Oleh Asep Sodikin 1), Dede Suhendi 2), Evyta Wismiana 3) ABSTRAK

EVALUASI PERENCANAAN KARAKTERISTIK INSTALASI LISTRIK DAN OPTIMALISASI DAYA TERPASANG PADA GEDUNG PERPUSTAKAAN DAN PARKIR UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA Oleh Asep Sodikin1), Dede Suhendi2), Evyta Wismiana3) ABSTRAK Dalam perencanaan pengembangan kebutuhan beban terpasang pada gedung perpustakaan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta maka perlu dilakukan evaluasi instalasi dan optimalisasi daya listrik pada gedung ini. Pada analisis perencanaan instalasi listrik dan optimalisasi daya untuk kebutuhan pengembangan beban, diperoleh hasil dimana rating kabel dan rating pengaman VMDP NYY 4 x 2 (1 x 300 mm2), ACB 800 A; SDP NYY 4 x 2 (1 x 150 mm2), ACB 400-630 A, SDP PH FRC 4 x 150 mm2, MCCB 400-600 A; Electric Pump NYY 4 x 95 mm2, MCB 140-200 A; dan PPL Lift FRC 4 x 70 mm2, MCCM 100-200 A.. Nilai rating untuk kabel sudah sesuai karena masih di bawah Kuat Hantar Arus (KHA). Sedangkan rating untuk pengaman masih berada di range 1,25 In. Sedangkan nilai jatuh tegangan pada masing-masing panel berada pada range 0,07-4,99 Volt sehingga masih dapat memenuhi syarat jatuh tegangan yang ditentukan sebesar 5%. Yang semuanya sudah sesuai dengan PUIL. Kata Kunci : daya terpasang, proteksi, KHA, jatuh tegangan, PUIL 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sektor pendidikan adalah salah satu sektor yang harus diperhatikan oleh pemerintah Indonesia sebagai Negara berkembang yang menghadapi modernisasi dan langkah yang diambil oleh pemerintah dalam melaksanakan program pendidikan Anggaran Pendapatan Belanja Negara (APBN) menjadi 20%, dalam meningkatkan kualitas pendidikan.[1] Perkembangan teknologi dewasa ini menyebabkan tingginya kebutuhan energi listrik, maka dibutuhkan suatu sistem energi listrik ini akan dimanfaatkan secara maksimal guna memenuhi kebutuhan akan energi listrik

saat ini dan di masa yang akan datang. Oleh karena itu diperlukan suatu ssstem pembangkit jaringan transmisi, ssstem jaringan distribusi, transformator dan instalasinya. Yang terpenting dalam kelistrikan adalah kehandalan, realibility, efektifitas, safety, estetika sistem dan saving energy. [2] Sistem instalasi listrik mempunyai fungsi yang penting sebagai komponen pada sistem pembebanan daya, maka perlu dilakukan suatu evaluasi perencanaan karakteristik instalasi listrik dan optimalisasi daya terpasang pada gedung. 1.2. Maksud danTujuan Maksud dan tujuan dari penulisan ini adalah memiliki nilai manfaat yang

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan

1

lebih dalam kehandalan, realibility, efektifitas, saving energy, safety dan estetika sistem instalasi terpasang dalam pemenuhan kebutuhan beban energi listrik dan mampu mengevaluasi, menganalisa kebutuhan faktor daya dan saving energy pada instalasi terpasang dan dapat memenuhi sistem pemeliharaan yang akan dilakukan pada instalasi gedung tersebut.

1. Kemampuan Hantar Arus

1.3. Batasan Masalah

Untuk arus searah DC : 𝑰 = 𝑽 (2.1) Untuk arus bolak balik satu fasa : 𝑷 𝑰 = 𝑽 𝒙 𝑪𝒐𝒔 𝝋 (2.2)

Agar penulisan ini dapat maksimal dan sesuai dengan subtansinya maka permasalahan dibatasi pada : 1. Evaluasi perencanaan karakteristik instalasi listrik terpasang pada gedung perpustakaan 8 lantai dan parkir UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. Menganalisa sesuai PUIL. 2. LANDASAN TEORI 2.1. Pengertian Instalasi Listrik Instalasi listrik adalah saluran listrik beserta gawai maupun peralatan yang terpasang baik di dalam maupun di luar bangunan untuk menyalurkan arus listrik. Rancangan instalasi listrik harus memenuhi ketentuan Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL) 2000.[2] 2.2. Penghantar Komponen-komponen perancangan instalasi listrik ialah bahan-bahan yang diperlukan oleh suatu sistem sebagai rangkaian kontrol maupun rangkaian daya, yang di rancang untuk menjalankan fungsi sistem sesuai dengan deskripsi kerja.[3] Dalam pemilihan jenis penghantar yang akan digunakan, ditentukan berdasarkan hal berikut : [3]

Untuk menentukan luas penampang penghantar yang diperlukan maka harus ditentukan berdasarkan arus yang melewati penghantar tersebut. Arus nominal yang melewati suatu penghantar dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.1 - 2.3 berikut : [4] 𝑷

