MEMPERBAIKI PROFIL TEGANGAN DI SISTEM DISTRIBUSI PRIMER DENGAN

Document Sample
MEMPERBAIKI PROFIL TEGANGAN DI SISTEM DISTRIBUSI PRIMER DENGAN Powered By Docstoc
					Memperbaiki Profil Tegangan …                                                                     NP.Satriya Utama


        MEMPERBAIKI PROFIL TEGANGAN DI SISTEM DISTRIBUSI PRIMER
                       DENGAN KAPASITOR SHUNT
                                           Ngakan Putu Satriya Utama
                    Staff Pengajar Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
                                        Kampus Bukit Jimbaran, Bali, 80361
                                        Email: ngakansatriya@ee.unud.ac.id

                                                     Abstrak

         Peningkatan beban yang bersifat induktif dapat mengakibatkan pada penurunan faktor daya, peningkatan
rugi-rugi jaringan, penurunan tegangan khususnya pada ujung saluran, dan regulasi tegangan yang memburuk.
Berdasarkan pada Laporan Akhir Studi Pengembangan Sistem Distribusi Bali tahun 2004 terdapat beberapa
penyulang yang memiliki profil tegangan dibawah standar yang diijinkan, diantaranya penyulang Susut.
         Alternatif yang dapat dilakukan untuk memperbaiki profil tegangan tersebut adalah dengan melakukan
kompensasi daya reaktif yaitu dengan memasang kapasitor shunt. Dengan menggunakan aplikasi program Edsa
Technical 2000 Service Pack 3.5 dapat ditentukan lokasi pemasangan dan kapasitas kapasitor shunt yang paling
optimal untuk memperbaiki profil tegangan tersebut.
         Dari hasil optimasi yang telah dilakukan pada penyulang Susut kapasitor shunt ditempatkan pada jarak
34,022 km (bus 70 A) dari sumber dengan kapasitas 2100 kVAR. Kenaikan tegangan pada bus (penyulang Susut)
yang memiliki tegangan paling rendah mencapai 19,070 kV dari tegangan awal 17,946 kV.

Kata Kunci : daya reaktif, penurunan tegangan, faktor daya, optimasi.

