Feedback

Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap

Informasi dokumen
STUDY PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA SISTEM RADIAL 20 KV ANALISIS MENGGUNAKAN ETAP Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro Oleh : FAREL NIM : 080422014 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010 Universitas Sumatera Utara LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap Disusun Oleh: Farel 080422014 DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH : PEMBIMBING TUGAS AKHIR Ir. Syarifuddin Siregar NIP: 19461208 197603 1 002 DIKETAHUI OLEH : KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK USU Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si NIP: 19540531 198601 1 002 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR Puji syukur serta hormat kepada Tuhan Yang Maha Esa sumber segala pengetahuan yang telah memberikan hikmat, kekuatan, kebijaksanaan, serta bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir (TA) ini dengan baik dan tepat waktunya. Tugas Akhir ini di susun sebagai salah satu syarat menyelesaikan program S-1 Jurusan Departemen Teknik Elektro di Universitas Sumatera Utara. Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan baik moril maupun material dari berbagai pihak. Dan pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua Orangtua tercinta atas segala kasih sayang, pengorbanan, dukungan doa dan materi yang telah diberikan. 2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Rachmad Fauzi ST,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Ir. Syarifuddin Siregar selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 5. Bapak R. Sugih Arto Yusuf selaku Dosen Wali penulis. 6. Seluruh Staf dan Karyawan yang bekerja di PT. PLN ranting 50 kota. Payakumbuh SUMBAR. 7. Abang, Kakak, dan Adik yang telah memberikan masukan selama Tugas Akhir. Universitas Sumatera Utara 8. Seluruh Bapak/Ibu Dosen yang telah mengajar dan mendidik penulis selama ini. 9. Seluruh Staf dan Karyawan Departemen Teknik Elektro USU. 10. Teman-teman seperjuangan : Andi Purba Siboro, bobi, Tinsona Saragi, Yesi Florenta Ginting, Eka duma, Okta, Parisro, kak Ertina Barus, Pesal, seluruh teman-teman sekelas yang memberikan masukan dan semangat kepada penulis. 11. Buat kekasih tercinta Irna hafsari terima kasih atas support, doa dan materil yang telah diberikan selama ini. Penulis tetap menyadari bahwa Tugas Akhir ini belum begitu sempurna baik dari segi materi, pengolahan maupun penyajian. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun selalu penulis harapkan. Kiranya Tuhan selalu memberikan karuniaNya kepada kita semua. Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan bagi yang memerlukannya. Medan, Juli 2011 Hormat Saya, Farel 080422014 Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI Kata Pengantar . i Daftar Isi. iii Daftar Gambar . vi Daftar Tabel . vii Daftar Lampiran . vii ABSTRAK . ix BAB I . 1 PENDAHULUAN . 1 1.1 Latar Belakang . 1 1. 2 Rumusan Masalah . 2 1.3 Tujuan Penulisan . 2 1.4 Batasan Masalah . 3 1.5 Metodologi Penulisan . 3 1.6 Sistematika Penulisan . 4 BAB II . 6 JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK . 6 2.1 Umum . 6 2.2 Sistem Jaringan Distribusi . 7 2.3 Sistem Distribusi Primer . 7 2.3.1 Jaringan Radial . 8 2.3.2 Jaringan Lingkar (Loop) . 10 2.3.3 Jaringan Spindel . 10 Universitas Sumatera Utara 2.3.4 Jaringan Hantaran Penghubung (Tie Line) . 12 2.4 Sistem Distribusi Sekunder. 13 2.5 Kapasitor untuk Memperbaiki Faktor Daya . 14 2.5.1 Faktor daya . 16 2.5.2 Perbaikan Faktor daya . 17 2.5.3 Voltage Drop. 19 2.5.4 Keuntungan Perbaikan Faktor Daya dengan Penambahan Kapasitor . 20 2.5.5 Keandalan dan kelemahan tempat pemasangan kapasitor . 21 2.5.6 Rating Kapasitor . 21 BAB III . 23 SETTING PARAMETER DAN PERALATAN DISTRIBUSI MENGGUNAKAN ETAP 4.0.0.C . 