Untuk arus bolak balik tiga fasa : 𝑃 𝐼 = 3.𝑉 (2.3) 𝑥 𝑉 𝑥 𝐶𝑜𝑠 𝜑 √

𝐿−𝐿

Dimana: I= Arus nominal ( A ) P= Daya aktif ( W ) V= Tegangan ( V ) Cos φ= Faktor daya Kemampuan hantar arus yang dipakai dalam pemilihan penghantar adalah 1,25 kali dari arus nominal yang melewati penghantar tersebut. 2. Daya listrik Daya merupakan banyaknya perubahan tenaga terhadap waktu dalam besaran tegangan dan arus, dengan satuan daya adalah watt yang di serap oleh suatu beban pada setiap saat adalah hasil kali jatuh teggangan sesaaat di antara beban dalam volt dengan arus sesaat yang mengalir dalam beban tersebut dalam ampere, dinyatakan dalam persamaan (2.4) berikut : [5] P =V.I (2.4) Jika sebuah lampu dihubungkan pada sumber teggangan, lampu tersebut akan menyala karena dialiri arus listrik/ muatan listrik diperlukan energi listrik dinyatakan dalam persamaan (2.5) : [5] W=V .Q (2.5)


2

W = Energi listrik (joule) V = Teggangan Listrik ( V ) Q = Jumlah muatan Listrik (Couloumb) Energi listrik adalah daya tiap satuan waktu, dinyatakan dalam persamaan (2.6) berikut : [5] W = V. I .t (2.6) Dimana t adalah waktu ( Hour )

S = V.I (2.11) Daya semu (S) terdiri daya aktif ( P ) dan daya reaktif (Q). antara S dan P dipisahkan oleh sudut φ yang merupakan sudut yang sama dengan sudut φ antara tegangan dan rasio arus. Rasio antara P dan S tidak lain adalah nilai cosinus dari sudut φ atau disebut faktor daya. Hal ini dapat dilihat pada gambar 2. 1.[6]

A. Daya aktif / Nyata ( Active Power) S (VA) Daya aktif ( Aktif Power ) adalah daya yang terpakai untuk melakukan energi sebenarnya. Satuan daya aktif adalah Watt. Adapun persamaan daya aktif seperti pada persamaan (2.7) dan (2.8) berikut : [5] Untuk satu fasa : P = V I cos ⱷ (2.7) Untuk tiga fasa : P = √3 V I cos ⱷ ( 2.8 ) B. Daya reaktif (Reaktif Power) Daya reaktif adalah jumlah daya yang di gunakan untuk menbangkitkan medan/ daya magnetik. Dari pembentukan medan magnetik maka akan terbentuk fluks medan magnet, dinyatakan dalam persamaan (2.9) dan (2.10) : [5] Untuk satu phasa : Q = V. I.sin ⱷ Untuk tiga phasa : Q = √3. V.I. Sin ⱷ

(2.9) (2.10)

φ P ( Watt) Gambar 2.1 Faktor Daya Faktor daya bisa dikatakan sebagai besaran yang menunjukkan seberapa efisien jaringan yang dimiliki dalam menyalurkan daya yang bisa dimanfaatkan. Faktor daya yang dibatasi dari 0 hingga 1, semakin tinggi faktor daya (Mendekati 1) artinya semakin banyak daya yang tampak yang diberikan sumber bisa dimanfaatkan, sebaliknya semakin rendah faktor daya (mendekati 0) maka semakin sedikit daya yang bisa dimanfaatkan dari sejumlah daya yang tampak yang sama. Pada listrik sistem 3 fasa persamaan daya listrik sebagai persamaan daya listrik dinyatakan dalam persamaan (2.12 ), (2.13) dan (2.14) :

C. Daya semu (Aperent Power) Sistem arus bolak balik dimana tegangan dan arus terbentuk sinusoidal, perkalian antara keduanya akan menghasilkan daya semu satuan Volt – ampere (VA) simbolnya adalah S.

S3 = √3 VL . IL (2.12) P3φ = √3 VL . IL . cos ⱷ (2.13) Q3φ = √3 VL . IL . sin ⱷ (2.14) Faktor daya pada dasarnya didefinisikan sebagai perbandingan daya aktif dengan daya semu, dinyatakan sebagai berikut : [5]

Jika menggunakan listrik PLN, daya yang didistribusikan oleh PLN ke pelanggan adalah daya semu, dapat di hitung menggunakan persamaan (2.11) : [5]

𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑎𝑘𝑡𝑖𝑓

𝑝

Faktor daya = 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑠𝑒𝑚𝑢 = 𝑠 (2.15) Atau 𝑝 Faktor daya = cos φ = 𝑠


(2.16)