1.   PENDAHULUAN                                              akibat pembebanan tersebut. Pemasangan kapasitor
                                                              shunt ini diharapkan akan dapat menurunkan rugi-
      Di Bali pariwisata berkembang dengan pesat
                                                              rugi yang berarti penghematan energi listrik,
namun penyediaan fasilitas energi listrik tidak
                                                              peningkatan kualitas tegangan dan kualitas daya
seimbang, sehingga fasilitas energi listrik yang ada
                                                              (power quality), serta penurunan arus listrik yang
tidak memadai dari segi kuantitas maupun kualitas.
                                                              mengalir pada beban sehingga dapat menambah
Profil tegangan berada pada batas minimal dari
                                                              beban tanpa perlu menambah atau membangun
standar yang diijinkan dialami di daerah ini sehingga
                                                              saluran yang baru.
sangat mengganggu dan merugikan konsumen.
                                                                     Dalam penelitian ini dikaji tentang profil
Berdasarkan       pada     Laporan     Akhir     Studi
                                                              tegangan pada penyulang Susut di Area Jaringan Bali
Pengembangan Sistem Distribusi Bali tahun 2004,
                                                              Timur serta studi optimasi penentuan lokasi
bahwa profil tegangan pada Area Jaringan Bali Timur
                                                              pemasangan dan kapasitas kapasitor shunt dalam
khususnya pada penyulang Ubud dan Susut berada
                                                              upaya memperbaiki profil tegangan tersebut dengan
pada posisi dibawah standar yakni sebesar 11,03 %
                                                              program Edsa Technical 2000 Service Pack 3.5.
dan 18,16 % (lebih dari 5 % dari tegangan kerja,
                                                                    Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini
SPLN 72, 1987).
                                                              adalah untuk mengoptimasi lokasi pemasangan dan
      Bila suatu jaringan tidak memiliki sumber daya
                                                              kapasitas kapasitor shunt agar diperoleh kompensasi
reaktif di daerah sekitar beban, maka akan mengalir
                                                              daya reaktif sesuai dengan kebutuhan beban sehingga
arus reaktif pada jaringan, yang berakibat pada
                                                              diperoleh profil tegangan yang sesuai dengan standar
penurunan faktor daya, peningkatan rugi-rugi
                                                              yang ditetapkan untuk meningkatkan kualitas daya
jaringan, penurunan tegangan khususnya pada ujung
                                                              listrik.
saluran, dan regulasi tegangan yang memburuk. Hal
ini akan menimbulkan kerugian baik pada produsen
dalam hal ini adalah PLN sebagai penyedia listrik             2. TINJAUAN PUSTAKA
maupun konsumen (pemakai listrik).                            2.1 Sistem Jaringan Distribusi
      Alternatif untuk mengurangi akibat dari                       Jaringan transmisi dan jaringan distribusi pada
meningkatnya arus reaktif ini adalah dengan                   sistem tenaga listrik berfungsi sebagai sarana untuk
melakukan kompensasi daya reaktif, yang bertujuan             menyalurkan energi listrik yang dihasilkan dari pusat
untuk transportasi daya reaktif pada jaringan tenaga          pembangkit ke pusat-pusat beban. Sistem jaringan
listrik dan menjaga agar profil tegangan selalu berada        distribusi dapat dibedakan menjadi dua yaitu sistem
pada batas-batas yang diijinkan. Alternatif yang dapat        jaringan distribusi primer dan sistem jaringan
