analisis kualitas daya dan cara peningkatannya pada

ANALISIS KUALITAS DAYA DAN CARA PENINGKATANNYA PADA
JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH DAN RENDAH
EDTL TIMOR LESTE DI SISTEM PLTD KABUPATEN BAUCAU
REINALDO GUTERRES DA CRUZ - 2208100627
Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga
Jurusan Teknik Elektro-FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Kampus ITS, Keputih-Sukolilo, Surabaya-60111
Dosen Pembimbing I
Ir. Teguh Yuwono
Dosen Pembimbing II
Ir. Sjamsjul Anam, MT
Latar Belakang
Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit listrik ke
konsumen di Timor Leste saat ini menggunakan sistem distribusi
tenaga listrik dengan penyaluran tenaga listrik tegangan
menengah 20 kV dan sistem distribusi tegangan rendah 380/220
V. Ada pokok permasalahan yang muncul dalam sistem distribusi
yaitu tegangan yang tidak sesuai dengan peralatan yang dipakai
oleh konsumen yang telah ditentukan. Tegangan terlalu tinggi
atau terlalu rendah melewati batas-batas nilai toleransi yang
ditentukan dan pembebanan pada transformator yang berlebihan
dan pemadaman listrik terlalu sering serta waktu pemadaman
yang lama maka akan mengganggu aktivitas masyarakat seharihari ini merupakan keandalan dan kualitas daya listrik yang kurang
baik yang dapat dirasakan secara langsung oleh pelanggan.
Permasalahan
Permasalahan utama pada tugas akhir ini adalah
menganalisa pembangkit dengan besarnya kapasitas daya
yang ada terhadap besarnya beban pada konsumen dan
analisa sistem distribusi primer dan sekunder untuk
mengetahtui besarnya rugi tegangan pada sistem, rugi
daya aktif dan daya reaktif pada setiap cabang
saluran, arus aliran daya yang terjadi pada setiap saluran
dalam sistem.
Tujuan
Tujuan dari Tugas akhir ini adalah untuk mengetahui
kualitas daya dengan menganalisa sistem jaringan
distribusi, analisa transformator, dan analisa aliran
daya dengan software Etap 4 guna mengetahui
seberapa besarnya rugi tegangan, rugi daya aktif dan
reaktif yang ada yang mengakibatkan menurunnya
kualitas daya dan efisiensi kerjanya pada sistem
tersebut. Bagaimana cara menangulanginya, jika
kualitas daya listrik, efisiensi
dan keandalan
peralatan listrik tidak sesuai dengan standard yang
ada.
Pengertian Kualitas Daya
Kualitas daya listrik adalah tenaga listrik yang
andal, energi listrik dengan kualitas yang baik dan
memenuhi standar, mempunyai kontribusi yang
sangat penting bagi kehidupan masyarakat jaman
sekarang. Pengertian ini didasarkan dari tiga
komponem penting tentang kualitas daya
listrik, yaitu:
1. Kontinuitas
2. Level tegangan
3. Efisiensi
Sistem distribusi Daya Listrik
Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang Tersusun
dari
peralatan
dan
komponen
listrik
seperti
generator, transformator,jaringan tenaga listrik dan bebanbeban listrik atau pelanggan. Pendistribusian tenaga listrik
adalah bagian dari suatu proses sistem tenaga listrik yang
secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga bagian.
1. Pusat pembangkit Tenaga Listrik
2. Proses penyaluran daya distribusi tenaga listrik tegangan
menengah (20 kV)
3. Proses pendistribusian Tenaga Listrik (Tegangan rendah
380/220 V)
Klasifikasi Jaringan distribusi
1. Struktur Jaringan Radial
menurut
strukturnya
2. Struktur jaringan loop
3. Struktur Jaringan Spindel
Daya Listrik
Kapasitor Pada Jaringan distribusi
• Kapasitor pada sistem daya
listrik menimbulkan daya
reaktif untuk memperbaiki
tegangan
dan
faktor
daya, menambah kapasitor
pada
sistem
mengurangi
kerugian. Mengurangi losses
akibat daya reaktif pada
saluran. Pemasangan kapasitor
dapat dipasang secara seri
maupun paralel.
• Kapasitor Hubungan bintang
• Ic = IL = Qc/v3 VL
• Xc = V/Ic
Kapasitor Pasang Segitiga
Rugi-rugi transformator distribusi
Rugi-rugi pada transformator distribusi dapat
dikelompokan menjadi dua macam yaitu rugi-rugi
keadaan transformator tanpa beban (No load losses)
dan rugi-rugi keadaan transformator berbeban (Load
losses).