3

1. Karakteristik beban Diperlukan agar sistem tegangan dan pengaruh panas dari pengaruh panas dari pembebanan dapat dianalisa dengan baik, analisa tersebut dalam menentukan keadaan awal yang akan diproyeksikan dalam perencanaan selanjutnya. Dalam pengoptimalan kapasitas suatu peralatan diturunkan definisi beberapa faktor, faktor yang dimaksud adalah : [7] A. Faktor kebutuhan (Demand Factor) Faktor kebutuhan adalah perbandingan antara kebutuhan maksimum beban puncak terhadap total daya tersambung. Jumlah daya tersambung adalah, jumlah dari daya tersebut beban dari setiap konsumen. [5] Faktor kebutuhan/demand = 𝑘𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 (2.17) 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑑𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔

B. Faktor Beban (Load Faktor) Adalah perbandingan antara beban rata-rata dan beban puncak dalam periode tertentu. Faktor beban dapat dihitung untuk periode tertentu. [7] Faktor beban = 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑒𝑛𝑡𝑢 (2.18) 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑝𝑢𝑛𝑐𝑎𝑘 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑒𝑛𝑡𝑢 2. DropTegangan(SusutTegangan) Susut tegangan antara PHB utama dan setiap titik beban, tidak boleh lebih dari 5% dari tegangan di PHB utama. Adapun pembagian penentuan drop tegangan pada suatu penghantar dapat digolongkan menjadi beberapa jenis: [7]

- Untuk arus searah - Untuk arus bolak balik satu fasa - Untuk arus bolak balik tiga fasa Drop tegangan dan rugi daya pada saluran distribusi tergantung pada luas penampang, panjang saluran distribusi

dan besar tahanan pengantarnya. Persamaan 2.19-2.20 yang dipakai dalam menentukan drop tegangan : [7] Drop tegangan ∆𝑉 = 𝐼 𝑥 𝑅(V) (2.19) ℓ 𝑅 = 𝜌 𝐴(Ω) (2.20) Rugi-rugi daya : (∆𝑃) = 𝐼 2 𝑥 𝑅(W) (2.21) Keterangan: R = tahanan (Ohm) 𝜌 = tahanan jenis (Ω mm2/m) = 0,0175Ω mm2/m (0,0175 x 10-6mm Ω) ℓ = panjang penampang (m) A= luas penampang penghantar (mm 2) Rugi tegangan biasanya dinyatakan dalam satuan persen (%) dalam tegangan kerjanya, seperti pada persamaan 2.22 berikut: [7] ∆𝑉 ∆ 𝑉 (%) = 𝑥 100% (2.22) 𝑉

3. Faktor Kapasitas dan Faktor Diversitas Faktor kapasitas dapat dihitung dengan persamaan (2.23) berikut : Faktor Kapasitas = 𝑩𝒆𝒃𝒂𝒏 𝒓𝒂𝒕𝒂−𝒓𝒂𝒕𝒂 (2.23) 𝒃𝒆𝒃𝒂𝒏 𝒕𝒆𝒓𝒑𝒂𝒔𝒂𝒏𝒈 Sedangkan untuk mengetahui bebanrata dalam suatu kelompok beban listrik dapat ditentukan berdasarkan definisi sebagai berikut: Beban rata-rata = 𝑲𝑾𝑯 𝒚𝒂𝒏𝒈 𝒅𝒊𝒈𝒖𝒏𝒂𝒌𝒂𝒏 𝒅𝒂𝒍𝒂𝒎 𝒔𝒂𝒕𝒖 𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒆 (2.24) 𝑱𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒋𝒂𝒎 𝒅𝒂𝒍𝒂𝒎 𝒔𝒂𝒕𝒖 𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒆 Faktor diversitas adalah perbandingan antara jumlah beban maksimum dari masing-masing beban dari kelompok beban tersebut, dapat ditulis seperti persamaan berikut: [5] Fd = Atau Fd =


𝑫𝟏+𝑫𝟐+𝑫𝟑+ ……… 𝑫𝒏 𝑫𝒌 ∑𝒏 𝒊=𝟏 𝑫𝒊 𝑫𝒌

(2.25) (2.26)

4

Dimana: Di =beban puncak (kebutuhan maksimum) dari masingmasing beban 1, yang terjadi tidak pada waktu yang bersamaan. Dk = D1+2+3 …………..n dari kelompok beban Fd = faktor diversitas, nilainya lebih besar dari satu

Dk = kebutuhan maksimum (puncak) tiap kelompok beban. 2.3 Pengaman Pengaman adalah suatu peralatan listrik yang digunakan untuk melindungi komponen listrik dari kerusakan yang diakibatkan oleh gangguan seperti arus beban lebih ataupun arus hubung singkat. [8]

4. Faktor Kebersamaan Kalau Faktor diversitas nilainya lebih dari satu maka faktor kebersamaannya nilainya lebih dari satu nilainya. Faktor kebersamaan dalam perbandingan beban maksimum dari kelompok. Faktor kebersamaan Fc seperti pada persamaan 2.27 berikut : [5]

Fc =

𝑫𝒌 𝑫𝟏+𝑫𝟐+𝑫𝟑+ ……… +𝑫𝒏 𝟏

Fc = 𝑭𝒅

(2.27) (2.28)

