ANALISIS SUSUT ENERGI PADA SALURAN TRANSMISI TEGANGAN TINGGI 150 KV Oleh : CITRA NILASARI 42115037 http://www.free-powerpoint-templates-design.com Latar Belakang Dalam sistem kelistrikan, secara umum pusat beban dan pembangkit tidak disatukan, tetapi terpisah dalam jarak yang jauh, maka tenaga listrik disalurkan melalui kawat-kawat saluran transmisi. Pada proses penyaluran dapat terjadi masalah, salah satu masalahnya yaitu rugi-rugi daya. Adapun penyebab adanya rugi daya yaitu diantaranya faktor jarak pembangkit menuju beban sehingga menimbulkan adanya daya yang hilang pada penghantar yang menyebabkan terjadinya susut energi. Tujuan Penelitian 1 2 3 4 Menghitung besar rugi-rugi daya yang terjadi di saluran transmisi tegangan tinggi 150 kV pada saat beban puncak Menghitung besar susut energi yang terjadi pada saluran transmisi tegangan tinggi 150 kV Tinjauan Pustaka Gardu Induk Menurut lokasi, fungsi dan tegangannya di dalam sistem tenaga listrik, maka gardu listrik dapat dibagi: • Gardu Induk Transmisi adalah gardu listrik yang mendapatkan daya dari pembangkit atau gardu induk untuk disalurkan ke beban (industri,kota dan sebagainya) melalui saluran distribusi primer. • Gardu Distribusi adalah gardu listrik yang mendapatkan daya dari saluran distribusi primer yang disalurkan ke konsumen dengan tegangan rendah. Tinjauan Pustaka Susut Transmisi Susut (losses) adalah hilangnya sejumlah energi listrik pada saluran dari pembangkit ke gardu induk atau dari gardu distribusi ke konsumen. Adapun beberapat jenis susut berdasarkan tempat terjadinya, yaitu : • Susut Transmisi, yaitu hilangnya energi listrik yang dibangkit kan pada saat disalurkan melalui jaringan transmisi ke gardu induk. • Susut Distribusi, yaitu hilangnya energi listrik yang didistribusikan dari gardu induk melalui jaringan distribusi ke pelanggan Tinjauan Pustaka Perhitungan Susut Transmisi Perhitungan susut pada saluran transmisi dibagi menjadi 2, yaitu rugi daya dan susut energi. • Rugi daya adalah daya yang hilang pada saluran • Susut energi adalah hilangnya energi yang dibangkitkan pada saat di salurkan Tinjauan Pustaka Perhitungan Susut Transmisi 02 Rumus Rugi Daya 03 Rumus Susut Energi Plosses = E=Pxt I2.Ztot (3) (4) 01 04 Rumus Impedansi saluran Z = 𝑅2 + 𝑋 2 Ztot = Z x L (1) (2) Rumus Kerugian Biaya Listrik Biaya Listrik = (E x 1000) x HDTL (5) Metode Penelitian Diagram Alir 1 Pengambilan Data Mengumpulkan data : 1. Beban puncak Line Transmisi 2. Beban puncak trafo 3. Single line GI Panakukang 2 Mengola Data Menghitung rugi daya dan susut energi saluran transmisi saat beban puncak 3 4 Simulasi Perbandingan Membuat dan menginput data losses load simulasi pada software DIgSILENT Membandingkan hasil perhitungan dan simulasi rugi daya (losses load) 5 Kesimpulan Membuat kesimpulan berdasarkan rumusan masalah Hasil dan Pembahasan Single Line GI Panakukang LINE TELLO I TRIDELTA SB144 LA 150 KV 10 KA 1250 A Gambaran Umum 170 KV 2000 A 40 KA ALSTOM S2DAT 400-800/5/5A ABB 150 kV 170 KV 1250 A 25 KA ABB SGF170n100 ABB LTB 170D1/B 300/5A 170 KV 3150 A 40 KA 170 KV 2000 A 40 KA ALSTOM S2DA 170 KV 2000 A 40 KA