RugiTrafo (KW) = [KVA Load/KVARated]2x KWLosses
KVAload = beban yang diterima transformator
KWLosses = Rugi-rugi transformator keadaan berbeban
KVARated = daya (Kapasitas) transformataor (KVA)
Rugi PCU pada Pembebanan = Rugi inti + (RugiTrafo)
Rugi Daya Trafo Menurut SPLN
Sistem Pembangkit
Sistem pembangkit yang digunakan adalah sistem PLTD
Single line diagram Feeder I (Mensuplai 10 buah trafo)
Kapasitas Trafo dan Daya pelanggan Feeder I
Single line diagram Feeder II (Mensuplay 9 buah transformator)
Kapasitas Trafo dan Daya pelanggan Feeder II
Single line diagram feeder III (mensuplai 15 buah trafo)
Kapasitas Trafo dan daya pelanggan Feeder III
Trafo Over load
- Daya pelanggan terpasang lebih besar dari pada kapasitas daya
pembangkit, maka dibuat pemadaman bergilir untuk malam hari.
Jadwal pola operasi pemadaman bergilir yang diusulkan pada malam
hari
.
Pembagian kelompok beban feeder II
Daya pelanggan feeder II dibagi dalam dua kelompok.
- Daya pelanggan kelompok 1 sebesar 1.69 MVA dan daya
pelanggan kelompok 2 sebesar 1.6 MVA.
Single line diagram F II operasi kelompok 1&2
Single line Feeder III kelompok 1 & 2
Daya pelanggan feeder III dibagi dalam dua kelompok.
- Daya pelanggan kelompok 1 sebesar 0.88 MVA
- daya pelanggan kelompok 2 sebesar 1.35 MVA
Menentukan Nilai kapasitor Bank
Pemasangan kapasitor pada Bus di Feeder I dan II
Pemasangan kapasitor pada Feeder III
Losses sebelum dan sesudah penambahan kapasitor bank
Regulasi Tegangan
Regulasi Tegangan
Losses sesudah Pemasangan kapasitor dan tap changer
Kurva Penggunaan Daya dan Arus Feeder I pada malam hari
Kurva Daya dan Arus pada Malam Hari Feeder I
500
450
400
Daya kW
350
300
250
Kurva Daya
200
Kurva Arus
150
100
50
0
17
PM
19
PM
21
PM
23 1:00 3:00 5:00
PM AM AM AM
Kurva Penggunaan daya dan Arus feeder II pada malam hari
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Kurva daya
Kurva Arus
17 PM
18 PM
19 PM
20 PM
21 PM
22 PM
23 PM
24 PM
1:00 AM
2:00 AM
3:00 AM
4:00 AM
5:00 AM
Daya kW
Kurva daya dan Arus pada Malam Hari feeder II
Jam
Kurva Penggunaan daya dan Arus Feeder III pada malam hari
Mengimbangi jumlah daya pelanggan terpasang
Jumlah daya pelanggan terpasang dari ketiga Feeder sebesar
6.05 MVA sedangkan kapasitas daya pembangkit 2.953 MVA
maka untuk mengimbangi beban pelanggan membutuhkan
generator pembangkit berkapasitas 3.7 MVA
Usulan Memperbesar/menambah Kapasitas pembangkit
Jumlah masyarakat mencapai 104.571 jiwa
 Masyarakat belum teraliri listrik 50 %
 Listrik Untuk mencukupi masyarakat secara
keseluruhan sebesar 17 MVA
Kesimpulan
Dari hasil perhitungan dan analisa terhadap jaringan distribusi
tegangan menengah 20 kV dan jaringan tegangan rendah 380/220 volt
di PLTD kabupeten Baucau Timor leste didapatkan kesimpulan sebagai
berikut:
1. Pembebanan yang diberikan kepada beberapa buah transformator
distribusi mengalami over load sehingga perlu diganti dengan
transformator yang kapasitasnya lebih besar atau sebanding dengan
besarnya beban yang diberikan.
2. Kapasitas pembangkit generator PLTD Baucau tidak cukup untuk
melayani besarnya beban pelanggan yang terpasang secara
serempak pada malam hari sehingga harus melakukan pola
pemadaman bergilir untuk setiap penyulang, rata-rata pemadaman
kurang lebih 3 jam.
3. Jumlah daya pelanggan terpasang saat ini di PLTD Baucau sebesar
6.05 MVA sedangkan total kapasitas pembangkit PLTD Baucau hanya
mencapai 2.953 MVA.
4. Rugi-rugi daya yang diperoleh sesudah penambahan kapasitor
lebih kecil dari pada rugi-rugi daya sebelum pemasangan
kapasitor dan penurunannya rugi daya setelah pemasangan
kapasitor adalah 6.35 %.
5. Regulasi tegangan sebelum penambahan kapasitor bank lebih
besar dari pada sesudah penambahan kapasitor bank.
Terima kasih