analisis penentuan peletakan kapasitor optimum untuk memperbaiki

advertisement
ANALISIS PENENTUAN PELETAKAN KAPASITOR OPTIMUM
UNTUK MEMPERBAIKI JATUH TEGANGAN DAN MEMINIMALKAN RUGI-RUGI DAYA
PADA SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN PROGRAM ELECTRIC TRANSIENT
ANALISYS PROGRAM
Abrar Tanjung
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Lancang Kuning
E-mail : [email protected]
Dalam penyaluran tenaga listrik dari sumber tenaga listrik ke konsumen yang
letaknya berjauhan selalu mengalami terjadinya kerugian berupa rugi-rugi daya dan rugi
tegangan sehingga menyebabkan terjadinya jatuh tegangan yang cukup besar yang
mengakibatkan rendahnya tegangan terima terutama yang berada diujung saluran. Untuk
mengurangi drop tegangan dan rugi daya adalah dengan memasang kapasitor. Dengan
memasang kapasitor rugi-rugi daya bisa diminimalkan sehingga dapat melakukan
penghematan energi listrik, peningkatan kualitas tegangan dan kualitas daya (power quality).
Dalam penelitian untuk meminimalkan drop tegangan dan rugi-rugi daya dengan
melakukan optimasi penentuan lokasi pemasangan optimum kapasitor menggunakan
analisa aliran daya dengan program ETAP versi 6.0. sehingga diperoleh tegangan terima
dapat diperbaiki untuk kondisi seimbang pada trafo nomor BLT089 sebesar 17,242 kV
dengan rugi-rugi daya sebesar 367 kW dan 748 kVAr.
Keyword : Sistem distribusi, Rugi-rugi daya, jatuh tegangan, kapasitor
1. Pendahuluan
Perkiraan
kebutuhan
tenaga
listrik dihitung berdasarkan besarnya
aktivitas dan intensitas penggunaan
tenaga listrik. Aktivitas penggunaan tenaga
listrik
berkaitan
dengan
tingkat
perekonomian dan jumlah penduduk.
Dalam penyaluran tenaga listrik dari
sumber tenaga listrik ke konsumen yang
letaknya berjauhan selalu mengalami
terjadinya kerugian berupa rugi-rugi daya
dan rugi tegangan. Besarnya rugi-rugi
daya dan rugi tegangan pada saluran
distribusi tergantung pada jenis dan
panjang saluran penghantar, tipe jaringan
distribusi, kapasitas trafo, tipe beban,
faktor daya, dan besarnya jumlah daya
terpasang serta banyaknya pemakaian
beban-beban yang bersifat induktif yang
menyebabkan meningkatnya kebutuhan
daya reaktif.
Pemasangan kapasitor dapat
mengurangi rugi tegangan dan rugi-rugi
daya
dengan
menentukan
jumlah
pemakaian dan menentukan lokasi yang
optimum pada saluran distribusi sehingga
nantinya akan diperoleh profil tegangan
sesuai dengan standar yang diijinkan
2. Sistem Distribusi
Sistem tenaga listrik merupakan
kumpulan peralatan/mesin listrik seperti
generator, transformator, saluran transmisi,
saluran distribusi dan beban yang
merupakan satu kesatuan sehingga
membentuk suatu sistem yang disebut
sistem distribusi tenaga listrik yang
berfungsi untuk mensuplai tenaga dan
mengalirkan listrik dari sumber tenaga
listrik (pembangkit, gardu induk, dan gardu
distribusi) ke beban atau konsumen.
Saluran tegangan menengah 6 kV
sampai 20 kV merupakan saluran udara
atau kabel tanah, sedangkan gardu
distribusi tegangan menengah terdiri dari
panel-panel pengatur tegangan menengah
dan trafo sampai ke panel-panel distribusi
tegangan rendah (380 V/220 V) yang
menghasilkan tegangan kerja untuk
industri dan konsumen perumahan.
BB-GI
PMT
JTM
PBO
GD
JTM
JTR
GD
JTM
JTR
GD
JTM
JTR
Gambar 1. Single line diagram saluran