dilakukan adalah dengan memasang kapasitor shunt.             distribusi sekunder. Kedua sistem tersebut dibedakan
Kapasitor shunt berguna sebagai sumber daya reaktif           berdasarkan tegangan kerjanya. Pada umumnya
tambahan untuk mengkompensasi daya induktif                   tegangan kerja pada sistem jaringan distribusi primer


Teknologi Elektro                                        45                     Vol. 7 No. 1 Januari - Juni 2008
Memperbaiki Profil Tegangan …                                                                          NP.Satriya Utama


adalah 20 kV, sedangkan tegangan kerja pada sistem                    Kapasitor shunt mensuplai daya reaktif atau arus
jaringan distribusi sekunder adalah 220/380 V.                   untuk menetralkan komponen keluaran antar phasa
                                                                 dari arus yang diperlukan oleh beban induktif.
                                                                 Penurunan tegangan pada penyulang, atau pada
                                                                 saluran transmisi yang pendek dengan faktor daya
                                                                 yang ketinggalan dapat dihitung sebagai berikut :
                                                                      VD = IRR + IXXL volt                      ( 1)
                                                                 Dengan
                                                                   R = resistansi total pada penyulang (ohm)
                                                                   XL= reaktansi induktif total pada penyulang
                                                                           (ohm)
                                                                   IR = komponen daya nyata dari arus (A)
           Gambar 1. Tipikal jaringan distribusi                   IX = komponen reaktif arus tertinggal (A)
2.2   Pengaruh Kapasitor Shunt                                         Ketika kapasitor ditempatkan pada akhir saluran,
     Kapasitor ini terhubung paralel pada jaringan               resultan drop tegangannya dapat dihitung :
maupun langsung pada beban, dengan tujuan untuk                        VD = IRR + IXXL - ICXL            Volt     (2)
perbaikan faktor daya, sebagai pengatur tegangan                 Dimana Ic =         komponen reaktif dari arus yang
maupun untuk mengurangi kerugian daya dan                        mendahului.
tegangan pada jaringan (Deshpande, 1990).                        Perbedaan antara penurunan tegangan yang dihitung
     Dengan anggapan tegangan sisi beban                         berdasarkan persamaan (1) dan (2) adalah kenaikan
dipertahankan konstan, maka dari gambar dibawah                  tegangan pada pemasangan kapasitor yang dapat
ini terlihat bahwa dengan menggunakan kapasitor                  ditunjukkan sebagai berikut :
shunt, maka arus reaktif yang mengalir pada saluran                      VR = ICXL Volt                            (3)
akan berkurang. Hal ini menyebabkan berkurangnya                         Penurunan tegangan maksimum pada beban
penurunan tegangan pada saluran, sehingga                        penuh, yang dibolehkan dibeberapa titik pada
diperlukan tegangan sumber yang tidak berbeda jauh               jaringan distribusi adalah (SPLN 72 :1987) :
dengan tegangan terima. Berkurangnya arus reaktif                   a. SUTM = 5 % dari tegangan kerja bagi sistem
yang mengalir pada saluran akan memberikan                             radial
penurunan rugi-rugi daya dan rugi-rugi energi                       b. SKTM = 2 % dari tegangan kerja pada sistem
                                                                       spindel dan gugus.
                                                                    c. Trafo distribusi = 3 % dari tegangan kerja
                                                                    d. Saluran tegangan rendah = 4 % dari tegangan
                                                                       kerja tergantung kepadatan beban.
                                                                    e. Sambungan rumah = 1 % dari tegangan nominal.


