optimalisasi pembebanan transformator distribusi

PROSIDING 20 13©
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK
Perkapalan
Sipil
OPTIMALISASI PEMBEBANAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI
DENGAN PENYEIMBANGAN BEBAN
Gassing & Indra Jaya
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin
Jl. Perintis Kemerdekaan Km.10 Tamalanrea – Makassar, 90245
Telp./Fax.: 081342117772 /(0411) 491085
e-mail: [email protected]
Abstrak
Optimalisasi pembebanan transformator distribusi 3 fasa dengan melaksanakan
penyeimbangan beban pada dasarnya adalah akan memberikan beban pada transformator
tersebut yang sesuai dengan kapasitas Transformator serta memberikan beban yang
diperbolehkan sesuai dengan SPLN. Sehingga kemampuan atau batasan-batasan yang di
alirkan pada beban dapat optimal. Penyeimbangan beban pada transformator distribusi
yang terletak di jalan Perintis kemerdekaan 11 kompleks Wessabbe yang sebelumnya
dilakukan pengukuran beban saat beban puncak dan juga di siang hari waktu di luar beban
puncak. Data-data hasil pengukuran dianalisis dan selanjutnya dilakukan optimalisasi
pembebanan transformator dan setelah penyeimbangan beban diukur kembali untuk
dianalisis Total kehilangan energi sebelum penyeimbangan beban adalah sebesar 26.950,1
kWh tiap bulan atau sama dengan Rp.21.560.080,00/bulan, setelah penyeimbangan beban
adalah sebesar 202,919 kWh tiap bulan atau sama dengan Rp. 162.335,200 /bulan. Dapat
menekan kehilangan energi sebesar 26.747,181 kWh tiap bulan atau PLN dapat menekan
kerugian sebesar Rp. 21.397.744,80 tiap bulan pada gardu distribusi UNAC.
Kata Kunci: Gardu distribusi, penyeimbangan beban, optimalisasi
Abstract
Optimization of 3-phase distribution transformer loading to implement load balancing is
basically a load on the transformer will provide the appropriate transformer capacity and
provide load permitted in accordance with SPLN. So the capability or limitations that
circulate in the load can be optimized. Balancing the load on distribution transformers
located on Pioneer street independence 11 Wessabbe complex previously measured during
peak loads during the day time and also beyond the peak load. The data were analyzed and
the results of the measurement is then performed after optimization of load transformer and
load balancing are measured again to be analyzed. The total energy loss before balancing
the load is equal to 26950.1 kWh per month or equal to Rp.21.560.080,00/month, after
balancing the load is equal to 202.919 kWh per month, or equal to Rp. 162,335.200 / month.
Can suppress the energy loss by 26747.181 kWh per month or PLN can reduce losses of Rp.
21,397,744.80 each month at distribution substations UNAC.
Keywords: distribution substation, Load balancing, Optimzed
PENDAHULUAN
Beban tidak seimbang adalah masalah umum yang dihadapi pada sistem 3 fasa, hal ini diakibatkan karena yang
mendominasi adalah pelanggan 1 fasa dari pada pelanggan 3 fasa. Walaupun demikian dengan banyaknya
pelanggan 3 fasa tetap tidak menjamin keseimbangan fasa. Apabila terjadi ketidakseimbangan beban pada
sistem 3 fasa maka kawat netral akan dialiri arus dan perbedaan sudut beban per fasa adalah tidak sama dengan
120° beban transformator yang tidak seimbang akan muncul arus netral
Yang dimaksud dengan keadaan seimbang adalah suatu keadaan dimana:
a. Ketiga vektor arus/tegangan sama besar
b. Ketiga vektor saling membentuk sudut 120° satu sama lain.
Volume 7: Desember 2013
Group Teknik Elektro
TE4 - 1
ISBN: 978-979-127255-0-6
Optimalisasi Pembebanan Transformator Distribusi …
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
Perkapalan
Gassing & Indra Jaya
Sipil
Sedangkan yang dimaksud dengan keadaan tidak seimbang adalah keadaan dimana salah satu atau kedua syarat
keadaan tidak seimbang tidak dipenuhi.
Kemungkinan keadaan tidak seimbang ada 3:
a. Ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 1200 satu sama lain.
b. Ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 1200 satu sama lain.
c. Ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 1200 satu sama lain.
