ANALISIS JATUH TEGANGAN DAN ARUS HUBUNG SINGKAT PADA JARINGAN TEGANGAN MENENGAH PT RUM Farid Hermanto*) , Karnoto, and Tejo Sukmadi Jurusan Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Semarang Jln. Prof. Sudharto, SH. Kampus UNDIP Tembalang, Semarang 50275, Indonesia *)
Email :
[email protected]
Abstrak Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar sampai ke konsumen. Adanya jatuh tegangan selama proses pendistribusian melalui jaringan akan mengurangi efisiensi dari sistem tersebut, terutama pada trafo distribusi. Selain itu, ada permasalahan lain. Yaitu gangguan hubung singkat yang dapat mengakibatkan timbulnya lonjakan arus dengan magnitude lebih tinggi dari keadaan normal. Dan sebaliknya hal ini akan mengakibatkan nilai tegangan di titik hubung singkat tersebut akan menjadi sangat rendah. Keadaan ini dapat mengakibatkan kegagalan operasi sistem secara keseluruhan. Didalam analisis perhitungan arus hubung singkat dan jatuh tegangan disini, menggunakan software ETAP untuk mempermudah perhitungan.langkah awalnya adalah menggambarkan single line, dan memasukkan parameternya. Hasil yang didapat dari perhitungan manual arus hubung singkat dan jatuh tegangan tidak jauh berbeda dengan hasil perhitungan menggunakan software ETAP. Jadi perhitungan manual sudah sesuai dengan standart ANSI atau IEEE pada software ETAP. Kata kunci : arus hubung singkat, ETAP, jatuh tegangan, sistem distribusi
Abstract The distribution system is the part of the power system. Distribution system is useful to deliver the electric power from large power source to the consumer. Any voltage drop during the process of distribution through a network will reduce the efficiency of the system, especially at the distribution voltage regulator. In addition, there is other problems. That is disturbance of the short circuit that could result in a surge with a magnitude that higher than normal. The otherwise, it will result the voltage value at the point of the short circuit will be very low. This situationcanlead tofailure ofthe overall.system. operation In the analysis ofthe calculation of short circuit current and the voltage drop here, using ETAP software to facilitate perhitungan. Langkah initially wasd escribinga singleline, and enter the parameters. The results of the manual calculation of short circuit current and the voltage dropis not much different from theresults of calculations using ETAP software. Somanual calculations are in accordance with ANSI or IEEE standard on ETAP software. Keywords: short circuit, ETAP, voltage drop, the distributionsystem
1.
Pendahuluan
PT.RUM adalah anak perusahaan PT Sritex, yang didirikan untuk memenuhi rayon fiber. Di perkirakan PT RUM dapat menghasilkan 80.000 ton fiber rayon pertahunnya. Jatuh tegangan ialah dimana suatu kondisi jumlah tegangan yang disalurkan tidak sama dengan tegangan yang diterima persis penerimanya. Terjadinya jatuh tegangan ini dapat disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain jauhnya daerah peyaluran tenaga listrik dari sumber
atau suplai, ketidak seimbangan beban,umur peralatan, diameter penghantar dan lain-lain. Jatuh tegangan tidak bisa dihilangkan, tetapi hanya bisa diminimalkan (direduksi) . Loss situation di dalam jaringan distribusi tenaga listrik adalah suatu kondisi atau keadaan dimana suatu sistem distribusi di dalam pendistribusian tenaga listriknya jauh tegangan yang besar. Jarak gardu ke konsumen terlalu jauh, penampang kabel terlalu kecil, dan titik sambung merupakan penyebab susut teknis.