                           (a)                                   2.3 Koreksi Faktor Daya
                                                                      Pembangkitan daya reaktif pada perencanaan
                                                                 daya dan pensuplaiannya ke beban-beban yang
                                                                 berlokasi pada jarak yang jauh adalah tidak
                                                                 ekonomis, tetapi dapat dengan mudah disediakan
                                                                 oleh kapasitor yang ditempatkan pada pusat beban.

                           (b)




                                                                  Gambar 3. Ilustrasi dari perubahan daya nyata dan daya
                                                                  reaktif sebagai fungsi dari faktor daya beban, pada daya
                                                                                  semu dari beban konstan.
                       Gambar 2.
      (a) Rangkaian ekivalen dari saluran, Diagram vektor
            pada rangkaian pada faktor daya lagging (b)              Dengan mengasumsikan beban disuplai dengan
           tanpa kapasitor dan (c) dengan kapasitor shunt        daya nyata (aktif) P, daya reaktif tertinggal Q1, dan
                                                                 daya semu S1, pada faktor daya tertinggal bahwa :



Teknologi Elektro                                           46                       Vol. 7 No. 1 Januari - Juni 2008
Memperbaiki Profil Tegangan …                                                                                  NP.Satriya Utama


                        P                                          dari pemasangan kapasitor shunt sama dengan harga
             cos θ1 =                                  ( 4)        dari kapasitor tersebut.
                        S1                                              Keuntungan lain dari pemasangan kapasitor
atau                                                               adalah perbaikan faktor daya dan pengurangan kVA
                                 P                                 yang mengalir pada jaringan. Dengan pemasangan
             cos θ1 =                                              kapasitor akan ( 2.19 )
                                                                                        mengurangi daya reaktif yang
                        (P               )
                                             1
                             2
                                 + Q12       2                     mengalir pada jaringan, sehingga dengan daya nyata
                                                                   yang sama, maka faktor daya akan lebih besar dan
                                                                   kVA akan berkurang. Keadaaan ini ditunjukkan pada
ketika kapasitor shunt Qc kVA dipasang pada beban,
                                                                   gambar berikut
faktor daya dapat ditingkatkan dari cos θ1 ke cos θ2,
dimana :
                        P
            cos θ2=                                    ( 5)
                        S2
                                  P
                    =
                        (P               )
                                             1
                             2
                                 + Q2 2
                                    2

                                                                       Gambar 5. Vektor diagram pada jaringan dengan
                                     P
                    =                                                             pemasangan kapasitor
                                                                                   ( 2.22 )
                        [P                        ]
                                                   1
                                 + (Q1 − Qc )
                             2                   2 2
                                                                       Faktor daya merupakan perbandingan antara
                                                                   daya nyata (kW) dan daya semu (kVA). Dari gambar
                                                                   dapat ditentukan bahwa faktor daya sebelum dan
                                                                   sesudah dipasang kapasitor adalah cos θ dan cos θnew.
                                                                   Setelah dipasang kapasitor, faktor daya menjadi :
                                                                                           ⎧       ⎛ Q − Qc         ⎞⎫
                                                                       Pf new =cos ⎨arc. tan ⎜                      ⎟⎬     (6)
                                                                                           ⎩       ⎝ P              ⎠⎭
                                                                   Dari gambar 2.8 dapat ditentukan :