distribusi
Keterangan :
BB-GI = Bus Bar Tegangan Menengah
pada Gardu Induk
PBO = Pemutus Balik Otomatis
PMT = Pemutus Tenaga
JTM = Jaringan Tegangan Menengah
GD
= Gardu Distribusi
JTR = Jaringan Tegangan Rendah
3. Impedansi pada Saluran Distribusi
Impedansi
(Z)
terdiri
dari
resistansi (R) dan reaktansi (X). Impedansi
merupakan parameter utama pada suatu
saluran transmisi/distribusi. Impedansi
pada saluran transmisi/distribusi perlu
diketahui untuk melakukan analisa sistem,
baik untuk analisa aliran daya, hubungsingkat dan proteksi, kestabilan sistem
maupun kontrol sistem. Nilai resistansi
ditentukan oleh jenis dan ukuran kawat
penghantar, sedangkan nilai reaktansi
(induktif dan kapasitif) ditentukan oleh
jarak antar saluran dan jumlah serat kawat
penghantarnya. Biasanya untuk sistem
bertegangan rendah dan menengah,
reaktansi kapasitif dapat diabaikan, karena
nilainya relatif kecil dibandingkan dengan
reaktansi induktif (Gonen Turan, 1988).
(2.1)
Z = R + jX
Keterangan :
Z = Impedansi
R = resistansi
jX = reaktansi
4. Resistansi
Resistansi
suatu
kawat
penghantar tergantung kepada jenis bahan
kawatnya yang diwakili oleh resistivitasjenis, luas penampang dan panjang kawat
(William D. Stevensen Jr., 1984 dan
F.Suryatmo, 1992),
R = ρ.
l
, ohm/meter
A
(2.2)
Keterangan :
R
= tahanan (ohm/m)
ρ
= tahanan jenis (ohm-mm²/m)
A
= luas penampang (mm²)
L
= panjang kawat (m)
Pabrik
pembuat,
biasanya
memberikan nilai resistansi-dc (Rdc) pada
temperatur
kilometer.
200C
Rdc (20) = ρ .
untuk
setiap
1000
A
satu
(2.3)
Nilai
resistansi-jenis
pada
temperatur 200C adalah 0,028248 ohmmm2/m untuk aluminium dan 0,01724 ohmmm2/m untuk tembaga. Resistansi-dc akan
meningkat dengan naiknya temperatur
penghantar. Bila temperatur penghantar
(Temperatur lingkungan) sebesar T0C,
maka resistansi-dc pada T0C untuk
penghantar dengan koefisien temperatur
pada 200C (α20)= 0,00403 per-0C
(Alluminium 61%):
Rdc (T 0 C) = Rdc (20 C ) ×[1 + α 20 .(T 0 C - 20 0 C )] (2.4)
Bila penghantar dialiri listrik AC,
maka resistansinya akan lebih besar dari
resistansi-dc disebabkan adanya efek kulit
(skin effect) akibat frekuensi (f). Faktor
efek kulit (mr) adalah seperti persamaan
(2.5) :
mr = 0,0118. f
(2.5)
5. Reaktansi
Reaktansi
pada
saluran
transmisi/distribusi terdiri dari reaktansi
induktif (jX) dan reaktansi kapasitif (-jX).
Namun pada saluran distribusi, reaktansi
kapasitif sangat kecil sekali, sehingga
biasanya diabaikan. Besar reaktansi
induktif (T.S. Hutauruk, 1983):
X = 2 π f .L
(2.6)
Keterangan :
F
= Frekuensi (Hz)
L
= Induktansi (Hendry)
X
= Reaktansi induktif
6. Kapasitor pada Saluran Distribusi
Kapasitor
adalah
komponen/peralatan listrik yang dapat
mensuplai
daya
reaktif
(kVAr).
Pemasangan kapasitor pada sistem
distribusi dapat memperbaiki faktor daya,
rugi daya, pada saluran dan memperbaiki
tegangan pada sistem.
Kapasitor
Bank
adalah
sekumpulan beberapa kapasitor yang
disambung
secara
paralel
untuk
mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu.
Besaran dipakai adalah kVAR meskipun di
dalamnya tercantum besaran kapasitansi
yaitu Farad atau micro farad. Kapasitor ini
mempunyai sifat listrik yang kapasitif
(leading), sehingga mempunyai sifat
mengurangi
terhadap
sifat
induktif
(lagging) dengan dasar nilai faktor daya