TRANSIENT, VOL.2, NO. 4, DESEMBER 2013, ISSN: 2302-9927, 883
Keadaan tersebut kalau dibiarkan terus menerus maka akan menyebabkan terjadinya penurunan keandalan system tenaga listrik dan kualitas energi listrik yang disalurkan serta menyebabkan kerusakan alat-alat yang bersangkutan. Untuk itu diperlukan suatu tindakan yang mengurangi pembebanan yang tidak seimbang (unbalanced loading) pada fasa dan kelebihan beban (over loading) pada jaringan. Hubung singkat sebagai salah satu gangguan dalam system tenaga listrik yang mempunyai karakteristik transient yang harus dapat diatasi oleh peralatan pengaman. Terjadinya hubung singkat mengakibatkan timbulnya lonjakan arus dengan magnitude lebih tinggi dari keadaan normal dan tegangan ditempat tersebut menjadi sangat rendah yang dapat mengakibatkan kerusakan pada isolasi, kerusakan mekanis pada konduktor, bunga api listrik, dan keadaan terburuk yaitu kegagalan operasi system secara keseluruhan. Sehubungan dengan hal-hal di atas, maka penulis melakukan analisa jatuh tegangan dan arus hubung singkat menggunakan ETAP 7.0.0 dalam Tugas Akhir ini. Maksud dan tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah : 1. Menghitungjatuh tegangan padafeeder 1-8 PT.RUM. 2. Membandingkan hasil ETAP terhadap perhitungan manual jatuh tegangan pada feeder 1-8 PT.RUM. 3. Menghitungarus hubung singkat pada incoming 150kV, incoming 20kV, dan outgoing pada PT.RUM. 4. Membandingkan hasil ETAP terhadap perhitungan manual arus hubung singkat. Dalam penulisan tugas akhir ini pembahasan masalah hanya dibatasi pada hal-hal berikut : Dalam penulisan tugas akhir ini pembahasan masalah hanya dibatasi pada hal-hal berikut : 1. ETAP 7.0.0 hanya menganalisis hasil jatuh tegangan pada feeder 1-8, dan arus hubung singkat pada incoming 150kV, incoming 20kV, dan outgoing pada PT.RUM. 2. Data beban dan perlatan energi listrik yang digunakan adalah data PT.RUM 3. Data PDRB, Peta Autocad, dan Tata Guna Lahan yang digunakan adalah data PT.RUM.
2.
Metode
Untuk metode penelitian tugas akhir ini menjelaskan proses perhitungan jatuh tegangan dapat dilihat pada flowchart gambar 3.1,
Gambar 1 Diagram Alir Analisa Jatuh Tegangan dan Arus Hubung Singkat
2.1
Studi Literatur
Langkah pertama yang harus dilakukan sebelum melakukan penelitian terlebih dahulu perlu dilakukan studi literatur. Studi literatur disini merupakan proses pembelajaran terhadap obyek yang akan diteliti, dalam hal ini tentang jatuh tegangan. Tujuan dari studi literatur disini adalah untuk mendapatkan teori atau landasan mengenai jatuh tegangan tersebut. Didalam penelitian ini studi literatur lebih diprioritaskan dalam jatuh tegangan. Selain itu obyek studi literatur diarahkan ke perangkat lunak atau software simulasi jaringan dalam hal ini software yang dipergunakan adalah ETAP 7.0.0. Dalam studi literatur ini sumber diperoleh dari buku teks, ebook, jurnal, makalah tugas akhir dan laporan teknis. 2.2
SurveiData
Survei data adalah pengumpulan data-data yang diperlukan dalam penyusunan laporan ini. Data-data dapat berasal dari PT. RUM yang menyediakan data-data untuk analisa jatuh tegangan ataupun sumber-sumber lain seperti buku-buku yang berkaitan , artikel-artikel , dan internet. 2.2.1 Data Peralatan Komponen PT.RUM Data yang dipakai dalam PT.RUM pada feeder 1-8 pada tahun 2013. Data Peralatan PT.RUM feeder 1-8 dapat dilihat seperti table di bawah ini.