23 3.1 Umum . 23 3.2 Metode Aliran Daya Menggunakan ETAP 4.0.0C. 25 3.3 Prinsip Dasar Pengoperasian ETAP 4.0.0C . 26 3.4 Setting Parameter Jaringan Dan Peralatan Distribusi . 28 3.4.1 Bus . 28 3.4.2 (Transmission Line) Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) . 29 3.4.3 (Load) Beban . 30 3.4.4. Trafo (avr) . 32 3.4.6 Kapasitor . 34 3.4.7 Circuit Breaker . 35 BAB IV . 37 Universitas Sumatera Utara ANALISA PEMASANGAN KAPASITOR SHUNT PADA FEEDER DANGUNG-DANGUNG MENGGUNAKAN . 37 ETAP POWER STATION 4.0.0 C . 37 4.1 Umum . 37 4.2 Load flow report GH limbanang sebelum dipasang kapasitor menggunakan ETAP . 39 4.3 Perhitungan Menentukan Nilai Kapasitor Bank . 47 4.4 Load flow report GH limbanang setelah dipasang kapasitor menggunakan ETAP . 48 BAB V. 56 KESIMPULAN . 56 5.1 Kesimpulan . 56 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tiga komponen utama dalam Penyaluran Tenaga Listrik . 7 Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Radial . 9 Gambar 2.3 Konfigurasi Jaringan Loop . 10 Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Spindel . 11 Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung. 12 Gambar 2.6 Hubungan tegangan menengah ke tegangan rendah . 13 Gambar 2.7 Segitiga daya . 15 Gambar 2.8 Komponen daya aktif, daya reaktif dan daya semu . 16 Gambar 3.1 Flowchart studi aliran daya menggunakan ETAP 4.0.0C . 22 Gambar 3.2 One-line diagram pada ETAP 4.0.0C. 24 Gambar 3.3 Data Bus pada program ETAP 4.0.0C . 25 Gambar 3.4 Data jaringan pada program ETAP 4.0.0C . 26 Gambar 3.5 Data beban pada program ETAP 4.0.0C . 28 Gambar 3.6 Data Sumber pada program ETAP 4.0.0C . 30 Gambar 3.7 Data transformator pada program ETAP 4.0.0C . 30 Gambar 3.8 Data rating transformator pada program ETAP 4.0.0C . 31 Gambar 3.8 Data kapasitor pada program ETAP 4.0.0C . 33 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Keandalan dan Kelemahan tempat pemasangan kapasitor 19 Tabel 2.2 Rating Kapasitor yang umum 20 Tabel 3.1 Data-data transmisi pada jaringan distribusi 26 Tabel 3.2 Data-data AVR pada jaringan distribusi 31 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Sistem 20 Kv dari GI Payakumbuh ke GH Limbanang GH Pangkalan Lampiran 2 Sistem 20 Kv dari GI Payakumbuh ke GH Limbanang Lampiran 3 Sistem 20 Kv Feeder Dangung-dangung Lampiran 4 Sistem 20 Kv Feeder Anding Lampiran 4 Sistem 20 Kv Feeder Suliki Universitas Sumatera Utara Abstrak Sistem tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang kemudian disalurkan melalui saluran transmisi dan kemudian di salurkan ke distribusi. Secara umum saluran distribusi terdiri dari komponen-komponen jaringan distribusi, adalah Gardu Distribusi (suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk menurunkan tegangan), Jaringan Distribusi Primer (suatu jaringan dengan sistem 20 Kv), jaringan Distribusi sekunder (suatu jaringan dengan sistem tegangan 230 V, 400 V). Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk memperjelas pentingnya pengaruh pemasangan kapasitor pada saluran distribusi dalam hal ini adalah struktur jaringan distribusi radial. Dalam penyaluran listrik tegangan tinggi ini, mulai dari pusat pembangkit akan terjadi rugi-rugi pada saluran transmisi dan saluran distribusi hingga ke gardu induk (substation) akan terjadi drop tegangan (tegangan jatuh), Oleh karena itu digunakan salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut yaitu menggunakan kapasitor bank dalam mengoptimalkan tegangan yang dikirimkan dari pusat pembangkit. Yang mana dalam menganalisisnya dapat digunakan program ETAP Power station 4.0, sehingga dapat diamati perubahan tegangan dengan memakai kapasitor bank. Universitas Sumatera Utara Abstrak Sistem tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang kemudian disalurkan melalui saluran transmisi dan kemudian di salurkan ke distribusi. Secara umum saluran distribusi terdiri dari komponen-komponen jaringan distribusi, adalah Gardu Distribusi (suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk menurunkan tegangan), Jaringan Distribusi Primer (suatu jaringan dengan sistem 20 Kv), jaringan Distribusi sekunder (suatu jaringan dengan sistem tegangan 230 V, 400 V). Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk memperjelas pentingnya pengaruh pemasangan kapasitor pada saluran distribusi dalam hal ini adalah struktur jaringan distribusi radial. Dalam penyaluran listrik tegangan tinggi ini, mulai dari pusat pembangkit akan terjadi rugi-rugi pada saluran transmisi dan saluran distribusi hingga ke gardu induk (substation) akan terjadi drop tegangan (tegangan jatuh), Oleh karena itu digunakan salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut yaitu menggunakan kapasitor bank dalam mengoptimalkan tegangan yang dikirimkan dari pusat pembangkit. Yang mana dalam menganalisisnya dapat digunakan program ETAP Power station 4.0, sehingga dapat diamati perubahan tegangan dengan memakai kapasitor bank. Universitas Sumatera Utara BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepada konsumen diperlukan suatu jaringan tenaga listrik. Sistem jaringan ini terdiri dari jaringan transmisi (Sistem Tegangan Extra Tinggi Dan Tegangan Tinggi) dan jaringan distribusi (Sistem Tegangan Menengah Dan Tegangan Rendah). Dalam sistem distribusi pokok permasalahan tegangan muncul karena konsumen memakai peralatan dengan tegangan yang besarnya sudah ditentukan. Jika tegangan sistem terlalu tinggi/rendah sehingga melawati batas-batas toleransi maka akan mengganggu dan selanjutnya merusak peralatan konsumen. Beban sistem bervariasi dan besarnya berubah-ubah sepanjang waktu. Bila beban meningkat maka tegangan diujung penerimaan menurun dan sebaliknya bila beban berkurang maka tegangan di ujung penerimaan naik. Faktor lain yang ikut mempengaruhi perubahan tegangan sistem adalah rugi daya yang disebabkan oleh adanya impedansi seri penghantar saluran, rugi daya ini menyebabkan jatuh tegangan. Oleh karena itu konsumen yang letaknya jauh dari titik pelayanan akan cenderung menerima tegangan relatif lebih rendah, bila dibandingkan dengan tegangan yang diterima konsumen yang letaknya dekat dengan pusat pelayanan. Perubahan tegangan pada dasarnya disebabkan oleh adanya hubungan antara tegangan dan daya reaktif. Jatuh tegangan dalam penghantar sebanding dengan daya reaktif yang mengalir dalam penghantar tersebut. Berdasarkan hubungan ini maka tegangan dapat diperbaiki dengan mengatur aliran daya reaktif. Daya reaktif yang Universitas Sumatera Utara tinggi akan mengakibatkan faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengan satu. Secara teoritis, jika seluruh beban daya yang dipasok oleh perusahaan listrik memiliki faktor daya satu, maka daya maksimum yang ditransfer setara dengan kapasitas sistem pendistribusian. Sehingga, dengan beban yang terinduksi dan jika faktor daya berkisar dari 0,2 hingga 0,5, maka kapasitas jaringan distribusi listrik menjadi tertekan. Jadi, daya reaktif (VAR) harus serendah mungkin untuk keluaran kW yang sama dalam meminimalkan kebutuhan daya total (VA). 1. 2 Rumusan Masalah Dari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan, yaitu : 1. Bagaimana memperkecil daya reaktif pada sistem distibusi radial 20 Kv 2. Bagaimana menentukan besar kapasitor untuk memperbaiki faktor daya sistem distribusi radial 20 Kv 1.3 Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Untuk memenuhi persyaratan kelulusan Sarjana di Departemen Teknik Elektro Program Sarjana Ekstension Universitas Sumatera Utara. 