diperbaiki.
Kapasitansi adalah kemampuan
kapasitor dalam menyimpan muatan listrik,
dinyatakan dengan simbol C dan satuan
Farad, muatan listrik dengan simbol Q
dengan satuan Coulomb, tegangan
diantara dua plat bersimbol V dengan
satuan Volt. Kapasitas sebuah kapasitor
adalah perbandingan antara banyak
muatan listrik dengan tegangan kapasitor
(Sudaryatno Sudirhan, 2002).
Antara daya reaktif kapasitif dan
daya reaktif induktif mempunyai arah yang
berlawanan. Daya reaktif induktif daya
listrik yang dibutuhkan untuk menghasilkan
medan magnet yang dibutuhkan oleh alatalat
induksi
seperti
motor
listrik,
transformator, dan lain-lain. Tanpa daya
reaktif induktif daya listrik tidak dapat
ditransfer ke sisi sekunder dalam suatu
trafo atau melalui celah udara pada motormotor listrik.
Daya reaktif kapasitif adalah daya
yang dibutuhkan kapasitor, kapasitansi
tegangan tinggi dan sebagainya. Pada
prinsipnya suatu beban induktif bila
digambarkan arus dan tegangannya,
diperoleh arus (I) tertinggal di belakang
tegangan (V) dengan sudut (θ) derajat.
a) Daya Aktif
Daya aktif adalah daya rata-rata
yang diserap komponen resistif yang
dinyatakan dengan P dalam satuan Watt
dan ditulis dengan persamaan :
(2.7)
P = I2 R
= I 2 ( Z Cos ϕ )
c) Daya Semu
Daya semu adalah hasil perkalian
antara tegangan dan arus yang dinyatakan
dengan S atau dapat ditulis dengan
persamaan :
(2.9)
S = I 2Z
= ( I Z ) I Cos ϕ
= V I Cos ϕ
Keterangan :
Z = Impedansi, dengan satuan Ohm
V = Tegangan, dengan satuan Volt
I = Arus, dengan satuan Amper
b) Daya Reaktif
Daya reaktif adalah daya yang
diserap oleh komponen reaktif yang
dinyatakan dengan Q dalam satuan VAR.
Didefinisikan sebagai perkalian antara
tegangan, arus dan sinus dari sudut faktor
daya dan ditulis dengan persamaan :
(2.8)
2
= (I Z )I
=V I
Keterangan :
S = Daya semu, dengan satuan VA
Z = Impedansi, dengan satuan Ohm
V = Tegangan, dengan satuan Volt
I = Arus, dengan satuan Amper
Selanjutnya S dan P dapat
dinyatakan secara geometris sebagai sisi
miring dan sisi horizontal dari sebuah segi
tiga daya siku-siku seperti terlihat pada
gambar 2 dan 3.
R
Q =I X
= I 2 Z Sinϕ
= ( I Z ) I Sinϕ
= V I Sin ϕ
Daya reaktif dibedakan menjadi
dua, yaitu:
(1) daya reaktif kapasitif dan
(2) daya reaktif induktif.
jXL
S
ϕ
Q
P
Gambar 2. Segitiga daya dengan beban
induktif
ϕ
P
S
Q
Gambar 3. Segitiga daya dengan beban
kapasitif
P = S × Cosϕ
Q = P × Tan ϕ
S = P + jQ
(2.10)
Keterangan :
P = Daya aktif, dengan satuan Watt
Q = Daya reaktif, dengan satuan VAR
S = Daya semu, dengan satuan VA
Hubungan tersebut dapat ditunjukan
dengan gambar dibawah ini :
Gambar 4. Segitiga Daya
P = 3 .V . I . Cosϕ (kW )
(2.11)
Q = 3 .V . I . Sin ϕ (kVAR)
(kVA)
Dimana V adalah tegangan antar saluran
(line to line)
Jika jaringan terdiri dari tahanan R dan
reaktansi induktif XL=ωL, maka impedansi
jaringan :
Z = R 2 + ω 2 .L2
Gambar 5. Diagram suatu pemasangan
kapasitor shunt
Kapasitor mengambil daya reaktif
leading dari sumber dan dapat dilihat pada
gambar 6.
Gambar 6. Diagram segitiga daya reaktif
Untuk sistem tiga fasa perhitungan daya
adalah sebagai berikut :
S = 3 .V . I .
7. Kapasitor
Sebagai
Perbaikan
Tegangan
Jika suatu feeder melayani beban
induktif dengan faktor daya lagging
(terbelakang), dengan faktor daya yang
