tenaga listrik dari Gardu Induk ke pusat beban atau konsumen.
Proses pendistribusian tenaga listrik harus dilakukan secara handal, tepat, dan
efisien. Sebab jika terjadi gangguan pada penyaluran tenaga listrik kepada
konsumen maka banyak aspek kehidupan masyarakat yang terganggu.
Faktor ketersediaan dan keandalan pasokan listrik perlu ditingkatkan dan
diperhatikan seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat terhadap
pasokan listrik di Indonesia, yang antara lain disebabkan oleh pertumbuhan
jumlah
penduduk,
pertumbuhan
industri,
dan
pertumbuhan
ekonomi.
Meningkatnya kebutuhan tersebut harus diimbangi dengan penyesuaian pada
utilitas penyedia pasokan listrik, agar utilitas tersebut mampu memenuhi
kebutuhan pasokan listrik yang terus meningkat tersebut. Kualitas dan kuantitas
pasokan listrik harus selalu dijaga dalam kondisi prima, sebab pasokan listrik
berpengaruh secara langsung terhadap kondisi sosial dan ekonomi masyarakat.
Hal ini dikarenakan listrik merupakan sumber energi utama dalam proses produksi
pada jenis industri apapun. Oleh karena itu, kualitas dan kuantitas pasokan listrik
perlu dijaga demi terciptanya kestabilan dan ketahanan nasional.
Untuk meningkatkan kualitas dan efisiensi penyaluran tenaga listrik, salah
satu hal yang harus diperhatikan adalah besarnya nilai rugi-rugi dalam saluran
13
transmisi maupun distribusi harus ditekan seminimal mungkin dengan melakukan
perbaikan profil tegangan dan arus. Besarnya tegangan sangat mempengaruhi
operasi suatu peralatan, apabila tegangan yang disuplai ke peralatan melebihi
tegangan nominalnya maka akan terjadi beberapa kerugian diantaranya adalah
timbulnya arus yang melebihi nominalnya. Hal ini selain akan memperburuk
operasi peralatan juga dapat memperpendek life time peralatan tersebut. Demikian
pula sebaliknya, apabila tegangan yang disuplai ke peralatan lebih rendah dari
tegangan nominalnya maka akan menyebabkan operasi peralatan yang buruk,
bahkan dapat menyebabkan peralatan tidak dapat beroperasi (apabila tegangan
kurang dari tegangan start peralatan). Hal ini tentunya sangat merugikan
konsumen, terutama konsumen di sektor industri.
Perbaikan profil tegangan dan arus tenaga listrik dapat dilakukan dengan
salah satunya melalui penyeimbangan beban fase pada daerah yang beban fasenya
tidak seimbang. Masalah ketidakseimbangan beban lazim terjadi pada jaringan
tegangan menengah, terutama pada wilayah yang sedang berkembang.
Tumbuhnya area pemukiman serta sentra-sentra industri baru pada suatu wilayah
berakibat pada berubahnya parameter jaringan yang telah diperhitungkan
sebelumnya sehingga diperlukan penyeimbangan beban fase agar parameter
jaringan pada wilayah tersebut kembali normal atau seimbang pada ketiga
fasenya.
Dengan melakukan penyeimbangan beban fase pada jaringan tegangan
menengah, maka diharapkan kondisi beban pada masing-masing fase seimbang
atau
minimal
mendekati
seimbang.
Dengan
kondisi
setelah
dilakukan
penyeimbangan beban fase tersebut maka rugi-rugi dapat diminimalisir.
Dalam meminimalisir rugi-rugi tersebut, terlebih dahulu dilakukan analisis
data, mempelajari ketidakseimbangan beban yang terjadi pada suatu daerah
(sampling) dan menganalisisnya. Sedangkan untuk membantu analisis data yang
didapatkan untuk mengetahui ketidakseimbangan fasenya, maka digunakan
bantuan software ETAP. Dengan menggunakan program tersebut maka akan
diketahui besar ketidakseimbangan beban fasenya pada masing-masing titik di
penyulang utama. Proses pemindahan beban dapat disimulasikan terlebih dahulu
14
sebelum diterapkan di lapangan sehingga diharapkan pemindahan beban dapat
dilakukan se optimal mungkin.