ALSTOM 170 KV 1250 A S2DA 31,5 KA ALSTOM S2DA 170 KV 2000 A 40 KA MAGRINI GALILEO 170 KV 1250 A 31,5 KA AREVA GL 313 ALSTOM S2DAT 400-800/5/5A ALST OM A COELME SDC 170 KV 1250 A 31,5 KA COELME SDC B 300 – 600 A 300 – 600 A 300-600/5A SIEMENS 24 KV 24 KV 630 A 630 A 25 KA 25 KA 24 KV 1250 A 12,5KA 24 KV 1250 A 12,5KA 20 KV 24 KV 24 KV 24 KV 1250 A 1250 A 1250 A 12,5KA 12,5 KA 12,5 KA 24 KV 1250 A 12,5KA Ta kao ka/Ydo 2 x 30 KVA LBS 200-400/1A 24 KV 1250 A 12,5KA 24 KV 1250 A 12,5 KA 200-400/1A 24 KV 1250 A 12,5KA 200-400/1A TAKAOKA 200-400/1A 200-400/1A 300-600/5A 300-600/5A 600-2000/1A 300-600/5A 300-600/5A 600-2000/1A 600-1200/5A 300-600/5A 300-600/5A 300-600/5A 300-600/5A 300-600/5A 300-600/5A 300-600/5A 24 KV 630 A 25 KA 24 KV 1250 A 12,5KA LBS 100 KVA 20kV/0.4kV Dyn5 COUPLE PS. TR. 2 PS.TR. 1 SIEMENS 24 KV 1250 A 24 KV 800 A 16 KA 300-600/5A 24 KV 630 A 25 KA 600-1200/1A TAKAOKA 20 KV 24 KV 800 A 16 KA 300-600/5A 24 KV 630 A 25 KA TRAFO # 1 600 / 1A 1200/5A 300/5A NGR 40 ohm MicroElectr icia 1200/5A 20 KV UNINDO 30MVA 150/20kV Y o SADTEM 200/5A 300-600/5A 300-600/5A TRAFO # 2 Y d 1 I Yo 300-600/5A 24 KV 24 KV 630 A 630 A 25 KA 25 KA d1 300/5A NGR 40 ohm 1000-2000/5A INTERFACE 24 KV 630 A 25 KA ABB IMB170 PAUWELS 60MVA 150/20kV 600-1200/1A Y 24 KV 24 KV 24 KV 24 KV 24 KV 630 A 630A 630 A 630 A 630 A 25KA 25KA 25KA 25KA 25 KA 300-600/5A 300-600/5A 300-600/5A 300-600/5A 24 KV 24 KV 630 A 630A 25 KA 25KA 200/5A 300/5A TRAFO # 3 24 KV 2000 A 25 KA AREVA 24 KV 630 A 25 KA Y o PAUWELS 60MVA 150/20kV 600-1200/1A 300/5A NGR 40 MS ohm Resistanc e 2000/5A 300/5A EXLIM Q150 Y 300-600/5A SADTEM d 1 170 KV 3150 A 40 KA MAGRINI GALILEO ABB AREVA GL 313 170 KV 3150 A 40 KA 200-400/1A III AREVA GL 313 300 – 600 A Gardu induk (GI) panakukang merupakan salah satu gardu induk di PT.PLN (Persero) yang dibawahi oleh Unit Layanan Transmisi Gardu (ULTG) Panakukang.GI panakukang memiliki 2 saluran transmisi yang terhubung ke GI Tello yaitu line tello 1 dan line tello 2.GI Panakukang memiliki kapasitas tegangan 150 kV dan mempunyai 3 trafo stepdown dengan masingmasing kapasitas daya trafo yaitu trafo 1 30 MVA, trafo 2 60 MVA, dan trafo 3 60 MVA. 170 KV 3150 A 40 KA 150 kV II SB144 150 KV 110 V 110 VTRIDELTA LA 3 3 3 150 TRENCH ELECT 10 KV TEVP 161 KA 1250 TRENCH ELECT MAGRINI A TEVP 161 GALILEO 150 KV 3 24 KV 800 A 16 KA 24 KV 800 A 16 KA 16 KA MODALEK SINGLE LINE DIAGRAM GARDU INDUK PANAKKUKANG PT. PLN (Persero) KITLUR SULAWESI UPT SULSELRABAR Nomor Tanggal Revisi SEPTEMBER 2018 File Dibuat Oleh Diperiks a Oleh Menyetuj ui JUFRI B NURSALAM SAPPE RIKKI WARSONO Hasil dan Pembahasan Analisa Rugi Daya dan Susut Energi Perhitungan Manual GI Tello menuju GI Panakukang berjarak 4.2 km dengan R = 0.09974 ohm/km dan X = 0.42432 ohm/km dan jenis penghantar yang digunakan yaitu ACSR dengan luas penampang 240 mm2. Nilai impedansi dapat dicari dengan menggunakan persamaan 1 dan 2. Adapun perhitungan impedansi sebagai berikut: Z = 𝑅2 + 𝑋 2 = (0.09974)2 + (0.42432)2 = 0.2778 ohm/km Ztot = Z x L = 0.2778 ohm/km x 4.2 km = 1.16676 ohm Hasil dan Pembahasan Analisa Rugi Daya dan Susut Energi Perhitungan