Faktor Kebutuhan (Fk) seperti pada persamaan 2.29 berikut: 𝑲𝒆𝒃𝒖𝒕𝒖𝒉𝒂𝒏 𝑴𝒂𝒌𝒔𝒊𝒎𝒖𝒎 Fk= 𝑱𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝑫𝒂𝒚𝒂 𝑻𝒆𝒓𝒑𝒂𝒔𝒂𝒏𝒈 (2.29) Faktor kebutuhan dari beberapa jenis bangunan : Perumahan sedehana 50 – 75 % Perumahan besar 40 - 65 % Kantor 60 - 80 % Took sedang 40 - 60 % Toko serba ada 70 - 90 % Industri sedang 35 - 65 % Maka faktor diversitas dapat juga dinyatakan seperti pada persamaan 2.30 berikut: [5] Fd =

∑𝒏 𝒊=𝟏 𝑻𝑫𝑻𝒊 𝒙 𝑭𝒅𝒅𝒊 𝑫𝒌

2.30)

Dimana: TDTi = Jumlah daya tersambung dari suatu kelompok atau beban i, Fddi = kebutuhan dari suatu kelompok atau beban i,

Untuk fasa Tunggal (A) 𝑃 (𝑊𝑎𝑡𝑡) In= 𝑉 (𝑉𝑜𝑙𝑡).𝑐𝑜𝑠𝜑

(2.31)

Untuk fasa tiga (A 𝑃 (𝑊𝑎𝑡𝑡) In= 3.𝑉 (𝑉𝑜𝑙𝑡).𝑐𝑜𝑠𝜑 )

(2.32)

√

Keterangan : In = Arus Nominal (Ampere) V = Tegangan (Volt) P = Daya Terpasang (Watt) Pada dasarnya MCB fungsi dan kegunaannya sama dengan MCCB tiga pole, yakni menghubungkan dan memutuskan arus listrik pada rangkaian 3 fasa. Perbedaannya adalah pemutusan arus pada MCCB dapat diatur dengan persentase 100% sampai dengan 250% dari arus nominal beban penuh sedangkan pada MCB rating arusnya tidak dapat diatur. Besarnya rating nominal sebagai pengaman motor untuk MCCB adalah 2,5 x IN beban dan untuk MCB adalah sebesar 1,25 x IN beban. [8] 2.3.1 Transformator Transformator adalah suatu peralatan listrik dalam sistem arus bolak-balik yang digunakan untuk menaikkan dan menurunkan tegangan yang diinginkan. Transmisi daya listrik biasanya dilakukan dengan sistem tegangan tinggi karena dengan sistem tegangan tinggi dapat menekan rugi-rugi daya, rugi-rugi tegangan (drop tegangan), dan penampang konduktor yang digunakan


5

akan lebih kecil sehingga biaya lebih murah. [9] 2.3.2 Genset ( Generator Set ) Genset biasanya dimanfaatkan sebagai pembangkit energi listrik pada daerahdaerah atau lokasi yang belum terjangkau oleh suplai listrik PLN. Selain itu genset banyak dimanfaatkan sebagai sumber daya darurat (catu daya darurat) ketika PLN atau sumber utama daya listrik mengalami pemadaman.

Hidayatullah Jakarta, maka beban listrik harus direncanakan dan dievaluasi seoptimal mungkin agar diketahui seberapa besar beban yang diperlukan untuk mensuplai kebutuhan daya pada peralatan penerangan, panel mesin, dan pompa air. Ada beberapa jenis sistem suplai daya listrik, yaitu: 1. Suplai daya listrik dari gardu distribusi PLN. 2. Suplai daya listrik dari pembangkit sendiri berupa genset.

2.4 Perbaikan Faktor Daya Semua lampu tabung yang menggunakan ballast berupa reactor atau transformator akan mengakibatkan terjadinya komponen arus tidak berwatt, atau disebut daya reaktif (VAR) dalam rangkaian. Semakin besar daya reaktif yang terjadi mengakibatkan semakin rendahnya factor daya (cosφ ) lampu. Faktor daya diartikan sebagai perbandingan arus yang dibutuhkan untuk kerja nyata (W) terhadap arus total yang disuplai (VA). Atau dengan kata lain, bahwa faktor daya ialah perbandingan daya nyata (W) dengan daya semu (VA). Dinyatakan dalam gambar 2.2 di bawah :

Suplai daya listrik sangat penting dalam sistem kelistrikan, untuk menjaga kehandalan sistem dalam mensuplai beban. Dari tegangan menengah 20 KV masuk ke MVMDP F3, dan dari MVMDF F3 ke MVMDP gedung perpustakaan. Dari parkir ke transformator 20 KV 380 Volt/ 220 Volt 50 Hz 630 KVA dengan daya 555 KVA. Kemudian LVMDP utama yang distribusikan. Seperti pada blok diagram di gambar 3.1 berikut. PLN

