BAB IV ANALISA DATA DAN PERENCANAAN

BAB IV
ANALISA DATA DAN PERENCANAAN
4.1.
Analisa Data
Dari Tabel 3.1, dapat kita lihat bahwa genset sebagai sumber tenaga listrik
cadangan tidak memasok listrik 100% penuh untuk kebutuhan gedung, melainkan
hanya di kisaran 66% saja. Ada beberapa alasan kenapa hanya 66% saja daya
listrik cadangan yang direncanakan :
1. Permintaan dari Pihak Pemberi Tugas (Owner) bahwa untuk area - area
hunian (apartemen), fasilitas, kanto (kantor toko) dan komersil untuk
pasokan genset hanya mendapatkan 30% - 33% saja, diluar hal - hal
tersebut mendapatkan pasokan 100%.
2. Jika dilihat dari lokasi proyek yang terletak di Jl. MT. Haryono - Jakarta
Selatan, kecil kemungkinannya PLN akan sering melakukan pemadaman
karena didaerah tersebut banyak gedung - gedung pemerintah dan
perkantoran.
47
48
3. Jika mengacu kepada faktor diversity atau keserempakan pada beban,
sebenarnya pasokan sebesar 66% tersebut sudah bisa dikatakan cukup
sebagai tenaga listrik cadangan karena pada prakteknya dilapangan tidak
semua beban akan beroperasi secara bersamaan.
4.2.
Analisa Perencanaan
4.2.1. Analisa Penentuan Rating Kinerja Daya Genset
Seperti yang sudah penulis uraikan pada bab 3, bahwa dengan melihat
brosur genset (lihat lampiran 1), terdapat 2 pilihan (Tabel 3.2) dalam penentuan
rating kinerja daya genset berdasarkan data estimasi beban yang terdapat pada
tabel 3.1, yang pertama adalah genset dengan kapasitas daya 1 x 1500 kVA dan
yang kedua adalah genset dengan kapasitas daya 2 x 750 kVA, dan untuk
memenuhi salah satu prinsip dasar instalasi listrik, yaitu Reliability (kehandalan),
maka penulis memilih genset dengan kapasitas 2 x 750 kVA prime rating.
Maksud kehandalan disini adalah semua peralatan yang digunakan suatu
sistem instalasi listrik dinyatakan handal bila operasi sistem kelistrikan dapat
bekerja selama mungkin dan dapat diatasi dengan cepat bila terjadi gangguan.
Dengan adanya 2 buah genset, ketika pasokan listrik dari PLN padam dan salah
satu genset mengalami gangguan sehingga tidak bisa melakukan tugasnya, maka
genset yang lainnya masih dapat memasok tenaga listrik dengan melayani beban beban prioritas saja dengan catatan genset kedua tidak mengalami gangguan pada
saat start. Berbeda halnya jika genset yang digunakan adalah genset dengan
kapasitas 1 x 1500 kVA, ketika pasokan listrik dari PLN padam dan genset
49
mengalami gangguan sehingga tidak bisa melakukan tugasnya, maka sistem
kelistrikan akan padam total. Untuk itu didalam perencanaan ini dipilih 2 buah
genset karena alasan kehandalan sistem.
4.2.2. Analisa Penentuan Rating Pengaman Keluaran Genset
Dengan menggunakan persamaan (3.1), dan berdasarkan data pada tabel
(3.2) maka akan didapatkan arus nominal dari genset dengan perhitungan sebagai
berikut :
1. Generator 1
In Genset 1 =
750 kVA
3 x 380 V
= 1,1395 kA = 1.139,5071 A
2. Generator 2
In Genset 2 =
750 kVA
3 x 380 V
= 1,1395 kA = 1.139,5071 A
Setelah didapatkan arus nominal genset berdasarkan perhitungan diatas,
langkah selanjutnya adalah melihat brosur MCCB. Sebagai acuan,
didalam
perencanaan ini penulis mengambil merek salah satu MCCB yang ada dipasaran
dan yang sudah umum dipakai dalam berbagai proyek.
Pada brosur (lihat lampiran 2), tidak ada MCCB dengan rating pengaman
1.139,5071 A, yang ada adalah MCCB dengan rating pengaman 1000 A, 1250 A
dan 1600 A. Untuk itu penulis menggunakan MCCB dengan rating pengaman
50
yang terdekat dan diatas arus nominal genset, yaitu MCCB dengan rating 1250 A
untuk pengaman keluaran genset 1 dan 2.
