ANALISIS PERBAIKAN SUSUT ENERGI PADA JARINGAN …repository.ump.ac.id/5014/1/COVER_ABDUL AZIZ...
Transcript of ANALISIS PERBAIKAN SUSUT ENERGI PADA JARINGAN …repository.ump.ac.id/5014/1/COVER_ABDUL AZIZ...
i
ANALISIS PERBAIKAN SUSUT ENERGI PADA JARINGAN
MENENGAH PENYULANG KALIBAKAL 03 DI PT. PLN
(PERSERO) AREA PURWOKERTO
HALAM
AN JUDUL
SKRIPSI
Skripsi diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Teknik Elektro
Disusun Oleh :
ABDUL AZIZ ZURROHMAN
1203030004
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2017
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Skripsi yang diajukan Oleh:
Nama : Abdul Aziz Zurrohman
NIM : 1203030004
Program Studi : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Judul : Analisis Perbaikan Susut Energi Pada Jaringan
Menengah Penyulang Kalibakal 03 di PT. PLN
(Persero) Area Purwokerto
Telah diterima dan disetujui oleh:
Purwokerto, ... ............. 2017
Pembimbing I
Winarso S.T.,M.Eng.
NIK. 2160311
Pembimbing II
Arif Johar Taufiq S.T.,M.T.
NIK. 2160293
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
iii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Abdul Aziz Zurrohman
NIM : 1203030004
Program Studi : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik
Perguruan tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Menyatakan dengan sebenar - benarnya bahwa Skripsi ini adalah hasil karya saya
dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan
benar serta bukan hasil penjiplakan dari karya orang lain.
Demikian pernyataan ini saya buat dan apabila kelak di kemudian hari terbukti
ada unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sesuai
dengan ketentuan yang berlaku.
Purwokerto, ... ............ 2017
Yang menyatakan,
Abdul Aziz Zurrohman
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi yang di ajukan oleh :
Nama : Abdul aziz zurrohman
NIM : 1203030004
Program Studi : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Judul : Analisis Perbaikan Susut Energi Pada Jaringan
Menengah Penyulang Kalibakal 03 di PT.
PLN (Persero) Area Purwokerto
Telah dipertahankan didepan dewan penguji
DEWAN PENGUJI
Penguji 1 M. Taufiq Tamam, S.T.,M.T. ..................
NIK. 2160223
Penguji 2 Itmi Hidayat K, S.T.,M.Eng. ..................
NIK. 2160520
Penguji 3 Winarso, S.T., M.Eng. ..................
NIK. 2160311
Ditetapkan di : Purwokerto
Tanggal :
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Purwokerto
M. Taufiq Tamam, S.T., M.T.
NIK. 2160223
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
v
MOTTO
“Selalu ada harapan bagi mereka
yang sering berdoa dan Selalu ada
jalan bagi mereka yang sering
berusaha”
“Bermimpilah semau mu dan kejarlah
mimpi itu”
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
vi
ANALISIS PERBAIKAN SUSUT ENERGI PADA JARINGAN
MENENGAH PENYULANG KALIBAKAL 03 DI PT. PLN
(PERSERO) AREA PURWOKERTO
Abdul Aziz Zurrohman1, Winarso
2, Arif Johar Taufiq
3
INTISARI
Di dalam suatu sistem tenaga listrik terdapat suatu faktor yang dinamakan
faktor rugi-rugi atau penyusutan daya. Penyusutan ini dapat ditemui di berbagai
tempat pada jaringan tenaga listrik, mulai dari pembangkitan, transmisi, sampai
dengan distribusi kepada konumen. Berdasarkan informasi dari PT. PLN
(Persero), sebagian besar susut energi listrik terdapat pada jaringan distribusi.