Untuk lebih jelasnya dapat digambarkan dengan vektor diagram arus pada gambar berikut ini
(a)
(b)
Gambar 1. Vektor Diagram Arus
Gambar (1a) menunjukkan vektor diagram arus dalam keadaan seimbang, terlihat bahwa penjumlahan ketiga
vektor arusnya (IR, IS, IT) adalah sama dengan nol sehingga tidak muncul arus netral (IN). Sedangkan pada
gambar (1b) menunjukkan vektor diagram arus yang tidak seimbang, terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor
arusnya tidak sama dengan nol sehingga muncul sebuah besaran yaitu arus netral karena faktor
ketidakseimbangannya.
Apabila pada penyaluran daya ini arus-arus fasa dalam keadaan seimbang, maka besarnya daya dapat
dinyatakan sebagai berikut:
P = 3. [V]. [I]. cos 
(1)
dimana:
P
: daya pada ujung kirim
V : tegangan pada ujung kirim
cos : faktor daya
Daya yang sampai ujung terima akan lebih kecil dari P karena terjadi penyusutan dalam saluran. Penyusutan
daya ini dapat diterangkan dengan menggunakan diagram fasor tegangan saluran model fasa tunggal seperti
yang terlihat pada Gambar di bawah ini:
Tujuan Penelitian
Secara umum tujuan penelitian ini adalah sebagai acuan perhitungan dalam usaha mengoptimalkan pembebanan
pada transformator distribusi 3 fasa
a. Menentukan persentase pembebanan dan ketidakseimbangan beban transformator distribusi 20 kV.
b. Mengevaluasi persentase besarnya rugi-rugi (losses) Energi akibat ketidakseimbangan transformator
distrubusi 20 kV.
c. Menganalisis besarya Efek kerugian energi dan besarnya saving energi setelah menyeimbangkan beban
pada transformator 3 fasa.
ISBN: 978-979-127255-0-6
Group Teknik Elektro
TE4 - 2
Volume 7: Desember 2013
PROSIDING 20 13©
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK
Perkapalan
Sipil
METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian antara lain:
a. Metode Pengambilan Data dilakukan secara langsung pada transformator dan melalui wawancara/diskusi
dengan pihak praktisi di lapangan.
b. Metode Analisis data yaitu melakukan perhitungan sesuai dengan tujuan penelitian.
Metode optimalisasi pembebanan transformator distribusi 3 fasa yaitu dengan melaksanakan penyeimbangan
beban dalam rangka menghitung besarnya saving kWh yang bisa diperoleh. Sebelum penyeimbangan beban
pada transformator terlebih dahulu yang harus dilakukan adalah pengukuran dan perhitungan arus yang
mengalir pada kawat pembumian dan penghantar netral. Berikut ini gambar yang menjelaskan bagian mana saja
yang menjadi titik timbulnya losses energi.
R
1
1
222
N
S
T
Gambar 2. Titik (1) dan (2) yang mengakibatkan Susut Energi
Proses penyeimbangan beban transformator pada dasarnya memiliki tujuan untuk memperkecil nilai arus yang
mengalir pada titik (1) dan (2).
Proses penyeimbangan beban transformator dengan metode ini sebelumnya terlebih dahulu kita melakukan
beberapa langkah yaitu sebagai berikut:
Data awal
Hal yang sangat penting dalam pelaksanaan penyeimbangan beban transformator adalah data awal, dalam hal
ini data yang diperlukan adalah:
1. Beban per jurusan
2. Beban total (Rel)
3. Komposisi Beban
4. Penampang dan panjang JTR
5. Nilai tahanan pembumian
Beban Per jurusan, penyeimbangan beban transformator setiap jurusan dengan cara melakukan pengukuran
beban gardu.
Pengambilan data transformator yang dilakukan pada PT. PLN (Persero) Rayon Timur Cabang Makassar.
Waktu pelaksanaan pengukurannya per jurusan dan rel adalah pada waktu beban puncak yaitu sekitar pukul
18.00 s/d 21.00 dan pada siang hari pukul 08.30 s/d 12.00 (di luar waktu beban puncak).