Dasar penulis menggunakan MCCB sebagai pengaman keluaran genset
adalah dasar Economic (Ekonomi). Maksud ekonomi disini adalah perencanaan
sistem instalasi listrik perlu mempertimbangkan kondisi operasional jangka
panjang agar dapat dihemat biaya - biaya yang dikeluarkan terhadap pemeliharaan
dan perluasan sistem, pemakaian atau penggantian peralatan pengoperasian
sistem. Kondisi ekonomis pada suatu sistem instalasi dikatakan berhasil bila
efesien dan efektif terhadap penggunaan daya listrik, peralatan yang digunakan
cukup handal dan kecilnya delay time pada pengoperasian proses produksi. Jika di
bandingkan dengan ACB (Air Circuit Breaker), harga MCCB lebih murah dan
pada brosur MCCB yang digunakan juga terdapat rating arus yang kita inginkan.
4.2.3. Analisa Penentuan Luas Penampang dan Jumlah Penghantar Genset
untuk menentukan diameter, jumlah dan tipe penghantar yang digunakan,
langkah awal yang harus dilakukan adalah menentukan KHA atau Kuat Hantar
Arus dengan menggunakan persamaan (3.2). Berdasarkan hasil dari perhitungan
arus nominal genset diatas, maka akan didapatkan KHA dengan perhitungan
sebagai berikut :
51
1. Generator 1
KHA 1 = 115 % x 1.139,5071 A
= 1.310,4332 A
2. Generator 2
KHA 2 = 115 % x 1.139,5071 A
= 1.310,4332 A
Setelah KHA didapatkan berdasarkan perhitungan diatas, langkah
selanjutnya adalah melihat brosur kabel. Sebagai acuan, didalam perencanaan ini
penulis mengambil merek salah satu kabel yang ada dipasaran dan yang sudah
umum dipakai dalam berbagai proyek.
Jenis kabel yang penulis gunakan didalam perencanaan ini adalah kabel
NYY yang berinti tunggal. Kabel jenis ini sangat banyak digunakan untuk kabel
feeder maupun kabel power dan juga dapat di tanam didalam tanah selain itu
lapisan luarnya juga terbuat dari bahan yang tidak disukai tikus.
Pada brosur (lihat lampiran 3), tidak ada ukuran kabel yang mampu untuk
melewatkan arus sebesar 1.310,4332 A. Untuk itu jumlah inti kabel harus
ditambahkan, pilihannya adalah sebagai berikut :
52
Tabel 4.1. Perbandingan Pemilihan Kabel NYY
Diameter Kabel (mm2)
KHA (A) / 1C
Jumlah Inti
Diambil Yang Terendah
500
2 x 1C
730
400
3 x 1C
632
300
3 x 1C
552
240
3 x 1C
481
185
4 x 1C
418
Berdasarkan Tabel 4.1 diatas, terdapat 5 pilihan untuk menentukan kabel
penghantar yang akan digunakan berdasarkan besaran diameter kabel dan jumlah
intinya. Pada penentuan kabel penghantar ini penulis menggunakan prinsip
Accessibility (Kemudahan). Maksud dari kemudahan adalah Kondisi yang harus
dicapai adalah kemudahan terhadap pengoperasian, perawatan dan perbaikan
sistem, pemasangan dan penggantian peralatan sistem, pengembangan dan
perluasan sistem. Kemudahan pada sistem instalasi listrik dinyatakan tercapai
apabila pengoperasian suatu sistem tidak memerlukan skill tinggi, cepat dan tepat
dalam pemasangan peralatan sistem serta mudah dalam melaksanakan perawatan
dan perbaikan sistem.
Untuk itu penulis memilih menggunakan penghantar dengan dengan
ukuran 3 x 1C x 240 mm2. Dengan menambah jumlah kabel menjadi 3 inti maka
total arus yang mampu dilewati kabel tersebut menjadi 1.443 A, artinya kabel
penghantar tersebut sudah melewati KHA minimal yang diharuskan berdasarkan
perhitungan yakni, 1.310,4332 A.