Oleh karena itu susut pada sistem jaringan tersebut perlu diperhitungkan lebih
teliti. Penyusutan menjadi pembahasan penting pada saat ini karena terkait
dengan kualitas daya yang akan dihantarkan kepada konsumen serta membuka
potensi pendapatan bagi Perusahaan Listrik Negara (PLN) karena rugi-rugi yang
terjadi di jaringan akan mengurangi potensi penjualan oleh PLN. Dalam tugas
akhir ini dianalisis dan usaha perbaikan susut energi pada salah satu penyulang
di wilayah Unit Pelayanan Jaringan (UPJ) Purwokerto yaitu penyulang
Kalibakal 03 dengan menggunakan softwere ETAP 12.6.0. Berdasarkan hasil
analisis dan simulasi dengan melakukan upgrading atau mengganti ukuran kabel
saluran, terjadi penurunan rugi-rugi daya dari 33 kW menjadi 17 kW. Sedangkan
susut energi losses dari 3,09 % menjadi 2,8 %. Terjadi penurunan dari 19.198,08
kWh menjadi 9.889,92 kWh. Besarnya kerugian secara ekonomi juga mengalami
penurunan dari Rp. 28.009.998,72 menjadi Rp. 14.429.393,28.
Kata kunci: Susut energi, jaringan tegangan menengah, ETAP power station,
upgrading
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
vii
ANALYSIS OF LOSESS ENERGY REPAIR ON MIDDLE NETWORK
FEEDER KALIBAKAL 03 PT. PLN (PERSERO)
AREA PURWOKERTO
Abdul Aziz Zurrohman1, Winarso
2, Arif Johar Taufiq
3
ABSTRACT
In a power system there are or loss factor. This losses can be found in
various places on the power grid, from generation, transmission, to distribution to
the customer. Based on information from PT. PLN (Persero), most of the electric
energy losses are found in the distribution network. Therefore the shrinkage in the
network system needs to be taken into account more thoroughly. Depreciation
becomes an important discussion at this time because it is related to the quality of
power that will be delivered to the consumer as well as open the potential revenue
for the Perusahaan Listrik Negara (PLN) because losses that occur in the network
will reduce the potential sales by PLN. In this final project is analyzed and effort
of energy shrinkage improvement in one of the repeater in Unit Pelayanan
Jaringan (UPJ) Purwokerto that is feeder Kalibakal 03 using ETAP 12.6.0
softwere. Based on the results of analysis and simulation by upgrading or
changing the cable channel size, there is a loss of power loss from 33 kW to 17
kW. Meanwhile, losses energy losses from 3.09% to 2.8%. There was a decline
from 19,198.08 kWh to 9,889.92 kWh. The magnitude of economic losses also
decreased from Rp. 28.009.998,72 to Rp. 14,429,393,28.
Keywords: Energy losses, medium voltage network, ETAP power station,
upgrading
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat,
hidayah dan inayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini pada
waktu yang telah ditetapkan. Tidak lupa shalawat dan salam penulis panjatkan
kepada junjungan agung Nabi Muhammad SAW serta kepada para sahabat,
keluarga serta umatnya sampai di akhir zaman.
Penulisan Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Judul yang penulis ajukan adalah
“Analisis Perbaikan Susut Energi pada Jarngan Tegangan Menengah Peyulang
Kalibakal 03 di PT. PLN (Persero) Area Purwokerto”.
Penulis menyadari bahwa keberhasilan Skripsi ini tidak lepas dari bantuan
berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga dapat
menyelesaikan Skripsi.
2. Keluarga, Bapak Daryo, Ibu Narsinah yang selalu memberikan
semangat, memberikan dukungan serta selalu mendoakan selama
melaksanakan Skripsi.
3. Bapak Winarso selaku Ketua Program Studi yang selalu memberi
dukungan kepada mahasiswanya.
4. Bapak Arif Johar Taufiq sebagai pembimbing yang selalu memberi
masukan dalam pelaksanaan Skripsi.
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
ix
5. Staf TU yang membantu dalam hal administratif.
6. Teman-teman mahasiswa Teknik Elektro angkatan 2012, angkatan
2013, angkatan 2014, angkatan 2015 yang selalu mendukung dan
berbagi kebahgiaan bersama.
7. Teman – teman mahasiswa Fakultas Tenik yang selalu memberikan
bantuan dan dukungan.
Sadar bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
maka dari itu mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca demi
kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kami
khususnya dan bagi para pembaca.