TRANSIENT, VOL.2, NO. 4, DESEMBER 2013, ISSN: 2302-9927, 884
Tabel 1 Data Peralatan Komponen PT.RUM No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3.3
Kode Feeder 1 2 3 4 5 6 7 8 8
JarakAntarTrafo (km) 0,595 0,665 0,455 0,315 0,98 0,77 0,56 0,42 0,595
Simulasi Jaringan Software ETAP 7.0.0
Tabel 2 Kapasitas Gardu Induk di PT RUM
Fasa
Dengan
3 3 3 3 3 3 3 3 3
Daya (kVA) 5505 3082 1830 1268 1268 1184 3889 531 416
Menggunakan
Untuk diagram alir simulasi dengan menggunakan software ETAP 7.0.0 dapat dilhat pada gambar 3.4
Gardu Induk
Trafo
Kapasitas Trafo
Jumlah Penyulang
GI Pelanggan
1
30 MVA
8
Sumber : PT Rayon Utama Makmur Pada GI Pelanggan memiliki 1 trafo dengan kapasitas 30MVA dan 8 penyulang yang terhubung langsung ke beban. 3.1.1 Data Gardu Induk (GI) di PT RUM Data gardu induk yang dimaksud disini adalah data pembebanan pada masing – masing gardu induk. Tabel 3 Pembebanan Penyulang pada GI di PT RUM Trafo
`Gardu Induk
Setting Arus
30
20
800
2
30
20
800
3
30
20
800
4
30
20
800
5
30
20
800
6
30
20
800
7
30
20
800
8
30
20
800
Daya (MVA)
1
GI Pelanggan
Tegangan TM
Penyulang
Arus (A)
TT
Sumber : Data Teknis PT Rayon Utama Makmur 3.1.2 Data Transformator Distribusi di PT RUM Rincian jumlah trafo distribusi yang digunakan pada masing – masing penyulang di PT RUM dapat dilihat pada tabel 4.3 di bawah ini: Tabel 4 Jumlah Trafo Distribusi tiap Penyulang di PT RUM
NO
Gambar 2 Diagram Alir Simulasi ETAP 7.0.0
3.
Analisa dan Analisa
3.1
Data Kondisi Eksisting PT RUM
Data jaringan tegangan menengah PT RUM yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah data eksisting jaringan tegangan menengah PT RUM pada tahun 2013.
FEEDE R
JUMLAH TRAFO TERPASANG 3 PHASA (KVA) 63 0
80 0
100 0
125 0
160 0
250 0
JUMLAH BUAH
KVA
4
6400
2
4
4500
2
2
2500
1
1
4
2
2
3
3
4
4
2
2
1600
5
5
2
2
1600
6
6
2
2
1600
7
7
2
5000
2
2
TRANSIENT, VOL.2, NO. 4, DESEMBER 2013, ISSN: 2302-9927, 885
8
8
Jumlah Total
1
1
1
7
2
4
4
2
2
1430
20
2463 0
Tabel 5 Panjang Penyulang PT RUM
Penyulang
Panjang Penyulang 3 phase (kms)
1
1
0,595
2
2
0,665
3
3
0,455
4
4
0,315
5
0,98
6
6
0,77
7
7
0,56
8
8
0,595
No
Gardu Induk
Sumber : PT Rayon Utama Makmur Dari tabel 4.3 di atasa dapat dilihat bahwa jumlah trafo yang terdapat di PT RUM berjumlah 20 trafo dan jumlah dayanya 24630 kVA. 3.1.3 Data Eksisting Jaringan Tegangan Menengah PT RUM
GI Pelanggan
5
PT RUM memiliki GI pelanggan untuk memenuhi kebutuhan daya listrik PT RUM itu sendiri. Berikut ini adalah peta wilayah kerja dari PT RUM dan single line diagramnya.
Sumber : Data Teknis PT Rayon Utama Makmur 3.1.4 Data Impedansi Kabel Jaringan Data kabel jaringan diperlukan agar diketahui susut tegangan dan susut energi yang terjadi pada jaringan. Berikut ini adalah data impedansi Tabel 6 Data Impedansi Kabel Jaringan AAAC Z1,Z2
mm2
Gambar 3 Peta Wilayah Kerja PT RUM
Zo
R1
jx1
Ro
jxo
1
2
3
4
5
16
2,0161
0,4036
2,1641
1,6911
25
0,9217
0,3790
1,0697
1,6695
50
0,6452
0,3678
0,7932
1,6553
70
0,4608
0,3572
0,6088
1,6447
95
0,3396
0,3449
0,4876
1,6324
120
0,2688
0,3375
0,4168
1,6251
150
0,2162
0,3305
0,3631
1,6180
185
0,1744
0,3239
0,3224
1,6114
240
0,1344
0,3158
0,2824
1,6003
Sumber : SPLN S2-3:1983 3.2
Sumber : PT Rayon Utama Makmur Gambar 4 Single Line Diagram Instalasi GI 150 kV Pelanggan
Berdasarkan data teknis PT RUM didapatkan penjang tiap – tiap penyulang adalah sebagai berikut:
Analisis Dan Pembahasan
Untuk menganalisis besar jatuh tegangan dan arus hubung singkat,dilakukan simulasi dengan menggunakan software ETAP 7.0.0 jaringan yang akan disimulasikan harus di gambarkan dulu ke dalam software ETAP 7.0.0. Gambar jaringan GI pelanggan dengan menggunakan ETAP 7.0.0. Berikut ini adalah contoh dari penggambaran jaringan dengan menggunakan software ETAP 7.0.0.