                                                                               [(P )                      ]
                                                                                                           1
                                                                                           + (Q − Qc )
                                                                                       2                 2 2
                                                                       S   =                                              (7)
                          (a)
                                                                        Dengan adanya perbaikan faktor daya, akan
                                                                   timbul pengurangan kVA yang mengalir pada
                                                                   jaringan. Sehingga pada jaringan tersebut dapat
                                                                   ditambahkan sejumlah kVA sebesar pengurangan
                                                                   kVA yang terjadi. Tambahan kVA ini merupakan
                                                                   selisih antara kVA sebelum dipasang kapasitor
                                                                   dengan kVA setelah dipasang kapasitor.

                                                                       ΔD = S – S’

                                                                                   {                           }
                          (b)                                                                                   1
                                                                           = S − P + (Q − Qc )
                                                                                               2              2 2
       Gambar 4. Ilustrasi dari koreksi faktor daya                                                                        (8)
                                                                   dimana :
    Oleh karena itu, dapat dilihat dari gambar 4.b,                    ΔD = kVA tambahan
daya semu dan daya reaktif menurun dari S1 kVA                         S = kVA saat beban puncak sebelum
menjadi S2 kVA dan dari Q1 kvar menjadi Q2 kvar.                            dipasang kapasitor
Tentu saja, penurunan hasil daya reaktif dalam                         S’ = kVA saat beban puncak setelah dipasang
penurunan arus total, yang disebabkan oleh turunnya                          kapasitor
penyusutan daya. Sehingga koreksi faktor daya                          P = daya aktif
menghasilkan      penghematan      ekonomi    dalam                    Q = daya reaktif
pengeluaran yang besar dan pengeluaran bahan bakar                     Qc = rating dari kapasitor (kVAR)
melalui pengurangan kapasitas kilovoltampere dan
penurunan rugi daya dalam semua perlengkapan                            Dengan adanya kVA tambahan pada suatu
diantara titik yang dipasang kapasitor dan rencana                 jaringan, akan menambah jumlah beban yang dapat
sumber daya, termasuk saluran distribusi, trafo di                 ditanggung oleh jaringan tersebut. Hal ini merupakan
gardu induk dan saluran transmisi. Peningkatan                     suatu keuntungan, karena apabila ada tambahan
faktor daya adalah titik dimana keuntungan ekonomis

Teknologi Elektro                                             47                           Vol. 7 No. 1 Januari - Juni 2008
Memperbaiki Profil Tegangan …                                                                                               NP.Satriya Utama