Analisis optimalisasi pembebanan transformator distribusi 3 phase dengan melaksanakan penyeimbangan beban
yaitu pada:
Nama Gardu : UNAC
Alamat
: Jl. P. Kemerdekaan 11
Daya/Phase : 200kVA/ 3 fasa
Volume 7: Desember 2013
Group Teknik Elektro
TE4 - 3
ISBN: 978-979-127255-0-6
Optimalisasi Pembebanan Transformator Distribusi …
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
Perkapalan
Gassing & Indra Jaya
Sipil
ANALISIS PERHITUNGAN
Perhitungan untuk mengetahui besarnya saving kWh dari data hasil pengukuran sebelum penyeimbangan dan
pengukuran data beban setelah penyeimbangan pada transformator distribusi.
1. Pengukuran Sebelum Penyeimbangan
Pengukuran data beban pada masing-masing jurusan antara lain adalah
a. Pada Saat Waktu Beban Puncak (Pada Malam Hari),
Tabel 1. Data Beban Waktu Beban Puncak
No
Jur
1
A
2
B
3
C
TOTAL
Arus (A)
R
S
T
85
95
90
71
80
86
76
84
89
232 259 265
Tegangan (V)
F-F
F-N
396
227
396
227
396
227
396
227
Pembebanan transformator sebagai berikut:
kVA terukur 
VLn  (I R  I S  IT )
1000
kVA terukur 
227  ( 232  259  265 )
1000
Maka:
kVAterukur = 171,612 kVA
dan Persentase Beban transformator 3 Fasa adalah:
% kVA 
kVA terukur
kVA terpasang
% kVA 
171 , 612
 100 %
200
 100 %
% kVA =85,8 %
Besarnya persentase beban tiap fasa yaitu sebagai berikut:
Fasa R: 78,996 %
ketidakseimbangan T - R: 12,45%
Fasa S:88,190 %
ketidakseimbangan S–R: 10,43%
Fasa T
: 90,233 %
ketidakseimbangan S – T: 2,27%
ISBN: 978-979-127255-0-6
Group Teknik Elektro
TE4 - 4
Volume 7: Desember 2013
PROSIDING 20 13©
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK
Perkapalan
Sipil
b. Pada Saat Waktu di Luar Beban Puncak (Pada Siang Hari),
Tabel 2. Data Beban Transformator di Luar Beban Puncak
No
Jur
1
A
2
B
3
C
TOTAL
R
52
45
49
146
Arus (A)
S
T
63
63
55
60
59
57
177 180
Tegangan (V)
F-F
F-N
398
229
398
229
398
229
398
229
Pembebanan transformator sabagai berikut:
kVA terukur 
VLn  (I R  I S  IT )
1000
kVA terukur 
229  (146  177  180 )
1000
Maka:
kVAterukur = 115,187 kVA
dan Persentase beban transformator 3 fasa adalah:
% kVA

kVA terukur
kVA terpasang
 100 %
% kVA =57,594 %
Besarnya persentasi beban tiap fasa adalah yaitu sebagai berikut:
Fasa R: 50,151 %
ketidakseimbangan T – R: 18,89%
S: 60,799 %
ketidakseimbangan S – R: 17,51%
T: 61,830 %
ketidakseimbangan S – T: 1,67%
Jadi gardu transformator tersebut dalam kondisi beban yang tidak seimbang.
2. Perhitungan Rugi-Rugi Sebelum Penyeimbangan
Sebelum melakukan penyeimbangan beban, terlebih dahulu melakukan analisis perhitungan besarnya rugi-rugi
energi (susut daya) berdasarkan data yang diperoleh sebelum penyeimbangan beban transformator maka untuk
mencari besarnya arus yang mengalir (lihat pada gambar 1) di atas pada penghantar netral (1) dan pembumian
(2) dapat dihitung sebagai berikut:
a. Perhitungan rugi-rugi pada waktu beban puncak (WBP)
I N  I R  0   I S 120   I T  240 
Maka:
IN = IR (Cos 0° + j Sin 0°)+ IS (Cos120° + jSin 120°)+ IT (Cos240° + j Sin 240°)
Volume 7: Desember 2013
Group Teknik Elektro
TE4 - 5
ISBN: 978-979-127255-0-6
Optimalisasi Pembebanan Transformator Distribusi …
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
Perkapalan
Gassing & Indra Jaya
Sipil
IN = 232(Cos0°+jSin 0°)+259(Cos120°+jSin 120°)+265(Cos240°+j Sin 240°)
IN = 232(1+0) + 259(-0,5+j 0,866)+265(-0,5 – j 0,866 )
IN = 232–129,5+j224,29–132,5–j229,49
IN = – 30 - j5,196
IN2 = (– 30–j5,196)2
IN 
(  30 ) 2  ( 5 ,196 ) 2
IN =30,447 <-170,174OA
Kehilangan Energi pada Pembumian WBP (Waktu Beban Puncak) jika diketahui:
IN
= 30,447 A
Tahanan pembumian R = 5 Ω
Cos Φ
= 0.85
t (Waktu)
= 1 Jam
Besarnya kehilangan energi pada kawat pembumian dapat diketahui:
P
 V .I
N
. t . Cos

P  I N . R .t .Cos 
2
P  ( 30 , 447 ) 2 . 5 . 1 . 0 , 85
P = 3,94 kWh
Kehilangan Energi pada Penghantar Netral saat WBP jika diketahui:
IN
= 30,447 A
L penghantar = 650 m
A penghantar = 70 mm2(0,07 m2)
ρ
= 0.00402
Cos Φ
= 0.85
t (Waktu)
= 1 Jam
menentukan tahanan penghantar
R=
Dimana:
R
ρ
L
A
.