TRANSIENT, VOL.2, NO. 4, DESEMBER 2013, ISSN: 2302-9927, 886
Tabel 7 Hasil Perhitungan Jatuh Tegangan Simulasi Jaringan Eksisting PT RUMDengan Menggunakan Software ETAP 7.0.0
Gardu Induk
Gambar 5 Penggambaran Jaringan dengan Menggunakan ETAP 7.0.0
Ada dua macam analisis untuk menganalisis jaringan dengan menggunakan simulasi ETAP 7.0.0 yaitu Unbalanced Load Flow Analysis dan Balanced Load Flow Analysis. Dalam tugas akhir ini analisis yang dipergunakan untuk analisis adalah Balanced Load Flow Analysis. Hal ini dikarenakan pada analis Balanced Load Flow Analysisdigunakan untuk menganalisa jaringan tiga fasa nya saja, sedangkan pada Unbalanced Load Flow Analysis analisa untuk 1 fasa dan 3 fasa.
GI Pelanggan
Tegangan Pangkal
Tegangan Ujung
( KV )
( KV )
1
11,282
2
Jatuh Tegangan (%)
Hasil Evaluasi
11,262
0,177
Memenuhi Syarat
11,282
11,269
0,115
Memenuhi Syarat
3
11,282
11,277
0,044
Memenuhi Syarat
4
11,282
11,28
0,018
Memenuhi Syarat
5
11,282
11,274
0,071
Memenuhi Syarat
6
11,282
11,276
0,053
Memenuhi Syarat
7
11,282
11,269
0,115
Memenuhi Syarat
8
11,282
11,279
0,027
Memenuhi Syarat
Penyulang
3.2.1 Jatuh Tegangan Didalam pendistribusian tegangan, pasti ada rugi-rugi tegangan yang disebabkan oleh panjang jarak, maupun impedansi pada penghantar. Sehingga besarnya tegangan ujung tidak sesuai dengan tegangan pangkal. Dengan menggunakan ETAP, bisa disimulasikan untuk besar jatuh tegangan Gambar 7 Grafik Jatuh Tegangan di PT RUM
Dari tabel 7 secara keselururuhan feeder memenuhi syarat karena tidak ada yang drop tegangan yang melewati batas maksimum 5,5% sesuai dengan standart PLN[16],, hal ini kemungkinan diakibatkan oleh : Jaringan yang tidak terlalu panjang Penampang konduktor cukup besar
Gambar 6 Hasil simulasi jatuh tegangan dengan ETAP 7.0.0 pada tegangan ujung feeder1-8
Contoh perhitungan jatuh tegangan pada feeder 7 % VOLTAGE DROP = % Tegangan Pangkal GI - % Tegangan Paling Ujung = 100 % (11,282) – 99,88 % (11,269) = 0,115 % ( 0,013kV ) Dengan menggunakan cara yang sama analisis untuk tiap – tiap penyulang di PT RUM dapat disimulasikan. Tabel 7 dibawah ini adalah hasil perhitungan jatuh tegangan di PT RUM sesuai dengan software ETAP.
Dengan menggunakan perhitungan manual, dapat di temukan drop tegangan pada bus beban di feeder 1 Diketahui: V = 11282 volt S = 5505000 VA X kabel =0,3158 (ohm/km) R kabel = 0,1344 (ohm/km) L = 0,595 km 𝑍𝑘𝑎𝑏𝑒𝑙 = (𝑅2 + 𝑋 2 ) = (0,13442 + 0,31582 ) = 0,3432(ohm/km) 𝑆 Vd = (√3 𝑥 𝑉)x (Z1 x L) 5505000
= (√3 𝑥 11282 )x (0,3432x 0,595) = 57,529 V (0,057529 kV)
TRANSIENT, VOL.2, NO. 4, DESEMBER 2013, ISSN: 2302-9927, 887
Dengan menggunakan cara yang sama, didapatkan jatuh tegangan di masing masing feeder maupun di bus percabangan Tabel 8 Hasil Perhitungan manual Jatuh Simulasi Jaringan Eksisting PT RUM
ID
Feeder 1 Feeder 2 Feeder 3 Feeder 4 Feeder 5 Feeder 6 Feeder 7
Panjan g Kabel (km)
Beban
kVA
Tegangan
3.2.2 Arus hubung singkat
Arus (Ampere)
Impedansi (Ohm)
Drop Tegang an (V)
Tegangan Ujung (kV)
281,715
0,204
57,529
11,224
157,720
0,228
35,997
11,246
98,767
0,156
15,423
11,267
64,889
0,108
7,015
11,275
64,889
0,336
21,825
11,260
60,591
0,264
16,012
11,266
199,017
0,192
38,251
11,244
VA 550500 0 308200 0 193000 0 126800 0 126800 0 118400 0 388900 0
Selisih perhitungan rugi tegangan antara perhitungan manual dengan simulasi ETAP tidak jauh berbeda. Selisih terbanyak adalah 37,53 volt. Hal itu bisa di karenakan faktor pembulatan.