2. Dalam pengoperasian sistem tenaga listrik, kestabilan tegangan menjadi hal yang sangat penting dan harus selalu diperhatikan. Dan untuk Universitas Sumatera Utara memperbaiki tengangan bisa dengan banyak cara, salah satunya adalah dengan memperbaiki faktor daya. 1.4 Batasan Masalah Agar pembahasan lebih terarah, maka pada Tugas Akhir ini pembahasan dibatasi sebagai berikut : 1. Pengaruh pemasangan kapasitor Bank pada saluran distribusi radial 20 Kv. 2. Sistem analisa dan simulasi dengan menggunakan software ETAP Power station 4.0.0 C 3. Menghitung besarnya nilai kapasitas kapasitor pada sisi penerima. 4. Menentukan besarnya perubahan faktor daya pada saluran distribusi setelah di pasang kapasitor. 1.5 Metodologi Penulisan Metodologi penulisan yang digunakan oleh penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah : 1. Studi Literatur , yaitu membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau dari perpustakaan dan internet. 2. Metode studi peneltian, penelitian ini dilakukan di wilayah PT. PLN (PERSERO) CAB. PAYAKUMBUH RANTING LIMA PULUH KOTA. 3. Menganalisa hasil data survei dengan teori yang ada. Universitas Sumatera Utara 1.6 Sistematika Penulisan Tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab, uraian dan isi secara ringkas adalah sebagai berikut : BAB I : Pendahuluan Bab ini merupakan pendahuluan yang Jadi : ∑ (2.1) Di mana : Pi = rating kVA dari alat i n = jumlah alat yang terhubung ke sistem. 28 Universitas Sumatera Utara 5. Faktor Keragaman (Diversity Factor) Faktor diversitas adalah perbandingan antara jumlah beban puncak dari masing – masing pelanggan dari satu kelompok pelanggan dengan beban puncak dari kelompok pelanggan tersebut. Didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah demand dari unit-unit beban terhadap demand maksimum dari keseluruhan beban. Secara matematis, faktor diversitas (Fd) dapat ditulis[8]: () ∑ (2.2) Di mana : Dmax i = beban puncak (kebutuhan Maks) dari masing – masing beban i, yang terjadi tidak pada waktu yang bersamaan. Dmax s = D 1+2+3 .n adalah beban puncak dari n kelompok beban. Untuk lebih memperjelas faktor diversitas ini, perhatikan Gambar 2 . 1 0 . Dimisalkan kelompok beban terdiri dari atas 4 pelanggan dengan beban puncak sama besar. Pada Gambar 2.11 (a) penggunaan beban puncak dari keempat pelanggan tidak bersamaan waktunya, faktor diversitas adalah : 29 Universitas Sumatera Utara Sedangkan pada Gambar 2.11 (b), Jadi 1 dan 4 adalah nilai extrim dari dari 4 pelanggan ini. Gambar 2.11 Dua Nilai Ekstrim Untuk Faktor Diversitas Bila Dmax i untuk seluruh unit bersamaan waktunya maka fdiv akan berharga 1, tetapi bila tidak fdiv akan lebih besar dari i. Pada umumnya faktor diversitas untuk gardu distribusi dan gardu induk nilainya berkisar sperti di bawah ini : a. Gardu distribusi 1,00 – 1,50 b. Gardu induk 1,08 – 1,60 6. Faktor Keserempakan (Coincidence Factor) Faktor keserempakan (fcf) adalah keba1ikan dari faktor keragaman, yang didefinisikan sebagai perbandingan antara beban maksimum dari suatu kumpulan beban dari sistem terhadap jumlah beban maksimum dari masing-masing unit beban[8]. 30 Universitas Sumatera Utara Jadi : () ∑ (2.3) 7. Faktor Kebutuhan (Demand Factor) Faktor kebutuhan didefinisikan sebagal perbandingan antara beban puncak suatu sistem terhadap beban terpasang yang dilayani oleh sistem. (2.4) ∑ Nilai fd pada prinsipnya lebih kecil atau sama dengan satu. Bisa saja terjadi lebih besar dari satu, yaitu saat terjadi beban lebih. Faktor kebutuhan ini dapat menjadi satu bila keseluruhan beban yang tersambung serentak diberi energi dalam sebagian besar periodenya. Faktor kebutuhan menunjukkan tingkat dimana beban yang tersambung beroperasi serentak. Faktor kebutuhan dipakai untuk menentukan kapasitas (juga biaya) dari peralatan tenaga listrik yang diperlukan untuk melayani beban tersebut. Karena ada pengaruhnya terhadap investasi, maka faktor kebutuhan ini menjadi penting dalam menentukan jadwal pembiayaannya. 