Ohm (Ω)
= Resistansi konduktor ( Ω )
= Resistivity konduktor (Ω– mm2/m)
= Panjang dari konduktor ( m )
= Luas penampang konduktor (mm2)
Maka R penghantar diperoleh yaitu sebesar:
R = ρ. L / AOhm (Ω)
R = 0.00402. 650/0.07
R = 37,33Ω
Jadi energi yang hilang dapat diketahui yaitu sebesar:
P = IN2. R. t. CosΦ
P = (30,447)2.37,33. 1. 0,85
P = 29,42kWh
ISBN: 978-979-127255-0-6
Group Teknik Elektro
TE4 - 6
Volume 7: Desember 2013
PROSIDING 20 13©
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK
Perkapalan
Sipil
Jadi analisis kehilangan Energi pada Waktu beban puncak (WBP) yaitu sebesar:
Kehilangan energi per hari = (3,94+29,42) x 4 jam =133,42 kWh/hari
Kehilangan energi per bulan = 133,42 x 30 hari
= 4.002,6 kWh/bulan
b. Perhitungan Rugi-rugi waktu di luar beban puncak (WLBP)
I N  I R 0  I S 120   I T  240 
Maka:
IN = IR (Cos 0° + j Sin 0°) + IS (Cos120° +j Sin 120°)+ IT (Cos240° + j Sin 240°)
IN=146(Cos 0°+j Sin 0°)+177(Cos120°+j Sin 120°)+180(Cos240°+j Sin 240°)
IN = 146(1 + 0) + 177(-0,5 + j 0,866) + 180(-0,5 – j 0,866 )
IN=146–88,5 + j 153,282–90–j155,88
IN = – 32,-j2,598
IN2 = (– 32–j2,598)2
IN 
(  32 ) 2  ( 2,598 ) 2
IN = 32,604 <-175,430O A
Jadi Kehilangan Energi pada Pembumian saat WLBP Bisa diketahui berapa besar kehilangan energi pada kawat
pembumian:
P
 V .I
P  I
2
N
N
. t . Cos

. R . t . Cos 
P  ( 32 , 604 ) 2 . 5 . 1 . 0 ,85
P = 4,52 kWh
Kehilangan Energi pada Penghantar Netral saat WLBP
Besarnya kehilangan energi pada penghantar netral dapat diketahui yaitu sebesar:
P = IN2. R. t. CosΦ
P = (32,604)2.37,33. 1. 0,85
P = 33,73kWh
Jadi analisis kehilangan Energi pada Waktu di Luar beban puncak (WLBP) yaitu sebesar:
Kehilangan energi per hari = (4,52+33,73) x 20 jam =764,71 kWh/hari
Kehilangan energi per bulan = 764,71 x 30 hari
= 22.947,5 kWh/bulan
Jadi sebelum penyeimbangan beban transformator kehilangan Energi selama satu bulan diperoleh
= kehilangan energi WBP + kehilangan Energi WLBP
= 4.002,6 kWh/bln + 22.947,5 kWh/bln
= 26.950,1 kWh/bln
Volume 7: Desember 2013
Group Teknik Elektro
TE4 - 7
ISBN: 978-979-127255-0-6
Optimalisasi Pembebanan Transformator Distribusi …
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
Perkapalan
Gassing & Indra Jaya
Sipil
3. Penyeimbangan pada Transformator
Setelah penyeimbangan beban pada transformator maka dilakukan pengukuran dan perhitungan kembali arus
yang mengalir per jurusan yang kemudian dikalkulasi untuk mencari besarnya arus yang mengalir pada
pembumian dan penghantar netral.