0,595
5505
0,665
3082
0,455
1930
0,315
1268
0,98
1268
0,77
1184
0,56
3889
Cabang (F8)
0,455
947
947000
48,462
0,156
7,568
11,274
Beban 1 (F8)
0,07
531
531000
27,192
0,024
0,653
11,274
Beban 1 (F8)
0,14
416
416000
21,303
0,048
1,024
11,273
Didalam distribusi, selain adanya jatuh tegangan. Ada juga yang dinamakan arus hubung singkat. Perhitungan besar arus hubung singkat sangat berguna untuk menentukan besarnya proteksi yang harus dipasang.
Gambar 7 hasil arus hubung singkat pada software ETAP
3.2.2.1 Menghitung arus gangguan pada bus 1. Dari hasil perhitungan manual diatas, pada besarnya tegangan ujung feeder 1 adalah tegangan pangkal – drop tegangan. Yaitu 11,282 kV – 0,057529 kV = 11,224 kV.
Pada bus 1, memiliki arus gangguan dari beberapa sumber: 1. Arus gangguan dari GI Wonosari 2. Arus gangguan dari GI Wonogiri
Sedangkan pada ETAP, tegangan ujung feeder 1 adalah 11,262 kV. Selisih jatuh tegangan pada feeder 1 = Vd ETAP – Vd MANUAL= =11,262 kV – 11,224 kV = 37,529 volt
Jadi untuk mengetahui arus gangguan pada bus 1, perlu menghitung dari ke dua sumber diatas tadi. Perhitungannya:
Dengan menggunakan cara yang sama, didapatkan perhitungan sebagai berikut: Tabel 9 Tabel perbandingan perhitungan manual dengan ETAP ID Feeder 1 Feeder 2 Feeder 3 Feeder 4 Feeder 5 Feeder 6 Feeder 7 Cabang (F8) Beban 1 (F8) Beban 1 (F8)
Tegangan Ujung ( kV ) ETAP Manual 11,262 11,269 11,277 11,28 11,274 11,276 11,269 11,279 11,279 11,279
11,224 11,246 11,267 11,275 11,260 11,266 11,244 11,274 11,274 11,273
Selisih (V) 37,529 22,997 10,423 5,015 13,825 10,012 25,251 4,568 5,221 5,591
Arus gangguan dari GI Wonosari Parameter pada GI wonosari: V= 150 kV MVAsc= 5905,167 Jarak= 11 km Rkabel=0,1344 ohm/km Xkabel= 0,3158 ohm/km 𝑍1 Z1 𝑍1𝐿
𝑍𝑠 =
=
(𝑅2 + 𝑋 2 ) = (0,13442 + 0,31582 ) = 0,34321 ohm/km = 𝑍1 𝑥 𝐿 = 0,34321 x 11 =3,775308 ohm
𝑉2 𝑀𝑉𝐴
TRANSIENT, VOL.2, NO. 4, DESEMBER 2013, ISSN: 2302-9927, 888
𝑍𝑠 =
1502 5905,167 = 3,81 ohm
202 𝑥 7,767 1502 = 0,13808 𝑘𝑉22 = 𝑥 Z1(150) wonosari 𝑘𝑉12 202 = 𝑥 3,775 1502 = 0,067111 𝑘𝑉22 = 𝑥 Z1(150) wonogiri 𝑘𝑉12 2 20 = 𝑥 5,835 1502
Zs 20 wonogiri = Z1 20 wonosari
𝑉/√3 𝐼𝑓 = 𝑍1𝐿 + 𝑍𝑠 150 /√3 =
Z1 20 wonosari
3,775 +3,81
𝐼𝑓 = 11,417 𝑘𝐴
Z1 20 wonogiri