M V M D P

LVMDP E

Generator Set Gambar 2.2 Diagram Segitiga Daya 3. INSTALASI LISTRIK GEDUNG PERPUSTAKAAN DAN PARKIR UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA Sebagai pusat layanan pustaka untuk seluruh sivitas akademika UIN Syarif

L V M D P S D P . P H

Gambar. 3.1 Blok Diagram Sistem Suplai Daya Listrik ke Panel 3.1

Suplai Cadangan Genset

Suplai daya yang terdapat di gedung perpustakaan dan parkir selain dapat suplai PLN juga menggerakkan suplai daya cadangan genset dengan Kapasitas


6

333 KVA 3 Phasa dengan tegangan 380 Volt 220 Volt 50 Hz yang hanya digunakan untuk membackup lantailantai layanan administrasi utama pada suplai-suplai MVMDP-E apabila suplai PLN padam. 3.2

Sistem Distribusi Daya

3. SDP PH Panel ke 3 ini adalah panel pembagi Sub Distribution Power House yang didistribusikan ke panel PP LIFT, Pompa Elektrik dan Pompa jokey. Tabel. 3.1 Sistem Pendistribusian Daya

Sistem distribusi Listrik diperoleh dari tegangan menengah 50 Hz masuk ke MVMDP ke Transformator 630 KVA 380 V/ 220 V, kemudian didistribusikan kepanel utama dilengkapi MCCB sebagai sistem pengamanan yang biasanya disesuaikan dengan beban terpasang. MCCB berfungsi sebagai pengaman tiap kelompok beban. Suplai daya tersebut akan didistribusikan ke panel distribusi utama ke panel penerangan daya, panel pembagi gedung, panel pompa, panel AC, Power House, Lift dan panel mesin. 3.3

Data Daya Listrik Gedung Perpustakaan dan Parkir UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Adapun jenis beban yang didistribusikan ke 3 sub panel pada perpustakaan dan parkir UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dengan data daya listrik dan ruangannya dari beban penerangan di dalam dan di luar beban daya lainnya, yaitu:

2

LVMDP E

4

SDP FH

Kapasitor Bank SDP AC PP/LP-PH MDP E SPARE 1 SPARE 2 PP/LP Elektrik PAM Joki PAM PP PM

Pada ruang power house terdapat 2 kelompok panel yang mensuplai daya listrik kebeban stop kontak, daya penerangan, pompa joky dan pompa hydrant secara ringkas jumlah beban daya dan total daya pada masing masing kelompok panel dapat di lihat pada tabel 3.2 di bawah ini : Tabel. 3.2 Daya Terpasang pada Panel Power House No

Beban

1.

Penerangan dan Stop Kontak Pompa hydrant dan pompa jokey Total

2.

Panel ke 2 LVMDP didistribusikan ke panel LVMDP E. Beban pertama, beban ke 2 dan beban ke 3 dijadikan cadangan.

LVMDP

3.5.1 Daya yang terpasang pada lantai power house

1. Panel LVMDP Dari panel LVMDP didistribusikan ke panel kapasitor bank ke SDPAC dan ke panel PPLP FH. Adapun beban yang terdapat pada panel LVMDP terdiri dari beban AC Kapasitor bank dan stop kontak. 2. Panel ke 2 LVMDP ke Panel LVMDP E

1

Jumlah (unit)

Total Daya (KW)

25

4,260

2

108,250

112,51 KW

3.5.2 Daya terpasang panel lantai 1A Pada lantai 1A terdiri dari beberapa kelompok panel beban seperti terlihat pada tabel 3.3 yang mensuplai beban Penerangan dan Stop Kontak.


7

Tabel. 3.3 Daya Terpasang Panel Lantai 1A No.

Beban

1. 2.

Stop Kontak Penerangan Total

Jumlah (unit) 18 12

Total Daya(KW) 7,200 6,800 14 KW

3.5.3 Daya terpasang panel lantai 1B

Tabel. 3.6 Daya Terpasang Panel Lantai 2B No. 1.

Beban Lampu Penerangan Stop Kontak Total

2.

Jumlah (unit) 12 16

Total Daya (KW) 10,000

22,740 32,74 KW

3.5.6 Daya terpasang panel lantai 3

Daya terpasang pada panel lantai 1B di bagi menjadi tiga kelompok, yaitu panel penerangan, panel st op kontak daya,dan panel AC (Air Condicioner) sebagaimana terlihat pada tabel 3.4 di bawah ini:

Daya terpasang pada panel lantai 3 dibagi menjadi dua kelompok beban lampu penerangan dan stop kontak daya sebagaimana pada tabel 3.7 di bawah ini.

Tabel. 3.4 Daya Terpasang Panel Lantai 1B

Tabel. 3.7 Daya Terpasang Panel Lantai 3

No. 1. 2. 3.

Beban Stop Kontak Penerangan AC Total

Jumlah Total Daya (unit) (KW) 12 5,400 12 102,000 12 44,270 151,67 KW

3.5.4 Daya Terpasang Panel Lantai 2A

No. 1.

Lampu Penerangan Stop Kontak Total

2.