rendah akan menambah daya terpasang
(kVA) yang lebih tinggi untuk kebutuhan
daya aktif yang konstan.
Keterangan gambar :
P = Daya aktif (WATT)
Q1 = Daya reaktif yang diinginkan (VAR)
Q2 = Daya reaktif awal (VAR)
QC = Daya reaktif yang perlu ditambahkan
(VAR)
Jika beban disuplai oleh daya aktif P dan
daya reaktif Q lagging dan daya nyata S1
pada faktor daya lagging ϕ1 maka :
Cos ϕ =
P
=
S1
P
(2.13)
P +Q
2
1
2
1
(2.12)
dimana ω = 2.π . f
Keterangan :
Z = Impedansi, dengan satuan Ohm
R = Tahanan, dengan satuan Ohm
L = Induktansi, dengan satuan Hendry
Bila kapasitor shunt Qc=kVAR dipasang
pararel dengan beban yang faktor dayanya
lagging dengan sudut ϕ2 maka :
Cos ϕ =
=
P
P
=
S2
P22 + Q22
(2.14)
P
P22 + (Q1 − QC )
2
Dengan memperhatikan gambar 6, akan
diperoleh hubungan berikut :
Q1 = P .tan ϕ1
(2.15)
Q2 = P .tan ϕ 2
Untuk sistem tiga fasa maka perlu
dipasang tiga buah kapasitor yang identik
sehingga daya reaktif total adalah :
Qr = 3 . QC = 3 ω C V 2
(2.16)
Untuk menentukan kapasitas kapasitor
untuk menaikkan faktor daya dari saluran
distribusi ditulis dengan persamaan :
C=
P (tan ϕ1 − tanϕ 2 )
ωV2
Jatuh tegangan pada
dengan faktor daya lagging
pemasangan
kapasitor
persamaannya sebagai berikut :
Vd = I R .R + I X . X L − I C . X C
(2.17)
feeder
setelah
maka
(2.18)
Dimana IC adalah komponen arus reaktif
leading 900 terhadap tegangan
8. Hubungan Kapasitor Terhadap RugiRugi dan Jatuh Tegangan
Setiap
kawat
penghantar/konduktor
memiliki
nilai
hambatan yang nilainya bergantung dari
jenis material penghantar (hambantan
jenis), panjang penghantar dan luas
penampang penghantar tersebut. Selain
ketiga faktor di atas, tahanan dari
penghantar juga dipengaruhi oleh kondisi
lingkungan seperti tingkat dan jenis polusi,
derajat kelembaban udara dan suhu
(Gonen Turan, 1988).
R2 T + t 2
=
R1 T + t1
(2.19)
R1 dan R2 berturut-turut adalah
tahanan penghantar pada suhu-suhu t1
dan t2 dalam derajat Celcius dan T adalah
konstanta yang nilainya ditentukan grafik
berdasarkan materi penghantar.
Nilai
jatuh
tegangan
pada
penghantar saluran distribusi tidak hanya
dipengaruhi oleh tahanan saja, tetapi juga
dipengaruhi oleh nilai induktansi dan
kapasitansi (untuk reaktif) sistem distribusi
namun biasanya nilai kapasitansi dapat
diabaikan.
Adanya
unsur
reaktif
mengakibatkan terjadinya selisih fasa
antara arus dan tegangan sehingga arus
yang mengalir semakin besar yang berarti
rugi-rugi daya dan jatuh tegangan juga
semakin meningkat.
Persamaan pendekatan jatuh tegangan
pada:
Vdrop = IR cos θ + IX sin θ
(2.20)
Keterangan :
Vdrop = Jatuh tegangan pada saluran
penghantar (Volt)
I
= Arus yang mengalir pada
penghantar (Ampere)
R
= Tahanan pada satu penghantar
(Ohm)
X
= reaktansi pada satu penghantar
(Ohm)
θ
= Sudut antara tegangan dan arus
pada penghantar
cos θ = Faktor daya beban
sin θ = Faktor reaktif beban (load
reactive faktor)
Perhitungan
tegangan
pada
pangkal penghantar atau pada bus
terdapat pada persamaan:
es = (e. cos θ + IR) 2 + (e. sin θ + IX ) 2 (2.21)
Jatuh tegangan pada sistem distribusi
dapat terjadi pada :
a. Penyulang tegangan menengah
b. Transformator distribusi
c. Penyulang jaringan tegangan rendah
d. Sambungan rumah
e. Instalasi rumah
Sesuai dengan definisi, persamaan jatuh
tegangan adalah :
ΔV = Vk – Vt
(2.22 )