Akan tetapi perlu diketahui bahwa rugi-rugi tidak mungkin dihindari karena
pada peralatan tidak mungkin memiliki tingkat efisiensi 100%, namun yang perlu
mendapatkan perhatian adalah apakah penyusutan yang terjadi di dalam batas
kewajaran. Sebagian besar penyusutan yang ada di duga berada pada jaringan
distribusi. Hal ini disebabkan karena pada jaringan distribusi tegangan yang
dipakai berada dalam rentang tegangan menengah dan tegangan rendah. Dimana
untuk tegangan menengah dan tegangan rendah, arus yang mengalir pada jaringan
nilainya besar, sehingga penyusutan daya
R juga akan besar.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah, maka permasalahan yang akan dibahas
dalam tugas akhir ini dirumuskan sebagai berikut:
1.
Kondisi aliran beban 3 fase tak seimbang dalam jaringan distribusi
tegangan menengah di penyulang PLN APJ Purwokerto menyebabkan
kerugian.
2.
Langkah yang perlu dilakukan untuk menyeimbangkan beban fase pada
sistem distribusi primer PLN APJ Purwokerto untuk mengurangi
kerugian.
1.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan pada naskah tugas akhir ini tidak terlalu luas maka
diberikan batasan-batasan berupa:
1.
Besar ketidakseimbangan beban fase di penyulang yang diteliti
didapat dari hasil perhitungan arus di pangkal penyulang.
2.
Analisis ketidakseimbangan difokuskan pada beban jaringan distribusi
primer tegangan menengah 20 kV di penyulang yang diteliti.
3.
Perbaikan profil tegangan dan arus dilakukan dengan melakukan
simulasi pemindahan beban fase melalui program ETAP berdasarkan
15
parameter data tegangan dan arus pada beban yang tersedia pada
PLN APJ Purwokerto.
4.
Perbedaan
besar
sudut
vektor
arus
sistem
tiga
fase
pada
ketidakseimbangan beban sebesar 120°.
1.4 Tujuan Penulisan
Tujuan studi ini adalah:
1. Mengetahui tingkat ketidakseimbangan arus dan ketidakseimbangan
tegangan pada titik-titik percabangan yang penting sepanjang
penyulang yang diteliti
2. Menganalisis pengaruh penyeimbangan beban fase yang dapat
digunakan sebagai koreksi dalam memperbaiki profil arus dan
tegangan pada penyulang yang diteliti dalam hal penekanan rugirugi.
1.5 Metode Penulisan
Dalam penyusunan skripsi ini, menggunakan metode:
1. Metode pengumpulan data.
Metode pengumpulan data dilakukan dengan penelitian, yaitu dengan
melakukan pengambilan dan pengolahan data di wilayah PLN APJ
Purwokerto.
2. Studi pustaka.
Studi pustaka dilakukan dengan membaca berbagai literatur atau
referensi yang berhubungan dengan beban tak seimbang dan rugi-rugi
akibat beban tak seimbang.
3. Wawancara.
Wawancara dilakukan dengan konsultasi langsung dengan orang-orang
terkait yang sudah berpengalaman di jaringan distribusi tegangan
menengah.
16
1.6 Sistematika Penulisan
Dalam skripsi ini, penulis menggunakan sistematika penulisan sebagai
berikut:
1. BAB I. Pendahuluan.
Bab I berisikan latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penulisan, metode penelitian, dan sistematika penulisan.
2. BAB II. Dasar Teori.
Bab II berisikan dasar teori dan membahas mengenai dasar-dasar teori
yang digunakan sebagai landasan dalam analisis skripsi ini.
3. BAB III. Metode Penelitian.
Bab III berisikan metodologi yang digunakan dalam menyusun skripsi
ini.
4. BAB IV. Hasil dan Pembahasan.
Bab IV mencakup mengenai analisis hasil dan pembahasan serta
pengaplikasiannya.
5. BAB V. Kesimpulan dan Saran.
Bab V berisi mengenai kesimpulan dan saran.
17