31 Universitas Sumatera Utara Faktor kebutuhan dari beberapa jenis bangunan : a. Perumahan sederhana 50 – 75% b. Perumahan besar 40 – 65% c. Kantor 60 – 80% d. Toko sedang 40 – 60% e. Toko serba ada 70 – 90% f. Industri sedang 35 – 65% Besarnya faktor kebutuhan (biasanya dinyatakan dalam %) dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu : a. Besarnya beban terpasang Sebagai contoh : Rumah tinggal yang mempunyai beban terpasang yang relatif besar, pada umumnya memiliki faktor kebutuhan yang lebih rendah bila dibandingkan dengan rumah tinggal yang mempunyai beban terpasang lebih kecil. b. Sifat pemakaian Toko-toko, pusat perbelanjaan, kantor-kantor dan bangunan industri biasanya memiliki faktor kebutuhan tinggi sedangkan gudang dan tempat rekreasi memiliki faktor demand yang rendah. 8. Faktor Beban (Load Factor) Faktor beban adalah perbandingan antara beban rata-rata selama interval tertentu dengan beban puncak yang terjadi pada interval yang sama[8]. (2.5) 32 Universitas Sumatera Utara Di mana: pav = beban rata-rata Pmax = beban puncak. Faktor beban adalah perbandingan antara beban rata – rata terhadap beban puncak dalam periode tertentu. Beban rata – rata dan beban puncak dapat dinyatakan dalam kilowatt, kilovolt – amper, amper dan sebagainya, tetapi satuan dari keduanya harus sama. Faktor beban dapat dihitung untuk periode tertentu biasanya dipakai harian, bulanan atau tahunan. Pada Gambar 2.12 ditunjukkan faktor beban dua konsumen. Gambar 2.12 Faktor Beban Menunjukkan Dua Konsumen Pada Maksimum Demand Yang Sama Menggunakan Peralatan Dengan Jumlah Yang Berbeda 9. Faktor Rugi-Rugi (Loss Factor) Faktor rugi-rugi (fLs) didefinisikan sebagai perbandingan antara rugirugi daya rata-rata terhadap rugi-rugi daya beban puncak dalam selang waktu tertentu[8]. 33 Universitas Sumatera Utara (2.6) 10. Selang Kebutuhan (Demand Interval) Interval Kebutuhan merupakan periode yang dijadikan dasar untk terima secra rata-rata. Pemilihan periode ini dapat terjadi mulai dari selang 15 menit, selang 30 menit, selang 60 menit ataupun lainnya. Pada kondisi-kondisi tertentu kebutuhan pada selang 15 menit sama dengan kebutuhan pada selang 30 menit. Pernyataan kebutuhan ini harus diekspresikan dalam suatu selang waktu dimana kebutuhan tersebut diukur. Gambar 2.13 menunjukkan kurva harian beban “Daily Load Curve” yang menunjukkan beban sebagai fungsi waktu. Berdasarkan pada kurva harian beban tersebut dapat dibuat kurva lama beban “Load Duration Curve” seperti pada Gambar 2.14. Gambar 2.13 Kurva Beban Harian 34 Universitas Sumatera Utara Gambar 2.14 Kurva Lama Beban Kurva lama beban ini menggambarkan lamanya suatu beban berlangsung dalam sistem kelistrikan. Sumbu datar menggambarkan lama beban berlangsung dalam periode tertentu. Sumbu tegak menggambarkan daya dari beban sistem. Luas permukaan di bawah kurva lama beban menggambarkan kebutuhan energi sistem yang bersangkutan. Kurva lama beban diperlukan untuk alokasi/segmentasi pembangkitan karena masingmasing jenis Pembangkit tenaga listrik memiliki karakteristik yang berbeda untuk digunakan memenuhi beban yang dibutuhkan untuk periode yang direncanakan. 11. Kebutuhan Maksimum “Maximum Demand” Kebutuhan Maksimum didefinisikan sebagai kebutuhan terbesar yang dapat terjadi dalam suatu selang tertentu. Jadi, kebutuhan maksimum dapat dikatakan dalam selang waktu 1 jam, 1 minggu, harian dll. 35 Universitas Sumatera Utara 12. Diversitas Kebutuhan “Diseverisfied Demand” Diversitas kebutuhan dikaitkan dengan beban komposit, dengan beban yang tidak saling berhubungan pada selang waktu tertentu. Jadi, diversitas kebutuhan merupakan perbandingan jumlah maksimum masing-masing beban komposit tersebut terhadap kebutuhan maksimum seluruh beban komposit. 