Keterangan :
Vk = nilai mutlak tegangan ujung kirim
Vt = nilai mutlak tegangan ujung terima
Jadi, ΔV pada persamaan (2.22)
merupakan selisih antara tegangan ujung
kirim dan tegangan ujung terima.
9. Program ETAP (Electrical Transient
Analysis Program) PowerStation
PowerStation
adalah
software
untuk power system yang bekerja
berdasarkan perencanaan (plant/project).
Setiap plant harus menyediakan modelling
peralatan dan alat - alat pendukung yang
berhubungan dengan analisis yang akan
dilakukan. ETAP PowerStation dapat
melakukan penggambaran single line
diagram secara grafis dan mengadakan
beberapa analisis/studi yakni Load Flow
(aliran daya), Short Circuit (hubung
singkat), motor starting, harmonics power
systems, transient stability, dan protective
device coordination.
10. Analisis
Penentuan
Peletakan
Kapasitor Pada PT. PLN Ranting
Duri Gardu Hubung Wonosobo
Gardu Induk Duri
Gardu hubung (GH) Wonosobo
mempunyai 3 (tiga) penyulang (feeder)
yaitu feeder Sebanga. Feeder Belutu dan
feeder
Subrantas
dengan
jumlah
transformator sebanyak 175 unit dengan
total panjang saluran 150,25 km dan
kapasitas total transformator 15280 kVA
ditunjukkan pada gambar 7.
Maka impedansinya adalah:
Z = R + jX
= R 2 + X 2 (PanjangSaluran )
= 0.4608 2 + 0.3572 2 (0.4 )km
= 0,2332 Ohm
b. Untuk luas penampang AAAC 70 mm2
Untuk saluran 1 pada feeder Subrantas
(GH-DRI082)
- Panjang Saluran = 1.95 km
- R
= 0.4608 ohm
- X
= 0.3572 ohm
Maka impedansinya adalah:
Z = R + jX
= R 2 + X 2 (PanjangSaluran )
= 0.4608 2 + 0.3572 2 (1.95)km
=1.1369 Ohm
c. Untuk luas penampang AAAC 150 mm2
Untuk saluran 1 pada feeder Belutu
(GH-DRI220)
- Panjang Saluran = 0.65 km
- R
= 0.2162 ohm
- X
= 0.3305 ohm
GH Wonosobo
Feeder Sebanga
Travo GI
2 x 30 MVA
Ekspress Feeder
Feeder Belutu
Feeder Subrantas
Gambar 7. Sistem Distribusi 20 kV
PT. PLN (Persero) Ranting Duri
11.
Perhitungan Impedansi
Berdasarkan data kawat AAAC 150
mm2 dan 70 mm, maka dapat dilakukan
perhitungan impedansi saluran pada
masing-masing feeder GH Wonosobo
sebagai berikut :
a. Untuk luas penampang AAAC 70 mm2
Untuk saluran 1 pada feeder Sebanga
(GH-DRI037)
- Panjang Saluran = 0.4 km
- R
= 0.4608 ohm
- X
= 0.3572 ohm
Maka impedansinya adalah
Z = R + jX
= R 2 + X 2 (PanjangSaluran )
= 0.2162 2 + 0.3305 2 (0.65)km
= 0,2567 Ohm
12. Penentuan
Lokasi
Optimum
Kapasitor.
Pada
kondisi
eksisting
besar
tegangan terendah pada feeder Sebanga
dan Subrantas masih berada diatas
tegangan regulasi minimum (18 kV) yaitu
18.328 kV pada Trafo DRI258 untuk feeder
Sebanga, dan 18.387 kV pada feeder
Subrantas
sehingga
pemasangan
kapasitor diutamakan pada feeder Belutu
dengan
kondisi
tegangan
terendah
sebesar 15.989 kV pada trafo BLT089 dan
mempunyai saluran utama terpanjang.
13. Menentukan Tegangan dan Rugi
Daya
Untuk masing-masing feeder Rugi
daya dan tegangan dapat dihitung dengan
menggunakan cara-cara sebagai berikut :
Untuk Feeder Sebanga
Saluran 1
(GH – DRI037):
- Panjang Saluran = 0.65 km
- Impedansi Saluran = 0.2332 Ohm
- Tegangan Bus GH = 18.485 kV
- Arus Beban
= 770 Amps
Jatuh tegangan pada saluran adalah :
∆𝑉𝑉 = 𝐼𝐼 𝑋𝑋 𝑍𝑍
∆𝑉𝑉 = 774 𝑥𝑥 0,2332
∆𝑉𝑉 = 180.4968 𝑘𝑘𝑘𝑘
Sehingga tegangan trafo DRI037 adalah :
∆VDRI037 = VGH-∆V = 18485-180.4968 Volt
= 18304 Volt = 18.304 kV
Kapasitor-1 :
 (2 × 1 − 1)