beban pada daerah dimana jaringan itu berada, daya               9.  The “from” bus and “to“ bus ID code for the
listriknya dapat dikirim melalui jaringan tersebut                   primary feeder along which the capacitor bank
tanpa perlu membangun jaringan yang baru.                            will be place,
                                                                 10. Capacitor standar size,
2.4. Optimasi Lokasi dan Kapasitas Kapasitor
     Shunt Pada Jaringan Distribusi Primer
     Radial                                                      4.1 PEMBAHASAN
     Aplikasi dari kapasitor shunt pada jaringan                 4.1 Data-Data Sistem Kelistrikan di Area
distribusi primer radial memberikan keuntungan                        Jaringan Bali Timur
secara ekonomis baik dari segi kegunaan maupun                        Area Jaringan Bali Timur melayani daerah di
pelayanan. Secara umum salah satu keuntungan dari                Kabupaten Gianyar, Bangli, Klungkung dan
pemasangan kapasitor adalah penurunan kVA pada                   Karangsem. Sampai saat ini energi listrik disuplai
gardu induk. Penurunan kVA setelah pemasangan                    dari Gardu Induk Gianyar dan Gardu Induk
kapasitor ini ditunjukkan dengan rumus (Edsa Users               Amlapura.       Panjang penyulang mencapai 212,852
Guide, 2000) :                                                   kms. Penyulang ini menggunakan penghantar dengan
     Sr = S −     (P   2
                           + (Q − Qc )
                                         2
                                             )       (9)
                                                                 jenis yang berbeda-beda. Data-data penghantar
                                                                 tersebut seperti berikut ini :
dengan :
    S      =   kVA sebelum dipasang kapasitor                    Tabel 1. Data-data penghantar
    P      =   komponen daya aktif (kW)
    Q      =   komponen daya reaktif                                                          Jenis
                                                                  No                                                 R          X        KHA
    Qc     =   rating kapasitor (kVAR)                                                     Penghantar
                                                                                                           2
                                                                      1                XLPE 240 mm              0,16100       0,9800      358
Program ini juga bertujuan untuk meminimalkan                         2                  MVTIC                  0,26500       0,10600     272
                                                                      3                A3C 150 mm2              0,23750       0,30020     425
biaya :
                                                                      4                A3C 95 mm2               0,37440       0,33210     320
  1. pembangkitan kVA di Gardu Induk
                                                                      5                A3C 70 mm2               0,53030       0,34060     255
  2. rugi-rugi energi
  3. investasi kapasitor
                                                                 Profil tegangan merupakan indikator kualitas tenaga
                                                                 listrik. Untuk perbaikan kualitas tenaga listrik sangat
                                                                 dibutuhkan analisis profil tegangan. Analisis ini
3. METODE
                                                                 dilakukan untuk mengetahui profil tegangan yang
         Sebelum melakukan optimasi lokasi dan
                                                                 terjadi pada tiap-tiap bus sehingga dapat diketahui
kapasitas kapasitor shunt dengan bantuan program
                                                                 kualitas tegangan pelayanan di konsumen.
Edsa, maka terlebih dahulu dilakukan analisa aliran
daya dengan tujuan untuk mengetahui besarnya P
(daya aktif), Q (daya reaktif), S (daya semu), Pf, Ploss,                                                   Penyulang Susut
Qloss, tegangan masing-masing bus dan beban serta
                                                                                    1400
pelanggarannya. Selanjutnya dilakukan perhitungan                                   1200
optimasi lokasi dan kapasitas kapasitor, untuk
                                                                      Beban (kVA)




                                                                                    1000
membandingkan hasil sebelum dan sesudah                                             800
                                                                                                                                        Beban (kVA)
dipasangnya kapasitor pada penyulang tersebut.                                      600
                                                                                    400
                                                                                    200
       Program ini menggunakan data input yang sama
                                                                                      0
seperti program aliran daya. Proses dari program                                           1   3   5   7   9 11 13 15 17 19 21 23
optimasi ini dimulai dengan mengisi data-data yang                                                             Jam
ditampilkan oleh step-step program, seperti berikut
ini (Edsa Users Guide, 2000) :                                                      Gambar 5. Grafik pola beban harian Penyulang Susut
1. Cost of demanded power (kVA/year) at the
      substation                                                      Drop tegangan terbesar pada penyulang Susut
2. Cost of energy losses ($/kWh)                                 terjadi pada pukul 20.00 yaitu sebesar 191 V (13,33
3. Cost of capacitor annual investment                           %) pada beban KN 048. Beban puncak terjadi pada
     ($/kVAR/year)                                               pukul 20.00 serta beban terendah terjadi pada pukul
4. Load demand faktor                                            10.00 - 14.00. Dari hasil eksekusi program didapat
5. Low load level percentage,                                    bahwa rugi-rugi terbesar pada penyulang Susut
6. Permitted voltage increase in % at the low load               sebesar 549,607 kW atau 9,7 % dari besarnya
      level,                                                     sumber yaitu 5652,077 kW.
7. The maximum iteration number of the load flow                      Dari analisis profil tegangan didapatkan pada
      calculation                                                pukul 01.00 – 03.00, 05.00 – 18.00, dan pukul 23.00
8. The tolerance of the load flow calculations,                  – 24.00 tidak ada tegangan di bawah standar, tetapi