13. Faktor Penggunaan (UF = utility factor) Didefenisikan sebagai perbandingan antara demand maksimum dengan kapasitas nominal dari sistem pencatu daya. Persamaan (2.7) menggambarkan defenisi ini. (2.7) Demand maksimum sistem dapat dicari kurva beban atau dengan menghitung beban terpasangnya. Demand maksimum merupakan perkaitan antara beban terpasang dengan faktor demand. 2.4.2. Kurva beban Kurva beban menggambarkan variasi perbebanan terhadap suatu gardu yang diukur dengan kW, Ampere atau kVA Sebagai fungsi dari waktu. Interval waktu pengukuran biasanya ditentukan berdasarkan pada penggunaan hasil pengukuran, misal : interval waktu 30 menit atau 60 menit sangat berguna dalam penentuan kapasitas rangkaian. Biasanya beban diukur untuk interval waktu 15 menit, 30 menit, satu hari atau 1 minggu. 36 Universitas Sumatera Utara Kurva Beban menunjukkan permintaan (demand) atau kebutuhan tenaga pada interval waktu yang berlain-lainan. Dengan bantuan kurva beban kita dapat menentukan besaran dari beban-terbesar dan selanjutnya kapasitas pembangkit dapat ditentukan juga. Gambar 2.15 Kurva Beban Harian Dari Gambar 2.15 terlihat bahwa terdapat kemiripan garis karakteristik beban pada hari kerja (Rabu), hari Sabtu, dan Minggu. Namun terdapat perbedaan besar beban yang signifikan pada hari kerja dan hari Sabtu atau Minggu. Penggunaan beban sekitar jam 6 – 15 cenderung lebih datar pada hari Minggu atau Sabtu dibanding hari kerja. Dari sinilah muncul ide pengaturan jadwal beroperasinya mesin-mesin pabrik (yang tidak beroperasi 24 jam). 37 Universitas Sumatera Utara 2.5. AMR (Automatic Meter Reading) Gambar 2.16 Automatic Meter Reading AMR (Automatic Meter Reading) adalah suatu alat berbasis digital yang dapat mencatat penggunaan daya listrik secara lengkap dan mentransfer data ke database pusat. Transfer data dapat menggunakan jaringan telepon (kabel atau nirkabel), frekuensi radio (RF), atau powerline transmisi. Salah satu bentuk fisik dari AMR dapat dilihat pada Gambar 2.16. Perusahaan Listrik Negara (PLN) saat ini menerapkan meter elektronik yang dapat melakukan pembacaan dan perekaman data listrik secara otomatis untuk para pelanggan listrik skala industri khususnya ≥ 197 kV menggunakan sistem Automatic Meter Reading (AMR). Sistem ini dapat memantau jumlah pemakaian daya listrik oleh pelanggan skala industri dan dapat mengontrol 38 Universitas Sumatera Utara langsung segala kegiatan yang berhubungan dengan aktivitas meter elektronik dari gangguan transien dan menghilangkan adanya ionisasi gas. Bila digunakan diantara fast trip operation, maka dua detik ini sudah cukup untuk mendinginkan sekring disisi beban. 3. Menutup balik setelah lima detik, ini dimaksudkan agar dapat memberikan kesempatan sekring untuk dingin kembali sehingga tidak sampai titik leleh minimumnya. Dan dipakai juga untuk selang waktu penutupan operasi diperlambat pada recloser digardu induk untuk mendinginkan sekring disisi tegangan tinggi. 4. Menutup balik setelah sepuluh detik, lima belas detik dan seterusnya atau dikenal juga sebagia longer Recloser interval, pada umumnya digunakan apabila pengaman cadangannya adalah pemutus tenaga yang dikontrol dengan relei. Penyetelan yang dilakukan terhadap recloser adalah berdasarkan salah satu urutan penutup dibawah ini : 1. Satu kali penutupan cepat, tiga kali penutupan diperlambat 2. Dua kali penutupan cepat, dua diperlambat 3. Empat kali penutupan diperlambat Berikut ini penampilan recloser untuk beberapa kali penyetingan dalam mengatasi kesalahan yang terjadi : a. Recloser Disetting 4 Kali Operasi - Mendapat gangguan permanent Pada gambar IV.9. recloser diseting 4 kali operasi dan pada feeder yang diamankan mendapat gangguan permanent, setelah a detik gangguan terjadi Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. recloser membuka, t1 detik kemudian recloser menutup tetapi b