157

Total Daya (KW) 9.200

59

19,300

Jumlah (unit)

Beban

28,5 KW

3.5.7 Daya terpasang panel lantai 4

Daya terpasang pada panel lantai 2A dibagi menjadi dua kelompok yaitu beban panel penerangan dan beban panel stop kontak daya sebagaimana pada tabel 3.5 di bawah ini:

Daya terpasang pada panel lantai 4 dibagi menjadi tiga kelompok panel lampu penerangan dan beban stop kontak pada tabel 3.8 berikut.

Tabel. 3.5 Daya Terpasang Panel Lantai 2A

Tabel. 3.8 Daya Terpasang Panel Lantai 4

No. 1. 2.

3.5.5

Beban Lampu Penerangan Stop Kontak Total

Jumlah (unit) 162 16


7,100 16,16 KW

Daya terpasang panel lantai 2B

Daya terpasang pada panel lantai 2B di bagi menjadi tiga kelompok yaitu lampu penerangan dan Stop kontak sebagaimana pada tabel 3.6 di bawah ini.

No.

Beban

1.

Lampu Penerangan Stop Kontak Total

2.

Daya (KVA)

Jumlah (unit)

Total Daya (KW)

12,71

194

12,710

17,3

46

17,300

30,01 KW

3.5.8 Daya terpasang panel lantai 5 Daya terpasang pada panel lantai 5 dibagi menjadi tiga kelompok beban stop kontak beban penerangan dan beban server sebagaimana terlampir pada tabel 3.9 berikut:


8

Tabel. 3.9 Daya Terpasang Panel Lantai 5 No.

Beban

1. 2. 3.

Stop Kontak Penerangan Server Power

Jumlah (unit) 46 218 15

Total Daya (KW) 17,300 13,180 6,400

36,88 KW

Total

Tabel. 3.12 Daya Terpasang Panel Mesin Sistem No. 1. 2. 3. 4.

3.5.9 Daya terpasang panel lantai 6 Daya terpasang pada panel lantai 6 (enam) di bagi menjadi tiga kelompok panel penerangan kelompok panel stop kontak daya dan panel AC sebagaimana pada tabel 3.10 berikut. Tabel. 3.10 Daya Terpasang Panel Lantai 6 No. 1. 2. 3.

Beban Stop Kontak Penerangan AC Total

Jumlah Total Daya (unit) (KW) 36 15.000 182 11.540 11 36.450 62.990 KW

3.5.10 Daya terpasang panel lantai 7 Daya terpasang pada panel lantai 7 di bagi menjadi tiga kelompok beban penerangan, beban stop kontak, beban AC sebagaimana terlampir pada tabel 3.11 di bawah ini. Tabel. 3.11 Daya Terpasang Panel Lantai 7 No. 1. 2. 3.

Beban Penerangan Stop Kontak AC Total

Jumlah (unit)

Total Daya (KW)

181 41 8

10.720 18.700 201.780

231.200 KW

3.5.11 Daya terpasang panel lantai mesin sistem Daya terpasang pada panel lantai mesin sistem di bagi menjadi empat lift gondola mesin sistem panel AC (Air Condicioner) sebagaimana pada tabel 3.12 ini:

Beban Lift Gondola Mesin Sistem Boster Pump Total

Jumlah (unit) 2


2 20

8,75 6,4

1

2,75 85,4KW

3.6 Kapasitor Bank Kapasitor bank yang digunakan di Gedung Perpustakaan dan Parkir UIN Syarif Hidayatullah sebanyak 14 step kapasitor daya, dengan kapasitas perunitnya step 1 s.d. step 14 berkapasitas 25 KW. 4. ANALISA 4.1 Analisa kebutuhan Daya listrik dalam Evaluasi Perencanaan Untuk menghitung dan menganalisa terlebih dahulu harus mengetahui perkiraan keadaan beban: - Beban maksimum. - Beban rata rata. 4.1.1 Beban maksimum Untuk menentukan seberapa besar daya listrik yang dibutuhkan pada masingmasing panel perlu diketahui beban maksimum yang terjadi pada masingmasing panel. Dibutuhkan faktor kebutuhan (Fk), faktor difersitas dan faktor kebersamaan. Untuk komersial faktor kebutuhannya yaitu berkisar dari 90-100%. Untuk dapat menghitung besaran kebutuhan daya maksimum harus disesuaikan dengan daya terpasang pada setiap panel. Contoh perhitungan, pada panel LP lantai 7, hasil perhitungan kebutuhan daya maksimum (Dk) dari panel yang ada di Gedung Perpustakaan dan Parkir UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dengan persamaan (2.27 - 2.30).