Teknologi Elektro                                           48                                             Vol. 7 No. 1 Januari - Juni 2008
Memperbaiki Profil Tegangan …                                                                      NP.Satriya Utama


pada pukul 04.00 dan pukul 19.00 – 22.00 terdapat               2.   Energy Lost Cost ($/kWh)
tegangan yang berada pada batas-batas yang tidak                     Dapat dihitung dengan menggunakan data Harga
diijinkan ( 150 bus)                                            Transfer Tenaga Listrik Tahun 2005 kolom 13 pada
                                                                lampiran 8 ,yaitu Rp/kWh yang besarnya 571,24.
Dari hasil analisis profil tegangan dapat dilihat grafik        Karena ditentukan dengan menggunakan $/kWh
salah satu beban seperti berikut ini :                          maka besarnya energy lost cost menjadi $ 0,05/kWh.
                                                                3. Capacitor Investment Cost ($/KVAR/year)
                                                                     Capacitor Investment Cost dapat ditentukan
                                                                sebagai berikut. Berdasarkan data bahwa untuk
                                                                kapasitor dengan kapasitas 900 kVAR harganya
                                                                sebesar 170 juta rupiah, yang berarti setiap kVARnya
                                                                sebesar Rp.188888,8889. Dengan mengasumsikan
                                                                umur kapasitor selama 15 tahun maka yang harus
                                                                diinvestasi setiap tahunnya sebesar $ 1,26.
                                                                4. Load Demand Factor
                                                                     Diasumsikan sebesar 0,95
                                                                5. Low Load Level Percent
     Gambar 6. Profil tegangan bus beban KN 048
                                                                     Diasumsikan sebesar 60 %
                                                                6. Permitted Voltage Up % at Low Load Level
                                                                     Sesuai dengan standar tegangan yang diijinkan
                                                                pada jaringan tegangan menengah maka ditentukan
                                                                besarnya yaitu 5 %.
                                                                     Pada program ini sebelum running program
                                                                dilakukan maka ditentukan pula ending bus of main
                                                                feeder line yaitu penempatan kapasitor pada suatu
                                                                bus pada feeder utama. Pada penyulang Susut bus
                                                                akhir pada main feeder adalah bus 85A. Sehingga
                                                                program Edsa Technical 2000 Service Pack 3.5 akan
                                                                mengoptimasi        lokasi   pemasangan       kapasitor
       Gambar 7. Profil beban bus beban KN 048
                                                                disepanjang main feeder yaitu dari sumber ke bus
                                                                85A.
Dari analisis profl tegangan dapat disimpulkan
                                                                     Demikian pula untuk besarnya kapasitas
bahwa kualitas daya penyulang susut masih rendah.
                                                                kapasitor, dapat ditentukan berdasarkan kapasitor
Beban-beban yang mengalami penurunan tegangan
                                                                yang ada dipasaran. Dalam penelitian ini kapasitas
terbesar pada penyulang diatas berada pada ujung-
                                                                kapasitor yang akan digunakan yaitu 300 kVAR.
ujung jaringan.
                                                                Selanjutnya eksekusi/running program dapat
                                                                dilakukan.
       Sebelum melakukan eksekusi program optimasi,
                                                                     Dari output program optimasi tersebut dapat
maka terlebih dahulu dilakukan perhitungan
                                                                dilihat terjadi penurunan P, Q, S, Ploss dan Qloss.
perhitungan dan asumsi terhadap data yang akan
                                                                Dengan injeksi kapasitor sebesar 2100 kVAR pada
dientry sesuai dengan parameter-parameter yang
                                                                penyulang Susut dapat meningkatkan faktor daya
telah ditentukan seperti berikut ini :
                                                                (cos φ) menjadi 0,98. Hasil ini cukup signifikan
1. Cost of Substation KVA ($/kVA/year)
                                                                dibandingkan sebelum dipasangnya kapasitor yang
      Berdasarkan harga Transfer Tenaga Listrik tahun
                                                                memiliki faktor daya sebesar 0,86. Diketahui juga
2005 PT. PLN (Persero) Distribusi Bali bahwa harga
                                                                bahwa posisi kapasitor yang paling optimum adalah
kapasitas tenaga listrik sebesar Rp. 138,653/kW.
                                                                pada jarak 34,022 km dari sumber atau jika pada
Dengan melakukan perhitungan besarnya daya yang
                                                                diagram segaris yang telah digambar pada program
terealisasi pada tahun 2005, yang didapat dari pola
                                                                Edsa Technical 2000 Service Pack 3.5 berada pada
pembebanan harian pada penyulang Susut, maka
                                                                bus 70A. Pada hasil program ini juga dapat diketahui
besarnya cost of substation adalah :
                                                                besarnya penghematan yang dapat dilakukan sebesar
Srata-rata   = 1143,9625 kVA
                                                                $ 58216,25/year atau 48,5 juta rupiah setiap bulan.
P            = Srata-rata x Pf (0,9)
             = 1143,9625 x 0,9
             = 1029.566 kW
Total harga = 1029,566 x Rp.138,653
             = Rp. 142752,449/kW
             = Rp. 158613,833/kVA
Dengan mengasumsikan besarnya 1$ = Rp. 10.000,-
maka cost of substation sebesar $15,8613833 = $
16/kVA/year.