detik kemudian recloser membuka kembali proses ini berlangsung terus sampai d detik kemudian recloser membuka terus. tutup buka a t1 b t2 c t3 d Reset time Gambar IV.9. Recloser Disetting 4 Kali Operasi Mendapat Gangguan Permanen. Mendapat gangguan sementara tutup buka a t1 b t2 Reset time Gambar IV.10. Recloser diseting 4 kali Operasi Mendapat Gangguan Sementara. Pada gambar IV.10. Reclosing disting 4 kali operasi pada feeder yang diamankan mendapat gangguan sementaraa. Setelah a detik gangguan terjadi recloser membuka, t1 detik kemudian recloser menutup, b detik kemudian recloser membuka kembali, t2 detik kemudian recloser menutup dan ternyata gangguan Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. yang terjadi telah hilang maka recloser akan menutupsampai terjadi gangguan berikutnya. b. Recloser Diseting 3 Kali Operasi Mendapat gangguan permanent tutup buka a t1 b t2 c Reset time Gambar IV.11. Recloser Diseting 3 Kali Operasi Mendapat Gangguan Permanen Gambar IV.11. memperlihatkan penampilan recloser untuk tiga kali operasi, dimana feeder yang diamankan mendapat gangguan permanent. Setelah a detik gangguan terjadi recloser membuka t1 detik, kemudian menutup selama b detik, membuka kembali selama t2 detik, kemudian menutup kembali selama c detik dan akhirnya membuka terus. - mendapat gangguan sementara tutup buka a t1 Reset Time Gambar 4.12. Recloser diseting 3 Kali Operasi Mendapat Gangguan Sementara Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. Pada gamabar IV.11. setelah a detik gangguan terjadi recloser membuka, setelah membuka selama t1 detik, recloser menutup kembali dan ternyata gangguan yang terjadi telah hilang. c. Recloser Diseting 2 kali operasi - Mendapat gangguan permanent tutup buka a t1 b Reset Time Gambar IV.13. Recloser Diseting 2 Kali Operasi Mendapat Gangguan Permanen Setelah a detik gangguan terjadi recloser membukasetelah t1 detik kemudian recloser menutup dan akhirnya setelah b detik recloser membuka terus. - mendapat gangguan sementara tutup buka a t1 Reset Time Gambar IV.14. Recloser Diseting 2 Kali Operasi Mendapat Gangguan Sementara Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. Pada gambar IV.13 terlihat bahwa setelah a detik gangguan terjadi recloser membuka selama t1 detik, kemudian menutup dan ternyata gangguan yang terjadi telah hilang. d. Recloser Diseting 1 Kali Operasi untuk recloser yang diseting satu kaali operasi penampilannya akan sama untuk gangguan permanen maupun gangguan sementara, tutup buka a Reset Time Gambar IV.15. Recloser Diseting 1 Kali Operasi Mendapat Gangguan setelah a detik gangguan terjadi recloser membuka dan tidak akan menutup kembaali secara automatis. IV.8. Kerakteristik Arus – Waktu.(2,5) Hubungan antara besar arus kesalahan dengan waktu tripping diperlihatkan pada gambar 4.15 dibawah ini. Semakin besar arus kesalahan yang mengalir akan menyebabkan waktu pemutusan semakin cepat, dan semakin kecil arus kesalahan yang terjadi akan semakin lambat waktu trip dari recloser. Pemutusan untuk arus kesalahan yang besar sangat cepat karena pada arus kesalahan yang besar pemanasan yang timbul akibat arus kesalahan yang mengalir sangat besar. Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. Gambar IV.16 Karakteristik Arus – waktu. Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. IV.9. Operasi Kontrol.