9

Diketahui: - Faktor Kebutuhan Fddi= 90 % = 0,9 - Faktor diversitas Fd = 1,1 1 - Faktor Kebersamaan Fc= 1,1= 0,9 - 𝐷𝑘 =

10720 𝑥 0,9

= 661,617 kVA 𝟏𝟖𝟖,𝟓𝟔𝟏 𝐊𝐖 𝟎,𝟗𝟓

Beban Rata-Rata =

= 198,485 KVA

= 8.770 KW

1 𝑜,9

Dengan cara yang sama, maka kebutuhan daya maksimum (Dk) pada beban yang terpasang di gedung perpustakaan dan parkir UIN Syarif Hidayatullah Jakarta sebesar 628.537 KW.

Dari hasil perhitungan di atas maka faktor kapasitas dari transformator dan generator serta faktor kebutuhan untuk panel utama pada gedung perpustakaan dan parkir UIN Syarif Hidayatullah dapat dihitung sebagai berikut : Faktor kebutuhan/demand 𝟔𝟔𝟏,𝟔𝟏𝟕 𝐊𝐕𝐀 = 𝟖𝟔𝟑,𝟏𝟎𝟓𝟑 𝐊𝐕𝐀 = 0,9 𝟏𝟗𝟖,𝟒𝟖𝟓 𝐊𝐕𝐀 𝟔𝟑𝟎 𝐊𝐕𝐀

4.1.2 Beban rata-rata

Faktor kapasitas =

Beban rata rata yang akan di hitung ini berdasarkan standardisasi dari faktor karakteristik beban. Pada faktor beban komersial di asumsikan sebesar 30 % maka dapat di hitung beban rata-rata dari beban kebutuhan daya maksimum dari panel LVMDP yaitu sebesar 188.561 KW

4.3 Perhitungan Kapasitas Pengaman (MCB/MCCB)

4.2 Analisa Beban Terpasang

Pengaman untuk panel : a. LVMDP ACB sebesar 800 Ampere dengan kabel penghantar NYY 4 x 2 (1 x 300 mm2), b. SDP ACMCCB sebesar 400 - 630 Ampere dengan kabel penghantar NYY 4 x 2 (1 x 150 mm2), c. SDP Power House MCCB sebesar 400 - 600 Ampere dengan penghantar FRC 4 x 150 mm2, d. Elektrik Pump MCB 140 - 200 Ampere dengan penghantar NYY 4 x 95 mm2, e. PPL LIFT 100 - 200 Ampere dengan penghantar FRC 4 x 70 mm2.

Untuk mengetahui seberapa besar kapasitas peralatan suplai tenaga listrik yang akan di suplai tenaga listrik yang akan di pakai dalam hal ini adalah Transformator dan generator pada panel utama (LVMDP) dalam perhitungan dan analisa diasumsikan dengan faktor daya (cos φ) rata-rata 0,95 lagging. Kapasitas daya terpasang dari transformator dan generator masingmasing sebesar 630 kVA. Daya aktif beban terpasang yang ada di gedung perpustakaan dan parkir UIN Syarif Hidayatullah Jakarta diperoleh sebesar 819,95 KW. Beban Terpasang =

𝟖𝟏𝟗,𝟗𝟓 𝐊𝐖 𝟎,𝟗𝟓

= 863,1053 kVA Beban Maksimum =

𝟔𝟐𝟖,𝟓𝟑𝟕 𝐊𝐖 𝟎,𝟗𝟓

= 0,3

Penggunaan pengaman (MCB/MCCB) pada suatu instalasi listrik sangat diperlukan. Besarnya nilai pengaman yang digunakan tergantung pada besar arus yang mengalir.

Nilai rating untuk kabel di atas sudah sesuai karena masih di bawah Kuat Hantar Arus (KHA) berdasarkan PUIL. Sedangkan rating untuk pengaman masih berada di range 1,25 In. Dengan asumsi tegangan kerja 380 V dan faktor daya rata-rata perhari didapat sebesar 0,95. Untuk kapasitas pengaman


10

(MCB/MCCB) pada panel PP Lift sebesar 67,50 Watt, maka dengan persamaan (2.3) didapat sebesar 108 Ampere.

Sebagai contoh perhitungan dalam menganalisa drop tegangan rugi-rugi daya kapasitas MCB untuk setiap panel dilakukan perhitungan untuk panel lift.

Dengan menentukan kapasitas dari MCB dimasukkan faktor pengali sebesar 1,2 × In maka MCB yang digunakan pada panel PP lift sebesar 135 A.

Panjang penghantar dari Panel utama ke panel PP LIFT sebesar 175 m dengan beban terpasang sebesar 67,50 KW, luas penampang penghantar FRC 4x70 mm2 dan ρ= 0,0175 x 10-6Ω mm, maka dengan persamaan (2.7) didapat nilai jatuh tegangan sebesar 0,04375 Ω. Sedang untuk arus bolak balik tiga fasa dapat dihitung dengan persamaan (2.3) didapat 108 A.