X 1 = 1 −
× 0,6 × 56 km
2× 4


 1

= 1 −   × (0,6) × 56 km
 8

= 51,80 km ( pada trafo T .117 / BLT 008)
Kapasitor-2
 (2 × 2 − 1)

X 2 = 1 −
× 0,6 × 56 km
2× 4


 3

= 1 −   × (0,6) × 56 km
 8

= 43,40 km ( pada trafo T .112 / BLT 012)
Kapasitor-3
Dengan menggunakan Program ETAP 6.0
VDRI037 =18.461 kV
14. Penentuan
Lokasi
Optimum
Kapasitor untuk Feeder Belutu.
Diketahui bahwa total daya reaktif
yang mengalir pada saluran adalah 4254
kVAr. Faktor kompensasi kapasitor (K)
digunakan 60%, maka daya reaktif yang
disuplai oleh kapasitor adalah :
K=
kVAr Cap
= 0,6
kVAr Total
kVAr − Cap = 0,6 × kVAr Total
= 0,6 × 4254 kVAr
= 2552,4 kVAr
Bila satu unit kapasitor 600 kVAr, maka
kapasitor yang diperlukan adalah :
2552,4
= 4,254
600
dibulatkan menjadi 4 unit
N=
Letak optimum setiap kapasitor dapat
ditentukan sebagai berikut :
 (2 × i − 1)