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii
MOTTO ................................................................................................................. iv
INTISARI ............................................................................................................... vi
ABSTRAK ........................................................................................................................ vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 3
1.5 Manfaat Penulisan .................................................................................. 4
1.6 Metode Penelitian .................................................................................... 4
1.7 Sistematika Penulisan .............................................................................. 5
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 7
2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 7
2.2 Sistem Distribusi Tenaga Lstrik ............................................................ 10
2.3 Transformator Distribusi 20 kV............................................................. 12
2.3.1 Jenis - jenis Transformator Distribusi 20 kV ................................. 13
2.4 Konfigurasi Jaringan Distribusi ............................................................. 15
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
xi
2.4.1 Konfigurasi Radial ....................................................................... 15
2.4.2 Konfigurasi Loop .......................................................................... 16
2.4.3 Konfigurasi Spindel ...................................................................... 19
2.5 Rugi - Rugi Energi ................................................................................ 20
2.5.1 Pemilihan Losses District ............................................................. 22
2.5.2 Perhitungan Total Losses .............................................................. 23
2.5.3 Perhitungan Techical Losse .......................................................... 24
2.5.4 Perhitungan Non - Technical Losses............................................. 27
2.5.5 Perhitungan Secara Ekonomis ...................................................... 28
2.6 ETAP (Electric Transient and Analysis Program) ................................ 28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 31
3.1 Diagram Alir Penelitian ......................................................................... 31
3.2 Waktu dan Tempat Peneliitian............................................................... 32
3.3 Bahan Penelitian .................................................................................... 32
3.4 Alat Penelitian ....................................................................................... 32
3.5 Tahap Pengumpulan Data ...................................................................... 33
3.6 Tahap Simulasi dan Analisis ................................................................. 34
BAB IV SIMULASI DAN ANALISA ................................................................. 37
4.1 Profil Penyulang .................................................................................... 37
4.2 Single line Diagram Feeder KBL 03..................................................... 38
4.3 Data dan Analisa Simulasi ..................................................................... 44
4.3.1 Simulasi Penyulang Kalibakal 03 Sebelum Upgrading ............... 47
4.3.2 Simulasi Penyulang Kalibakal 03 Setelah Upgrading.................. 48
4.4 Perhitungan Susut Energi ke dalam Sisi Ekonomi ................................ 50
4.5 Grafik Perbandingan Kondisi Sebelum dan Sesudah Upgrading.......... 51
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
xii
4.6 Perbandingan Perhitungan Manual Dengan ETAP ............................ 55
4.6.1 Perhitungan Sebelum Upgrading ................................................. 56
4.6.2 Perhitungan Sesudah Upgrading .................................................. 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 59
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 59
5.2 Saran ...................................................................................................... 60
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 61
LAMPIRAN
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem distribusi tenaga listrik .......................................................... 10
Gambar 2.2 Transformator Distribusi 1 Phasa ...................................................... 14
Gambar 2.3 Transformator Distribusi 3 Phasa ...................................................... 14
Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Radial.............................................................. 16
Gambar 2.5 Konfigurasi Jaringan Open Loop ...................................................... 18
Gambar 2.6 Konfigurasi Jaringan Close Loop ...................................................... 19
Gambar 2.7 Konfigurasi Jaringan Spindle ............................................................ 20
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Susut Energi .............................................. 31
Gambar 4.1 SLD Feeder Kalibakal 03 ................................................................. 38
Gambar 4.2 Icon Power Grid pada ETAP ............................................................ 39
Gambar 4.3 Data Power Grid pada ETAP ............................................................ 39
Gambar 4.4 Icon Transformator Daya pada ETAP ............................................... 40
Gambar 4.5 Data Two Winding Transformer pada ETAP .................................... 40
Gambar 4.6 Icon Cable pada ETAP ...................................................................... 41
Gambar 4.7 Data cable editor pada ETAP ............................................................ 41
Gambar 4.8 Data Impedance Cable pada ETAP ................................................... 42
Gambar 4.9 Icon Lump Load pada ETAP ............................................................. 43
Gambar 4.10 Data Lump Load pada ETAP .......................................................... 43
Gambar 4.11 Kurva Beban Max ........................................................................... 46
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017
xiv
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Rugi – Rugi Daya ( kW ) .............................. 52
Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Presentase Rugi Energi ................................. 53
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Susut Energi kWh ......................................... 54
Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Losses Cost .................................................... 55
Analisis Perbaikan Susut…, Abdul Aziz Zurrohman, Fakultas Teknik UMP, 2017