Manual Berdasarkan data beban puncak saluran transmisi, rugi daya dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3. Berikut contoh perhitungan rugi daya: Tangggal 1 : Plosses Line 1 = I2.Ztot = (160)2 A x 1.16676 ohm = 29867.520 Watt : 1000000 = 0.030 MW Plosses Total = Plosses Line 1 + Plosses Line 2 = 0.030 + 0.024 = 0.054 MW Plosses Line 2 = I2.Ztot = (144)2 A x 1.16676 ohm = 24192.691 Watt : 1000000 = 0.024 MW Hasil dan Pembahasan Analisa Rugi Daya dan Susut Energi Perhitungan Manual Berdasarkan hasil perhitungan rugi daya, nilai susut energi dapat dicari dengan menggunakan persamaan 4. Berikut contoh perhitungan susut energi. Tanggal 1: E=Pxt = 0.054 MW x 24 jam = 1.297 MWh Untuk menghitung kerugian energi listrik menggunakan persamaan 5. Berikut contoh perhitungan kerugian biaya listrik. Biaya listrik = (E x 1000) x HDTL = (1.297 x 1000) kWh x Rp. 1467.28 = Rp 1,903,715. Hasil dan Pembahasan Analisa Perhitungan Saluran Transmisi 150 KV Rugi Daya Rugi Daya Total Tanggal Line 1 Line 2 Rugi Daya MW MW MW MWh 1 0.030 0.024 0.054 1.297 Rp 1,903,715 2 0.028 0.022 0.050 1.197 Rp 1,756,795 3 0.025 0.020 0.045 1.069 Rp 1,568,872 4 0.031 0.025 0.056 1.340 Rp 1,966,041 5 0.031 0.026 0.056 1.348 Rp 1,978,161 6 0.029 0.023 0.052 1.248 Rp 1,830,913 7 0.022 0.018 0.040 0.957 Rp 1,403,998 8 0.026 0.021 0.048 1.140 Rp 1,673,187 9 0.028 0.023 0.050 1.205 Rp 1,768,176 10 0.026 0.021 0.047 1.116 Rp 1,637,649 11 0.031 0.025 0.056 1.349 Rp 1,979,394 12 0.027 0.022 0.049 1.172 Rp 1,720,353 13 0.026 0.022 0.048 1.156 Rp 1,695,537 14 0.025 0.020 0.044 1.062 Rp 1,558,149 15 0.022 0.018 0.040 0.957 Rp 1,403,998 16 0.023 0.018 0.041 0.986 Rp 1,447,220 17 0.028 0.023 0.051 1.229 Rp 1,803,879 18 0.031 0.025 0.056 1.349 Rp 1,979,394 19 0.031 0.026 0.057 1.357 Rp 1,991,514 20 0.030 0.026 0.056 1.338 Rp 1,963,905 21 0.032 0.026 0.058 1.402 Rp 2,056,551 22 0.032 0.027 0.059 1.427 Rp 2,093,898 23 0.030 0.025 0.054 1.306 Rp 1,915,589 24 0.030 0.025 0.054 1.306 Rp 1,915,589 25 0.030 0.025 0.054 1.306 Rp 1,915,589 26 0.030 0.025 0.054 1.306 Rp 1,915,589 27 0.031 0.026 0.057 1.366 Rp 2,003,716 28 0.026 0.022 0.048 1.147 Rp 1,683,253 29 0.033 0.027 0.060 1.436 Rp 2,107,579 30 0.029 0.024 0.053 1.280 Rp 1,878,818 31 0.029 0.024 0.053 1.280 Rp 1,878,818 1.601 38.436 Rp 56,395,837 TOTAL Kerugian Susut Energi Biaya Listrik Rp/kWh • Tabel disamping menunjukkan hasil perhitungan rugi daya, susut energi dan kerugian biaya listrik pada saluran transmisi 150 kV pada kondisi beban puncak. Dari tabel tersebut di dapatkan bahwa rugi daya tertinggi pada line 1 yaitu sebesar 0.033 MW dan rugi daya tertinggi pada line 2 yaitu sebesar 0.027 MW. Sedangkan untuk rugi daya terendah pada line 1 yaitu sebesar 0.022 MW dan rugi daya terendah pada line 2 yaitu sebesar 0.018 MW. Adapun total rugi daya dan susut energi pada saluran transmisi yaitu sebesar 1.601 MW dan 38.436 MWh. • Berdasarkan hasil perhitungan, akibat dari besarnya susut energi yang terjadi pada saluran transmisi, kerugian finansial yang di tanggung pihak PLN pada bulan Maret 2019 yaitu sebesar Rp 56,395,837. Hasil dan Pembahasan Analisa