Usulan dan rencana penyeimbangan pada transformator yang diharapkan sebagian beban fasa R ditukarkan
dengan fasa S dan juga pada fasa T adalah sebagai berikut
4. Pengukuran Data Beban setelah Penyeimbangan
Setelah melakukan penyeimbangan beban maka terlebih dahulu melakukan pengukuran beban pada masingmasing jurusan beban transformator antara lain adalah
a. Pada saat waktu beban puncak diperoleh sebagai berikut
Pengukuran beban masing-masing jurusan pada malam hari diperoleh dalam tabel 3 yaitu:
Tabel 3. Beban Transformator setelah Penyeimbangan saat WBP
No
Jur
1
A
2
B
3
C
TOTAL
R
92
79
83
254
Arus (A)
S
91
77
84
252
T
87
81
82
250
Tegangan (V)
F-f
F-n
397
228
397
228
397
228
397
228
Pembebanan transformator sebagai berikut;
kVA terukur 
kVA terukur 
VLn  ( I R  I S  IT )
1000
228  ( 254  252  250 )
1000
maka:
kVAterukur = 172,368 kVA
dan Persentase Beban transformator 3 Fasa adalah:
% kVA 
kVA terukur
kVA terpasang
 100 %
Demikian juga dapat ditentukan besarnyan Persentasi beban tiap fasa yaitu sebagai berikut:
pada fasa R diperoleh: 86,868 %
S : 86,184 %
T : 85,500 %
b. Pada saat waktu di luar beban pucak diperoleh sebagai berikut:
Pengukuran beban masing-masing jurusan pada siang hari diperoleh sebagaimana dalam tabel berikut:
ISBN: 978-979-127255-0-6
Group Teknik Elektro
TE4 - 8
Volume 7: Desember 2013
PROSIDING 20 13©
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK
Perkapalan
Sipil
Tabel 4. Beban Transformator setelah Penyeimbangan saat WLBP
No
Jur
1
A
2
B
3
C
TOTAL
R
61
52
56
169
Arus (A)
S
T
59
58
55
54
54
54
168
166
Tegangan (V)
F-f
F-n
399
230
399
230
399
230
399
230
Pembebanan transformator sebagai berikut;
kVAterukur 
VL  n  ( I R  I S  I T )
1000
kVAterukur 
230  (169  168  166)
1000
maka:
kVAterukur = 115,69 kVA
dan Persentase Beban transformator 3 Fasa adalah:
% kVA 
kVA terukur
kVA terpasang
% kVA 
115 , 69
 100 %
200
 100 %
% kVA =57,845
Demikian juga dapat ditentukan besarnya Persentasi beban tiap fasa adalah yaitu sebagai berikut:
pada fasa R diperoleh : 58,305 %
S
: 57,96 %
T
: 57,27 %
Jadi Gardu Transformator tersebut dalam kondisi beban yang hampir seimbang.