Jadi arus hubung singkat GI Wonosari dengan titik gangguan pada bus 1 GI PT RUM adalah 11,417 kA
= 0,103733
Tabel 10 arus hubung singkat bus 1 ID GI Wonosari GI Wonogiri TOTAL
Z1 20 wonogiri
I fault (kA) 11,417 6,3671 17,7841
Karena GI PT RUM memiliki 2 sumber yang terhubung paralel, maka impedansi paralelnya adalah: Zp =
Tabel 11 hasil perbandingan perhitungan manual dengan perhitungan ETAP Hasil
Zs 20 wonosari + Z1 20 wonosari 𝑥 Zs 20 wonogiri + Z1 20 wonogiri Zs 20 wonosari + Z1 20 wonosari + Zs 20 wonogiri + Z1 20 wonogiri
0,067733 + 0,067111 𝑥 0,13808 + 0,103733 0,067733 + 0,067111 + 0,13808 + 0,103733
Zp =
I fault (kA)
Perhitungan ETAP
18,15
Perhitungan Manual
17,78
Zp =
0,134844 𝑥 0,241813 0,067733 + 0,067111 + 0,13808 + 0,103733
Terjadi perbedaan perhitungan, disebabkan oleh adanya faktor pembulatan.
Zp =
0,032607 0,376657
𝐼𝑓 =
𝑉/√3 𝑍𝑝 + 𝑍𝑡
Zp = 0,08657 3.2.2.2 Arus gangguan incoming 20kV bus 2 Parameter pada Trafo 20 kV: V= 20 kV MVA= 30 Z= 10% Zs(150)wonosari = 3,81 Zs(150)wonogiri = 7,767 Z1(150)wonosari = 3,775 Z1(150)wonogiri = 5,835 𝑉2 𝑍𝑠 = 𝑀𝑉𝐴 202 𝑍𝑠 = 30 = 13,333 ohm 𝑍𝑡 = 𝑍𝑠 𝑥 𝑍 = 13,333 x 10 % = 1,333 ohm 𝑘𝑉22 Zs 20 wonosari = 𝑥 Zs(150) wonosari 𝑘𝑉12 2 20 Zs 20 wonosari = 𝑥 3,81 1502 = 0,067733 𝑘𝑉22 Zs 20 wonogiri = 𝑥 Zs(150) wonogiri 𝑘𝑉12
20/√3
= 0,08657 + 1,333
𝐼𝑓 = 8,13244 𝑘𝐴
Tabel 12 hasil perbandingan perhitungan manual dengan ETAP Hasil Perhitungan ETAP Perhitungan Manual
I fault (kA) 8,15 8,13244
Terjadi perbedaan perhitungan, disebabkan oleh adanya faktor pembulatan. 3.2.2.3 menghitung outgoing
arus
hubung
singkat
pada
Menghitung arus hubung singkat pada outgoing, ambil salah satu contoh. Pada feeder 5 Parameternya: L = 0,98 km R kabel = 0,1344 ohm/km X kabel = 0,3158 ohm/km
TRANSIENT, VOL.2, NO. 4, DESEMBER 2013, ISSN: 2302-9927, 889
= (𝑅2 + 𝑋 2 ) = (0,13442 + 0,31582 )
𝑍1
Daftar Pustaka [1]
Z1 = 0,34321 ohm/km 𝑍1𝐿
𝐼𝑓
[2]
= 𝑍1 𝑥 𝐿 = 0,34321 x 0,98 =0,3363 ohm 𝑉/√3 = 𝑍𝑝 + 𝑍𝑡 + 𝑍1𝐿
[3]
20/√3
= 0,08657 + 1,333 +0,3363 𝐼𝑓 = 6,5757𝑘𝐴
[4]
[5] Tabel 13 hasil perbandingan perhitungan manual dengan ETAP
Hasil
I fault (kA)
Perhitungan ETAP
6,65
Perhitungan Manual
6,5757
[6]
[7]
Terjadi perbedaan perhitungan, disebabkan oleh adanya faktor pembulatan. [8]
4.