X 1 = 1 −
× K× l
2× n


Dengan panjang saluran total (saluran
utama) pada Feeder Belutu 56 km, maka
penempatan kapasitor adalah :
 (2 × 3 − 1)

X 3 = 1 −
× 0,6 × 56 km
2× 4


 5

= 1 −   × (0,6) × 56 km
 8

= 35,00 km ( pada trafo T .88 / BLT 015)
Kapasitor-4 :
 (2 × 4 − 1)

X 4 = 1 −
× 0,6 × 56 km
2× 4


 7

= 1 −   × (0,6) × 56 km
 8

= 26,60 km ( pada trafo T .80 / BLT 021)
Dengan memasukan 4 x 600 kVar
kapasitor
pada
kondisi
seimbang
(eksisting) menggunakan program ETAP
versi 6.0, maka diperoleh tegangan terima
pada setiap trafo dan rugi daya pada
saluran. Tegangan pada setiap bus dan
total rugi daya pada saluran untuk kondisi
eksisting dan kondisi setelah pemasangan
4 unit kapasitor dengan kapasitas
kapasitor 600 kVAr pada feeder Belutu
dapat dibandingkan seperti pada Tabel 1.
dan Tabel 2.
Tabel 1. Data Parameter Penghantar AAAC
NO
Penampang nominal
(mm2)
Jari-jari
Urat
GMR
Resistansi
(Ω/km)
Reaktansi
(Ω/km)
1.
70
4.7193
7
3.4262
0.4608
0.3572
2.
95
5.4979
19
4.1674
0,3396
0,3499
3.
150
6.9084
19
5.2365
0,2162
0,3305
4.
240
8.7386
19
6.6238
0,1344
0,3158
Tabel 2. Sistem Distribusi kondisi eksisting
No.
Feeder
Kondisi Eksisting
Tegangan
Total Rugi Daya
terendah
Lokasi
kV
kW
kVar
Kapasitor
kVar
Lokasi
1
Sebanga
DRI258
18.328
23.3
53.5
-
-
2
Subrantas
DRI180
18.387
32.4
74.3
-
-
3
Belutu
BLT089
15.989
186.7
317.1
-
-
Total lossis di saluran
170.3
248
-
-
Total lossis di saluran Ekspress Feeder
186.3
422.5
-
-
429
867
-
-
Total lossis/rugi daya Keseluruhan
Tabel 3. Hasil Analisis setelah menggunakan ETAP 6.0
No.
Feeder
Pemakaian Kapasitor 4 x 600 kVar
Tegangan
Total Rugi Daya
terendah
Kapasitor
Lokasi
kV
kW
kVar
kVar
Lokasi
1 x 600
1 x 600
1 x 600
1 x 600
-
T117/BLT008
T112/BLT012
T088/BLT015
T080/BLT021
-
1
2
Sebanga
Subrantas
DRI258
DRI180
18.600
18.603
16.66
24.47
49.2
69.66
3
Belutu
BLT089
17.242
32.54
83.5
140.8
152.5
367
199.8
345.8
748
Total lossis di saluran
Total lossis di saluran Ekspress Feeder
Total lossis/rugi daya Keseluruhan
15. Kesimpulan
Berdasarkan
hasil
dan
perhitungan, maka dapat dibuat beberapa
kesimpulan untuk sistem distribusi 20 kV
Gardu Hubung Wonosobo PT. PLN
(Persero) Cabang Dumai – Ranting Duri
yaitu sebagai berikut:
1. Berdasarkan
perhitungan
melalui
Program ETAP Versi 6.0 Total rugi daya
dari ketiga feeder (GH) Wonosobo pada
saat eksisting adalah 429 kW dan 867
kVAr untuk kondisi seimbang.
2. Besar tegangan terendah pada feeder
Belutu untuk kondisi eksisting berada
dibawah tegangan regulasi minimum