(3) Pengindraan trafo arus berpungsi untuk melengkapi level informasi arus AC dasar dari masing – masing phasa yang sinyalnya disampaikan ke rangkaian kontrol. Sinyal – sinyal itu masing – masing sesuai dengan suatu perbandingan tertentu terhadap arus line pada masing – masing phasa. Level rangkaian mendeteksi dan pewaktu berhubungan dengan kesalahaan phasa maksimum ataau kesalaahan phasa terbesar. Bila level arus yang di deteksi melebihi nilai triping minimum rangkaian triping akaan bekerja. Waktu dan arus yang di hasilkaan kemudian mulai di satukan dalam bagiaan timing sesuai dengan karaakteristik arus/waktu yang di tentukan. Setelah pewaktu, sinyal akan dikuatkan dan akan mengaktifkan SCR yang di hubungkan ke battere control sebesar 24 volt. SCR ini kemudian akan mengenergi selenoida triping recloser. Gerakkan selenoida trip yang melepaskan pegas trip akaan membukaa kontak recloser. SCR juga mengenergi riley sequence dan operasi counter. Triping untuk kesalahan tanah dilakukan dengan cara yang sama. Setelah trip rangkaaiaan timing dan rangkaian reset timing akan tersupplay energi. Bila waktu membuka telaah dilewati, selenoida putar akan terenergi menutup recloser kembali. Waktu reset mulai beroperasi pada trip yang pertamaa kali. Jika tidak arus kesalahaan yang mengalir setelah operasi menutup kembali rangkaian timing reset mengembalikan rele sequence keposisi asalnya. Jika arus kesalahaan masih ada penambaahan timing, triping dan fungsi mentup kembali akaan belaku, sesuai dengan karaakteristik yang di tentukan. Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. Penentuan awal trip untuk mengunci, tercapai sebelum rangkaian reset berakhir, relei sequence berhenti pada posisi mengunci dengan recloser terbuka. Switch control manual kemudian harus di operasikan untuk menutup, mereset rele sequence keposisi awal dan menutup recloser. Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. BAB V KESIMPULAN Dari hasil peninjauan yang telah dilakukan terhadap recloser sebagai alat pengaman saluran udara tegangan menengah dari gangguan arus, maka dapatlah disimpulkan : 1. Selain berfungsi sebagai alat pengaman terhadap gangguan terhadap arus, maka kombinasi dan gabungan dari pemakaian Recloser akan dapat meningkatkan keandalan pelayanan tenaga listrik kepemakai, karena masing – masing alat pengaman ini mempunyai kemampuan dan kerakteristik kerja sendiri – sendiri yang bila mana dipergunakan dengan tepat akan saling menunjang satu sama lain. 2. Kemampuan alat – alat pengaman dengan pengaturan Elektronik lebih luas, sehingga patut dijadikan pertimbangan untuk dipilih. 3. Untuk satu periode tertentu, perludilakuakn penilaian kembali kepemakai alat – alat pengaman ini untuk mengetahui apakah formasinya masih sesuai dengan ketentuan yang di inginkan atau perlu di ingatkan sesuai dengan perkembangan beban dan jaringan yang terjadi. 4. Pemakaian Recloser lebih banyak digunakan pada saluran udara yang menggunakan jaringan radial. 5. Petugas pelayanan operasional yang terampil dan berpengetahuan luas sreta penuh tanggung jawab tetap diperlukan dan tidak boleh lengah untuk memulihkan seksi yang terpaksa padam kerena recloser sudah beroperasi sampai posisi terbuka terus. Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010. DAFTAR PUSTAKA 1. Drs. Ady Supriadi, SISTEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK. 2. Djiteng Marsuli, Operasi SISTEM TENAGA LISTRIK, edisi II. Graha Ilmu 2006. 3. Recloser. COOPER Power System. 4. DISTRIBUSI DAM UTILISASI TENAGA LISTRIK, ABDUL Kadir. 5. Electrical Diatribution System Protektion. COOPER POWER SYSTEMS. 6. DR. A. Arismunandar, Teknik Tegangan Listrik Jilid II.1975. 7. Ir. Abdul Hadi. AS Pabla. SISTEM DISTRIBUSI DAYA ISTRIK. Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap Latar Belakang Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap Prinsip Dasar Pengoperasian ETAP 4.0.0C Setting Parameter Jaringan Dan Peralatan Distribusi .1 Bus Sistem Distribusi Sekunder Kapasitor untuk Memperbaiki Faktor Daya Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metodologi Penulisan Sistematika Penulisan Umum Diagram blok penggunaan ETAP 4.0.0C Umum Sistem Jaringan Distribusi Sistem Distribusi Primer Umum Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap

Gratis