Kesimpulan
Pembahasan tentang analisa jatuh tegangan dan arus hubung singkat pada jaringan tegangan menengah PT RUM telah diuraikan dalam laporan Tugas Akhir ini, dapat ditarik kesimpulan dan saran sebagai berikut. Hasil simulasi dan analisa jatuh tegangan dan arus hubung singkat pada jaringan tegangan menengah PT RUM dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain : 1. Presentase rugi tegangan pada jaringan tegangan menengah tertinggi pada PT RUM sebesar 0,177%. Masih memenuhi standart PLN 72 1987, karena batas minimum 5,5%[16]. Hal ini disebabkan karena jaringan yang pendek, dan penampang kabel yang besar. 2. Dari hasil perhitungan manual jatuh tegangan, dan arus hubung singkat sudah memenuhi standart ANSI atau IEEE pada software ETAP. Karena hasil perhitungan manualnya sudah mendekati perhitungan ETAP. 3. Arus hubung singkat yang terjadi pada GI PT RUM merupakan penjumlahan dari arus hubung singkat pada GI wonosari dan GI wonogiri, karena letak GI PT RUM berada diantara ke dua GI tersebut.
[9] [10] [11] [12] [13] [14]
[15]
[16]
[17] [18]
Ariwibowo,C, Trafo Distribusi pada JTM 20 KV di PT PLN Persero UPJ Semarang Selatan, Kerja Praktek S-1, Universitas Diponegoro, Semarang, 2009. Pradana,A.P, Perkiraan Konsumsi Energi Listrik, Saidi SAifi, dan Rugi-rugi Energi Listrik Pada Jaringan APJ Cilacap Tahun 2012-2016, Tugas Akhir S-1, Universitas DIponegoro, Semarang, 2011. Rahardjo, Merencanakan Pengembangan Sistem Kelistrikan PLN kedepan Secara Lebih Baik dan Lebih Efisien, PT PLN (Persero) Distribusi Sulasno, Teknik dan Sistem Tenaga Distribusi Tenaga LIstrik Edisi I, Badan Penerbit Universitas Diponegoro, Semarang, 2001. Suhadi , SMK Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid I, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Umum Dirjen Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional , 2008 robert P. Broadwater, Asif H.Khan, Hesham E.Shalaan, Robert E.Lee, Time Varying Load Analysis to Reduce Distribution Automation, IEEE Transaction On Power Delivery, Vol. 6, No. 4, October 2001 Setyaatmoko, Franky Dwi. 2011. “Studi Arus Gangguan Hubung Singkat Menggunakan Pemodelan ATP/EMTP pada Jaringan Transmisi 150 kV di Sulawesi Selatan”,Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh November, Indonesia. Laksana, EkaSetya. 2011. “AnalisisKoordinasiSistemPengaman Incoming danPenyulangTransformator 3 di GI Sukolilo Surabaya”, JurusanTeknikElektro, FakultasTeknologiIndustri, InstitutTeknologiSepuluh November, Indonesia. Sarimun, Wahyudi. 2012. “Proteksi Sistem Distribusi Tenaga Listrik”, Garamod. Saadat, Hadi. 1999. “Power System Analysis”. McGraw Hill. Stevenson, William D. 1996. “Analisis Sistem Tenaga Listrik”. Erlangga. Gonen, Turan, “Electric Power Transmission System Engineering”, John Wiley dan Sons, Inc., Kanada, 1988 IEC 60904, “Short-Circuit Currents In Three-Phase AC Systems”, IEC, 2000 Kelompok Kerja Konstruksi Jaringan Distribusi Tenaga Listrik dan Pusat Penelitian Sains dan Teknologi Universitas Indonesia, Konstruksi Sambungan Tenaga Listrik, PT PLN (Persero), 2010 Kelompok Kerja Konstruksi Jaringan Distribusi Tenaga Listrik dan Pusat Penelitian Sains dan Teknologi Universitas Indonesia, Standard Konstruksi Jaringan Tegangan Menengah Tenaga Listrik, PT PLN (Persero) , 2010 SPLN 72 1987 , Spesifikasi Desain Untuk Jaringan Tegangan Menengah (JTM) dan Jaringan Tegangan Rendah (JTR) Gonen, Turan, “Electric Power Distribution System Engineering”, Mcgraw-hill book company., Colombia, 1986 Wijaya, Nur Akbar, “Analisa Hubung Singkat & Hubung Buka pada Jaringan Tegangan Menengah”, Laporan Tugas Akhir., 2003