Perhitungan rugi-rugi setelah penyeimbangan waktu beban puncak (WBP) diperoleh sebagai berikut:
Dengan menggunakan rumus seperti di atas maka diperoleh arus yang mengalir pada kawat pembumian yaitu
sebagai berikut:
I N  I R  0   I S 120   I T  240 
Maka:
IN = IR (Cos 0° + j Sin 0°) + IS (Cos120° + j Sin 120°)+ IT (Cos240° + j Sin 240°)
IN = 254(Cos 0°+jSin 0°)+252(Cos120°+jSin 120°)+250(Cos240°+j Sin 240°)
IN = 254(1 + 0) + 252(-0,5 + j 0,866) + 250(-0,5 – j 0,866 )
IN = 254–126+j 218,232–125–j216,500
Volume 7: Desember 2013
Group Teknik Elektro
TE4 - 9
ISBN: 978-979-127255-0-6
Optimalisasi Pembebanan Transformator Distribusi …
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
Perkapalan
Gassing & Indra Jaya
Sipil
IN = 3+ j1,732
IN2 = (3 + 1,732)2
IN 
( 3 ) 2  (1, 732 ) 2
IN =3,464 < 29,99OA
Kehilangan Energi Pembumian setelah penyeimbangan pada WBP
Besarnya kehilangan energi pada kawat pembumian dapat diketahui:
IN
= 3,464 A
Nilai Tahanan (R) = 5 Ω
Cos Φ
= 0.85
t (Waktu)
= 1 Jam
Dengan menggunakan Rumus di bawah ini kita bisa mengetahui berapa besar kehilangan energi pada kawat
pembumian:
P  V . I N .t .Cos 
P  I N 2 . R .t .Cos 
P  (3,464) 2 .5.1.0,85
P  0 , 051 kWh
Kehilangan Energi pada Penghatar Netral setelah penyeimbangan WBP
Dengan menggunakan rumus seperti di atas maka untuk mencari kehilangan energi pada penghantar netral
diperoleh seperti di bawah ini:
Untuk IN= 3,464 A
maka energi yang hilang pada penghantar netral dapat diketahui yaitu sebesar:
P = IN2. R. t. CosΦ
P = (3,464)2.37,33. 1. 0,85
P = 0,380kWh
Jadi setelah penyeimbangan beban transformator maka kehilangan daya pada WBP yaitu sebesar:
Kehilangan energi per hari
= (0,051+ 0,380) x 4 jam=1,727 kWh/hari
Kehilangan energi per bulan
= 1,727 x 30 hari= 51,8094 kWh/bln
Perhitungan Rugi-Rugi setelah Penyeimbangan pada Waktu Luar Beban Puncak (WLBP)
Dengan menggunakan rumus seperti di atas maka diperoleh arus yang mengalir pada kawat pembumian yaitu
sebagai berikut:
I N  I R 0  I S 120  I T 240
Maka:
IN = IR (Cos 0° + j Sin 0°) + IS (Cos120° +j Sin 120°) + IT (Cos240° + j Sin 240°)
IN=169(Cos 0°+j Sin 0°)+168(Cos120°+j Sin 120°)+166Cos240°+j Sin 240°)
IN = 169(1 + 0) + 168(-0,5 + j 0,866) + 166(-0,5 – j 0,866 )
ISBN: 978-979-127255-0-6
Group Teknik Elektro
TE4 - 10
Volume 7: Desember 2013
PROSIDING 20 13©
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK
Perkapalan
Sipil
IN = 169–84+j 145,488–83–j143,756
IN = 2+ j1,732
IN2 = (2 + 1,732)2
I N  ( 2) 2  (1,732) 2
IN = 2,646 < 40,893OA
Kehilangan Energi pada Pembumian setelah penyeimbangan WLBP
Besarnya kehilangan energi pada kawat pembumian dapat diketahui seperti di bawah ini:
Untuk: IN= 2,646A
P  V . I N .t .Cos 
P  I N 2 . R .t .Cos 
P  (2,646) 2 .5.1.0,85
P  0 , 03 kWh
Kehilangan Energi pada Penghantar Netral setelah penyeimbangan WLBP
Besarnya kehilangan energi pada kawat Netral dapat diketahui seperti di bawah ini:
untuk: IN = 2,646A
Sehingga energi yang hilang pada penghantar netral:
P = IN2. R. t. CosΦ
P = (2,646)2.37,33. 1. 0,85
P = 0,222kWh
Setelah penyeimbangan beban pada transformator maka kehilangan daya pada WLBP yaitu sebesar:
Kehilangan energi per hari = (0,03+0,222) x 20 jam = 5,037 kWh/hari
Kehilangan energi per bulan = 5,037 x 30 hari
= 151,109 kWh/bln
Jadi setelah penyeimbangan beban transformator kehilangan Energi selama satu bulan diperoleh
= kehilangan energi WBP + kehilangan Energi WLBP
= 51,8094kWh/bln + 151,109 kWh/bln
= 202,919 kWh/bln
= 26.950,1 kWh/bln
5. Perhitungan Saving Energi
Dengan Asumsi Harga Energi Listrik rata-rata dalam 1 kWh yaitu: 1 kWh = Rp. 800, Saving energi dalam kWh setelah adanya penyeimbangan beban transformator yaitu:
Saving kWh = Sebelum penyeimbangan dikurangi setelah penyeimbangan adalah
= 26.950,1 kWh/bln– 202,919 kWh/bln= 26.747,181 kWh / bulan
Saving Rupiah per bulan: 26.747,181x 800 = Rp.21.397.744,80
Volume 7: Desember 2013
Group Teknik Elektro
TE4 - 11
ISBN: 978-979-127255-0-6
Optimalisasi Pembebanan Transformator Distribusi …
Arsitektur
Elektro
Geologi
Mesin
Perkapalan
Gassing & Indra Jaya
Sipil
Dari hasil analisis pada transformator sebelum penyeimbangan diperoleh kehilangan energi sebesar
26.950kWh/bulan. Setelah penyeimbangan beban diperoleh kehilangan Energi hanya sebesar 202,919 kWh/bln.