Teknologi Elektro                                          49                      Vol. 7 No. 1 Januari - Juni 2008
Memperbaiki Profil Tegangan …                                                                                       NP.Satriya Utama


                 Capacitor size: 2100.00 KVAR                                  Tabel 3. Hasil analisis Penyulang Susut setelah
                     300.00 KVAR X 7
          Capacitor location (from source substation):
                                                                               dipasang kapasitor
                   34022 Meter 34.02 KM                                                       Setelah dipasang kapsitor
                                                                                                                           % Kesalahan
     Substation power output, power factor and network loss                                   Load Flow      Cap. Sizing
                                                                                P (kW)         5535,13         5535,13         0%
  ===================================                                           Q (kVAR)       1118,58         1118,55      0,0027 %
                 Before addition           After addition
                                                                                S (kVA)        5647,02         5647,02         0%
                   of capacitor             of capacitor
        ------------------------------------------------------                  Pf (%)          98,02            98,02         0%
          P (KW)              5652.0756              5535.1348                  Ploss (kW)      432,66          432,58       0,02 %
          Q (KVAR)            3238.4053              1118.5494                  Qloss
                                                                                                599,23         604,05         0,8 %
          S (KVA)             6514.0792              5647.0231                  (kVAR)
          PF (%)              86.7671                  98.0186
      PLOSS (KW)             549.6066                432.5827                       Dari tabel diatas dapat disimpulkan bahwa
     (LOSS (KVAR) 756.8132                           604.0476
                                                                               program optimasi penentuan lokasi dan kapasitas
===============================================                                kapasitor cukup akurat dengan 0,8 % (persentase
                      Economic Benefits                                        kesalahan terbesar).
===============================================
            Before addition After addition Savings
                  of capacitor       of capacitor
                                                                               5. SIMPULAN
    ----------------------------------------------------------------
 KVA Charge cost    104225.27 90352.37 13872.90             ($/Year)                 Dari hasil pembahasan pada bab sebelumnya
 Energy loss cost 220687.10   173697.74 46989.36            ($/Year)
 Capacitor cost                         2646.00             ($/Year)
                                                                               dapat maka disimpulkan sebagai berikut :
 Total cost      324912.37    266696.11 58216.25            ($/Year)           Dengan menggunakan aplikasi program Edsa
==============================================                                 Technical 2000 Service Pack 3.5 didapatkan lokasi
        Selanjutnya dari hasil optimasi diatas, lokasi                         dan kapasitas kapasitor shunt yang paling optimum
dan kapasitas kapasitor yang sudah ditentukan                                  pada penyulang Susut adalah pada jarak 34,022 km
dipasang pada keadaan sebenarnya. Hal ini bertujuan                            dari sumber atau pada bus 70 A dengan kapasitas
untuk mengetahui hasil analisis aliran dayanya.                                sebesar 2100 kVAR. Kenaikan tegangan pada bus
Dengan membuat suatu file project yang baru dengan                             yang memiliki tegangan paling rendah yaitu bus 97A,
pemasangan kapasitor dari penyulang Susut ini, maka                            setelah dipasang kapasitor shunt mencapai 19,070 kV
diperoleh hasil secara umum aliran dayanya seperti                             dari tegangan awal 17,946 kV.
berikut ini :
                                                                               6. DAFTAR PUSTAKA
           Summary of Total Generation and Demand
       ======================================
              P(KW)       Q(KVAR)         S(KVA) PF(%)                         [1]. Deshpande, MV. 1990. Electrical Power Sistem
                                                                                    Design. New Delhi : Tata McGraw – Hill.
Swing Bus(es):       5535.130      1118.576    5647.024 98.02                  [2]. Dugan, McGranaghan, Beaty. 1996. Electrical
Generators :         0.000       0.000      0.000 0.00
                                                                                    Power Sistem Quality. USA : McGraw – Hill.
Total Load :       5102.478       519.353    5128.841 99.49
Total Loss :        432.659      599.230                                       [3]. Gonen, T. 1986. Electric Power Distribution
                   ---------- ----------                                            System Engineering. USA : McGraw – Hill.
Mismatch      :      -0.006     -0.007                                         [4]. Widastra, W. 2004. Analisis Kompensasi daya
                                                                                    Reaktif Dengan Pemasangan Capacitor Bank
     Dengan melakukan langkah-langkah program                                       Pada Sistem Kelistrikan Perusahaan Jawatan
optimasi seperti diatas serta hasil yang didapatkan                                 RSUP Sanglah Denpasar. Denpasar : Tugas
maka dapat dibuat tabel perbandingan antara program                                 Akhir Universitas Udayana.
Edsa Technical 2000 Service Pack 3.5 mengenai                                  [5]. Zukhri, Z. 2000. Analisis Rangkaian.
ukuran kapasitor dengan aliran daya (metode Newton                                  Yogyakarta : J & J Learning.
Raphson) sebagai berikut :                                                     [6]. 2000. Object-Oriented Load Flow Voltage
                                                                                    Profile Program. Edsa User Guide. San Diego
Tabel 2. Hasil analisis Penyulang Susut sebelum                                     USA : Edsa Micro Corporation.
dipasang kapasitor                                                             [7]. 2000. Radial Primary Distribution Feeder
                                                                                    Capacitor Sizing and Location Optimization
                   Sebelum dipasang kapsitor                                        Plus Cost Minimization Program Load Flow
                                                          % Kesalahan
                   Load Flow      Cap. Sizing
 P (kW)              5652,08       5652,08                        0%
                                                                                    Methodology. Edsa User Guide. San Diego
 Q (kVAR)            3238,41       3238,41                        0%                USA : Edsa Micro Corporation.
 S (kVA)             6514,08       6514,09                       0,0001        [8]. 2004. Studi Pengembangan Sistem Distribusi
 Pf (%)               86,77          86,77                        0%                Bali. PT. PLN (Persero) Jasa Enjiniring. Jakarta :
 Ploss (kW)          549,61         549,61                        0%                Laporan Akhir.
 Qloss
 (kVAR)
                      756,82              756,81                  0%           [9]. 1987. Spesifikasi Desain Untuk Jaringan
                                                                                    Tegangan Menengah (JTM) Dan Jaringan
                                                                                    Tegangan Rendah (JTR). SPLN 72. Jakarta :
                                                                                    PT. PLN (persero).

Teknologi Elektro                                                         50                      Vol. 7 No. 1 Januari - Juni 2008