Pemakaian kapasitas pengaman MCB/MCCB yang lebih besar dimaksudkan untuk mengantisipasi jika terjadi penambahan beban listrik dari panel-panel tersebut. 4.4. Perhitungan Jenis Penghantar (Kabel) Pemakaian penghantar dalam suatu instalasi sangat diperlukan. Untuk menentukan besarnya nilai penghantar, dapat dilihat dari besarnya arus yang mengalir pada penghantar dan jenis pengaman yang digunakan. Dengat kuat arus pada panel PP Lift yang terpasang sebesar 125 A untuk seluruh ruangan di lantai 7 maka digunakan penampang (kabel) FRC 4 x 50 mm2. Demikian juga dengan panelpanel yang lain. 4.5 Analisa Turun Tegangan dan Rugi-Rugi Daya Listrik pada Saluran Distribusi Turun tegangan dan rugi-rugi daya ditentukan berdasarkan panjang dari panjang penghantar, luas penampang penghantar dan tahanan penghantar. Dalam analisa turun tegangan dan rugirugi daya yang dihitung hanya sebatas penghantar-penghantar yang terjauh di atas 100 m, yaitu dari panel utama sampai dengan panel operasional dengan asumsi arus seimbang untuk setiap fasanya.

Dengan persamaan (2.6) drop tegangan didapat sebesar 4,725 Volt. Persentase turun tegangan, dihitung dengan persamaan (2.22) didapat 2,15 %. Rugi-rugi daya penghantar, dengan persamaan (2.8) didapat 510,3 Watt. Untuk 3 Fasa, maka rugi-rugi daya penghantarnya menjadi 1.530,9 Watt. Dan persentase rugi daya sebesar 2,268%. Dengan cara perhitungan yang sama, besar turun tegangan dan rugi-rugi tegangan jatuh 2,268% sebenarnya tidak memenuhi syarat untuk di gedung atau di rumah yang seharusnya di bawah 2% sehubungan hal tersebut harus di perbaiki dengan cara : a. pengalihan beban dengan cara di kurangi. b. dengan cara menaikkan penampang konduktor. Dari hasil perhitungan di atas dapat ditentukan bahwa nilai rating untuk kabel adalah sesuai dengan PUIL karena masih di bawah KHA. Jatuh tegangan dalam range 0,07 – 4,99 Volt ini masih memenuhi persyarataan dari yang ditetapkan PLN sebesar 5%.


11

5. KESIMPULAN Dari analisis tentang Evaluasi Perencanaan Karakteristik Instalasi Listrik dan Optimalisasi Daya terpasang pada Gedung Perpustakaan dan Parkir UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Pengaman untuk panel : a. LVMDP ACB sebesar 800 Ampere dengan kabel penghantar NYY 4 x 2 (1 x 300 mm2), b. SDP ACMCCB sebesar 400 - 630 Ampere dengan kabel penghantar NYY 4 x 2 (1 x 150 mm2), c. SDP Power House MCCB sebesar 400 - 600 Ampere dengan penghantar FRC 4 x 150 mm2, d. Elektrik Pump MCB 140 - 200 Ampere dengan penghantar NYY 4 x 95 mm2, e. PPL LIFT 100 - 200 Ampere dengan penghantar FRC 4 x 70 mm2. Nilai rating untuk kabel di atas sudah sesuai dengan PUIL. Sedangkan rating untuk pengaman masih berada di range 1,25 In. 2. Nilai jatuh tegangan pada masingmasing panel berada pada range 0,07-4,99 Volt yang sesuai dengan PUIL yaitu sebesar 5%. DAFTAR PUSTAKA 1] Academia.2013. Karakteristik beban tenaga listrik. www.academia.edu. 2013. karakteristik beban tenaga listrik (Diakses pada tanggal 21 Februari 2016, 09:05 WIB)

2] Akhdana, Zizan. 2015. Peralatan pengaman listrik. http://akhdanazizan. com/peralatanpengamanan-arus-listrik.html (Diakses pada tanggal 21 Februari 2016, 10:25 WIB). 3] Hasan Basri.1997. Sistem Distribusi DayaListrik. ISTN Bina Cipta. 4] http://konversi word press.com/ 2010/05/05 memahami faktor daya 5] Kadir, Abdul.1989.Transformator. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. 6] Nasional B.S SNI .2000. Persyarat Umum Instalasi Listrik (PUIL2000). Jakarta: Badan Standarisasi Nasional 7] Pratama. Andika . PT. 2013. Laporan final master plan.Jakarta. 8] Scrib.2016.TeknikPemanfaatanListri k.www.scrib.com/searcdocuments?q uery=teknik+pemanfaatan + listrik (Diakses pada tanggal 21 Februari 2016, 10:05 WIB) 9] VanHarten,P.1992.Instalasi Listrik Arus Kuat 3. Cetakan Ke 3. Diterjemahkan oleh setiawan. E. Bandung: Bina cipta Penulis : 1) Asep Sodikin, ST., Alumni (2016), Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan. 2) Ir. Dede Suhendi, MT., Pembimbing I / Dosen Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan 3) Evyta Wismiana, ST., MT. Pembimbing II / Dosen Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Pakuan.


12


Page 13

Oleh Asep Sodikin 1), Dede Suhendi 2), Evyta Wismiana 3) ABSTRAK

Recommend Documents