sebesar 15,989 di trafo BLT089 dengan
total rugi daya sebesar 186,7 kW dan
317,1 kVar, Besar tegangan tegangan
terendah pada feeder Sebanga dan
Subrantas untuk kondisi eksisting masih
berada diatas tegangan regulasi
minimum (18 kV) yaitu 18,328 pada
trafo DRI258 untuk feeder Sebanga dan
18,387 kV pada trafo DRI180 untuk
feeder Subrantas dengan rugi daya
masing- masing 23.3 kW dan 53,5 kVar
untuk feeder Sebanga serta 32,4 kW
dan 74,3 kVar untuk Feeder Subrantas.
3. Total rugi daya dari ketiga feeder (GH)
Wonosobo
pada
saat
dipasang
kapasitor 4 x 600 kVar hanya pada satu
feeder yaitu feeder Belutu masingmasing di trafo BLT008, trafo BLT 012,
trafo BLT015 dan trafo BLT021, rugi
daya total pada saluran menurun
menjadi 367 kW dan 748 kVAr dengan
tegangan terendah
untuk kondisi
seimbang, dengan tegangan terendah
18,600 pada trafo DRI258 untuk feeder
Sebanga dan 18,603 kV pada trafo
DRI180 untuk feeder Subrantas serta
17,242 kV pada trafo BLT089 untuk
feeder Belutu.
16. Daftar Pustaka
[1]. Mohammad A.S Masoum, “Optimal
placement, Replacement and Sizing of
Capasitor
Bank
in
Distrorted
Distribution Network by Genetic
Algorithms”, IEEE Transaction on
Power Delivery, Vol. 19, No. 4,
Oktober 2004.
[2]. M.Kaplan, “Optimization of Number,
Location, Size, Type and Capasitors
on radial Distribution Feeders”, IEEE
Transaction on Power Apparatus and
System, Vol. 103, No. 9, September
1984.
[3]. Shyh-Jier huang, “An Immune Based
Optimization Method to capasitor
Placement in a Radial Distribution
System”, IEEE Transaction on Power
Delivery, Vol. 15, No. 2, April 2000.
[4]. Abdul Kadir, Prof. Ir.,
Pengantar
Teknik Tenaga Listrik, LP3S, Jakarta,
1978.
[5]. F. Suryatmo, 1996, Dasar-Dasar
Teknik Listrik, Penerbit PT. Rineka
Cipta, Jakarta.
[6]. Hadi Saadat, 1999, onteroll Setting of
Shunt CaAnalysis, Milwaukee School
of Engineering, United of America.
[7]. Hutauruk, T.S, Prof. Ir. M.Sc, 1996,
Transmisi Daya Listrik, Erlangga.
[8]. William D. Stevensen Jr., 1984,
Analisis Sistem Tenaga Listrik,
Erlangga, Jakarta.
Biodata :
Abrar Tanjung, lahir di Pekanbaru 20
Nopember 1970. Lulus Sarjana Teknik
Elektro pada Jurusan Teknik Elektro
Universitas Lancang Kuning Pekanbaru
tahun 1998 dan Program Magister
Pascasarjana pada Fakultas Teknologi
Industri Jurusan Teknik Elektro Program
Studi Sistem Tenaga Listrik Institut
Teknologi Surabaya (ITS) Surabaya tahun
2008. Dosen Tetap pada Jurusan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas
Lancang Kuning Pekanbaru.
Download