Simulasi Gambar diatas merupakan simulasi hasil total rugi daya saluran transmisi pada saat beban puncak yang terjadi pada tanggal 31 Maret 2019. Dari hasil tersebut, didapatkan total rugi daya pada saluran transmisi yaitu 0.05 MW, dimana rugi daya pada line 1 dan line 2 yaitu sebesar 0.026 MW. Hasil dan Pembahasan Simulasi dan Perbandingan Hasil Tabel Hasil Simulasi Tanggal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Line 1 MW 0.029 0.025 0.023 0.022 0.03 0.029 0.024 0.026 0.027 0.026 0.03 0.028 0.028 0.025 0.023 0.02 0.027 0.03 0.028 0.029 0.029 0.027 0.028 0.026 0.025 0.025 0.028 0.024 0.028 0.026 0.026 Line 2 MW 0.029 0.025 0.023 0.022 0.03 0.029 0.024 0.026 0.027 0.026 0.03 0.028 0.028 0.025 0.023 0.02 0.027 0.03 0.028 0.029 0.029 0.027 0.028 0.026 0.025 0.025 0.028 0.024 0.028 0.026 0.026 Tabel Perbandingan Hasil Perhitungan dan Simulasi Tanggal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Line 1 Perhitungan Simulasi 0.030 0.029 0.028 0.025 0.025 0.023 0.031 0.022 0.031 0.03 0.029 0.029 0.022 0.024 0.026 0.026 0.028 0.027 0.026 0.026 0.031 0.03 0.027 0.028 0.026 0.028 0.025 0.025 0.022 0.023 0.023 0.02 0.028 0.027 0.031 0.03 0.031 0.028 0.030 0.029 0.032 0.029 0.032 0.027 0.030 0.028 0.030 0.026 0.030 0.025 0.030 0.025 0.031 0.028 0.026 0.024 0.033 0.028 0.029 0.026 0.029 0.026 Line 2 Perhitungan Simulasi 0.024 0.029 0.022 0.025 0.020 0.023 0.025 0.022 0.026 0.03 0.023 0.029 0.018 0.024 0.021 0.026 0.023 0.027 0.021 0.026 0.025 0.03 0.022 0.028 0.022 0.028 0.020 0.025 0.018 0.023 0.018 0.02 0.023 0.027 0.025 0.03 0.026 0.028 0.026 0.029 0.026 0.029 0.027 0.027 0.025 0.028 0.025 0.026 0.025 0.025 0.025 0.025 0.026 0.028 0.022 0.024 0.027 0.028 0.024 0.026 0.024 0.026 Berdasarkan tabel perbandingan dapat dilihat bahwa perhitungan manual pada line 1 dan line 2 dengan hasil simulasi mendekati sama dan adapun perbedaan yang terjadi dapat disebabkan oleh faktor pembacaan pada simulasi yang kurang tepat karena adanya parameter pada simulasi yang dapat mempengaruhi hasil kalkulasi simulasi, seperti jenis penghantar, luas penampang dan sebagainya. Hasil dan Pembahasan Perbandingan Hasil Perhitungan dan Simulasi 0,035 Daya (MW) 0,030 0,025 Gambar 1 0,020 Perhitungan 0,015 Simulasi 0,010 0,005 Perbandingan Hasil Perhitungan dan Simulasi Rugi Daya pada Line 1 0,000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 0,035 Daya (MW) 0,030 Gambar 2 0,025 0,020 Perhitungan 0,015 Simulasi 0,010 0,005 0,000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Perbandingan Hasil Perhitungan dan Simulasi Rugi Daya pada Line 2 Kesimpulan 1. Rugi daya tertinggi pada line 1 yaitu sebesar 0.033 MW dan rugi daya tertinggi pada line 2 yaitu sebesar 0.027 MW. Sedangkan untuk rugi daya terendah pada line 1 yaitu sebesar 0.022 MW dan rugi daya terendah pada line 2 yaitu sebesar 0.018 MW. 2. Total rugi daya dan susut energi pada saluran transmisi yaitu sebesar 1.601 MW dan 38.436 MWh. Adapun akibat dari besarnya susut energi yang terjadi pada saluran transmisi, kerugian finansial yang di tanggung pihak PLN pada bulan Maret 2019 yaitu sebesar Rp 56,395,837. Terima Kasih