Maka dapat menekan kehilangan Energi (susut) sebesar 26.747,181 kWh/bulan. Yang bila diuangkan dapat
diperoleh sebesar Rp. 21.397.744,80
SIMPULAN
 Persentase pembebanan pada waktu beban puncak (WBP) adalah sebesar 85,8 % (171,612 kVA) dan
persentase ketidakseimbangan terbesar antara fasa R dan fasa T yaitu 12,45%
 Kehilangan (susut) Energi pada gardu distribusi UNAC 200 kVA
a. Sebelum Penyeimbangan Beban Transformator:
Kehilangan energi pada waktu beban puncak (WBP) per bulan sebesar 4.002,6 kWh dan pada waktu
diluar beban puncak (WLBP) per bulan sebesar 22.947,5 kWh atau total kehilangan energi sebesar
26.950,1 kWh tiap bulan
b. Setelah Penyeimbangan Beban Transformator:
Kehilangan energi pada waktu beban puncak (WBP) per bulan sebesar 51,809 kWh dan pada waktu
diluar beban puncak (WLBP) per bulan sebesar 151,109 kWh atau total kehilangan energi sebesar
202,919 kWh tiap bulan
 Total kehilangan energi sebelum penyeimbangan beban adalah sebesar 26.950,1 kWh tiap bulan atau sama
dengan Rp.21.560.080,00 /bulan, setelah penyeimbangan beban adalah sebesar 202,919 kWh tiap bulan
atau sama dengan Rp. 162.335,200 /bulan. Dapat menekan kehilangan energi sebesar 26.747,181 kWh tiap
bulan atau PLN dapat menekan kerugian sebesar Rp. 21.397.744,80tiap bulan
DAFTAR PUSTAKA
Abdul Kadir, 1991, Transformator, Edisi kedua, Pradnya Paramita, Jakarta.
Abdul Kadir, 1998, Transmisi Tenaga Listrik, Penerbit Universitas Indonesia.
Ahmad Mulyadi, 2005, Pemeliharaan Transformator, Penerbit PT. PLN (Persero) UDIKLAT Makassar.
Colin Bagliss, 1959, Transmission And Distribution Electrical Engineering, second edition, McGraw-Hill, New
York.
Feinberg R., 1979, Modern Power Transformer Practice, Macmillan Press, New York and Tokyo.
F. Suryatmo, 1984, Teknik Listrik Motor & Generator Arus Bolak-Balik, Penerbit Alumni / 1984 / Bandung.
Mochtar Wijaya, 2001, Dasar-dasar Mesin Listrik, Penerbi Djambatan, Jakarta.
Nagrath, Kothari, 1985, Elektric Machiners,tata McGraw-Hill, New Delhi.
Palba A.S., 1994Sistem distribusi daya listrik, Edisi ketiga, penerbit Erlangga.
PT.PLN (Persero) Udiklat Makassar, Kursus Pengoperasian Distribusi-TM(Transformator), PenerbitPT. PLN
(Persero) UDIKLAT Makassar.
Pembekalan Uji Kompetensi Bidang distribusi, 2005, Penerbit PT. PLN (Persero) UDIKLAT Makassar.
Sumanto, 1996, Teori transformator, edisi kedua, ANDI Offset, Yogyakarta.
Surat Edaran General Manager No. 1499.E/012/GM/2002 tanggal 31 Oktober 2002.
www.elektroindonesia-transformator.com/elektro/ener36b.html
ISBN: 978-979-127255-0-6
Group Teknik Elektro
TE4 - 12
Volume 7: Desember 2013