53
Kabel tersebut adalah untuk jumlah kabel per fasa, maka untuk 3
total
kabel
keseluruhan
yang
digunakan
fasa
untuk kabel penghantar dari
genset 1 dan 2 ke PKG (Panel Kontrol Genset) adalah 4 x (3 x 1C x 240 mm2) +
NYA 1C x 120 mm2, jumlahnya 4 karena 3P + N ditambah dengan kabel untuk
pentanahan (grounding). Dasar penentuan untuk ukuran kabel netral dan
grounding adalah mengikuti standar dengan melihat peraturan yang terdapat
dalam PUIL (lihat lampiran 4). Penggunaan kabel berinti tunggal hanya untuk
memenuhi aspek kemudahan didalam penginstalasiannya saja. Untuk kabel
dengan ukuran luas penampang besar seperti diatas jika menggunakan kabel
berinti tunggal, maka kabel akan lebih mudah dibengkokkan jika dibandingkan
dengan
menggunakan
kabel
yang
berinti
banyak
bila
didalam
jalur
penginstalasiannya banyak berbelok - belok.
Setelah jenis, ukuran dan jumlah kabel didapatkan, langkah selanjutnya
adalah menghitung jatuh tegangan dengan menggunakan persamaan (3.5).
Sebelum menghitung jatuh tegangan, terlebih dahulu hitung impedansi kabelnya
dengan menggunakan persamaan (3.6).
Berdasarkan persamaan (3.6), untuk mendapatkan nilai impedansi kabel,
harus diketahui nilai resistansi dan reaktansi kabel. Perhitungannya adalah sebagai
berikut :
54
Arus maksimum (I max) kabel berdasarkan pengaman genset adalah 1250 A,
panjang kabel dari masing - masing genset ke PKG adalah 20 M.
Dengan melihat data (lihat lampiran 5), maka didapat :
NYY 4 x (3 x 1C x 240 mm2)
Perhitungan untuk nilai resistansi kabel adalah sebagai berikut :
Pada brosur nilai resistansi pada AC adalah 0,093 ohm/km, nilai ini adalah nilai
resistansi untuk 1 kabel. Karena ada 3 kabel/fasa maka nilai resistansinya menjadi
:
R =
1
1
1
1
+
+
0,093 0,093 0,093
= 0,0310 ohm / km
Perhitungan untuk nilai reaktansi kabel adalah sebagai berikut :
Pada brosur kabel, tidak ada nilai reaktansi kabel, yang ada hanya nilai induktansi
kabel dalam satuan mH/km. Dari data tersebut, nilai induktansinya harus dirubah
kedalam satuan H/km dengan perhitungan sebagai berikut :
pada brosur nilai induktansi pada Flat formation adalah 0,307 mH/km, nilai ini
adalah nilai induktansi untuk 1 kabel. Karena ada 3 kabel/fasa maka nilai
induktansinya menjadi :
L =
1
0,307 x 10−3
1
1
1
+
+
−3
0,307 x 10
0,307 x 10− 3
= 0,1020 x 10−3
H / km
55
Setelah nilai induktansi didapat, langkah selanjutnya adalah menentukan reaktansi
kabel dengan menggunakan persamaan (3.7) :
XL = 2 x 3,14 x 50 x 0,1020 x 10−3
XL = 0,0321 ohm / km
Perhitungan impedansi kabel dengan menggunakan persamaan (3.6) :
Zl
(0,0310 x 0,8)2 + (0,0321 x 0,6)2
=
= 0,0314 ohm / km
Zl
Setelah impedansi kabel didapatkan, langkah selanjutnya adalah menghitung
tegangan jatuh dengan menggunakan persamaan (3.5) :
V d l −l
=
3
x 0,0314 x 20
3 x 1000
V d l −l
%V d l −l
x 1250
= 0,4532 V
=
% V d l −l
0,4532
380
x 100 %
= 0,1200 %
Dari hasil perhitungan jatuh tegangan diatas, terlihat bahwa jatuh tegangan
pada terminal di PKG hanya 0,1200%, sementara jatuh tegangan yang
diperbolehkankan adalah 0,5%.
56
Artinya penghantar NYY 4 x (3 x 1C x 240 mm2) + NYA 1C x 120 mm2
yang digunakan untuk menyalurkan daya dari masing - masing genset ke PKG
telah memenuhi persyaratan - persyaratan yang ditetapkan dalam penentuan
penghantar.