studi aliran daya tiga fasa dengan …digilib.unila.ac.id/23678/2/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
STUDI ALIRAN DAYA TIGA FASA DENGAN MEMPERTIMBANGKAN
TRANSFORMATOR DISTRIBUSI HUBUNG BELITAN DELTA-DELTA
PADA PENYULANG KATU GARDU INDUK MENGGALA
(Skripsi)
Oleh
MOHAMAD FIKRI IBRAHIM
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
ABSTRACT
DISTRIBUTION TRANSFORMER WITH DELTA-DELTA WINDINGCONNECTION IN A THREE PHASE POWER FLOW ANALYSIS AT
KATU FEEDER OF MENGGALA SUBSTATION
By
MOHAMAD FIKRI IBRAHIM
Three-phase power flow analysis is required for distribution system planning andoperation. In order to provide accurate power flow analysis, all power systemcomponents must be modeled and utilized in the analysis. One piece of equipmentthat can help to get the power flow studies is transformer, wherein it convert themedium voltage primary side into low voltage on the secondary side fordistribution system. In this work, Delta-Delta three-phase distribution transformeris modeled and applied to an actual distribution feeder. Then it will compare bypower flow in Delta-Wye in distribution system.
In this work, the model of transformer used by two case, 21 bus system case andthen will applied at Katu Feeder of Menggala Substation case. Simulation on theactual feeder shows that no significant difference in both voltage profile andlosses compared with different winding connections. However, both active andreactive power losses are observed to be less than delta-wye winding connection.Voltage magnitude at all nodes is shown to be similar to the delta-wyetransformer. Comparison with ETAP shows that the developed model to be quiteaccurate as it shows to produce insignificant difference from those of ETAP.
Keywords : Power Flow, Delta-Delta Transformer, Delta-Wye Transformer,Voltage Magnitude, Active Power, Reactive Power.
ABSTRAK
STUDI ALIRAN DAYA TIGA FASA DENGAN MEMPERTIMBANGKANTRANSFORMATOR DISTRIBUSI HUBUNG BELITAN DELTA-DELTA
PADA PENYULANG KATU GARDU INDUK MENGGALA
Oleh
MOHAMAD FIKRI IBRAHIM
Studi aliran daya berfungsi untuk memberikan informasi mengenai aliran dayaberupa daya aktif dan daya reaktif serta tegangan pada suatu sistem tenaga listrik.Salah satu peralatan yang bisa membantu mendapatkan hasil studi aliran dayayaitu Transformator, dimana pada sistem distribusi transformator bertujuan untukmenkonversi tegangan menengah di sisi primer menjadi tegangan rendah pada sisisekunder. Pada umumnya sistem distribusi menggunakan transformator hubungDelta-Wye. Namun pada tugas akhir ini mengusulkan pemodelan sistem denganmenggunakan transformator Delta-Delta dan dibandingkan dengan sistem denganpenggunaan transformator Delta-Wye.
Pemodelan yang dikembangkan pada tugas akhir ini akan diujikan pada kasussederhana sistem 21 bus dan selanjutnya akan diujikan pada Penyulang KatuGardu Induk Menggala. Kemudian hasil perhitungan dari model yangdikembangkan ini kemudian dibandingkan dengan program ETAP. Hasil yangdiperoleh menunjukkan perubahan magnitude tegangan setiap fasa sebandingdengan kenaikan dan penurunan besar sudut tegangan untuk kedua kondisipenempatan hubung belitan Delta-Delta dan Delta-Wye. Diperoleh rugi-rugi dayaaktif pada kondisi penempatan hubung belitan Delta-Delta lebih kecil dari Delta-Wye. Sedangkan rugi-rugi daya reaktif pada kondisi penempatan hubung belitanDelta-Delta lebih kecil dari penempatan hubung belitan Delta-Wye.
Kata Kunci : Aliran Daya, Transformator Hubung belitan Delta-Delta,Transformator Hubung Belitan Delta-Wye, Magnitude Tegangan, Daya Aktif,Daya Reaktif.
STUDI ALIRAN DAYA TIGA FASA DENGAN MEMPERTIMBANGKAN
TRANSFORMATOR DISTRIBUSI HUBUNG BELITAN DELTA-DELTA
PADA PENYULANG KATU GARDU INDUK MENGGALA
Oleh
MOHAMAD FIKRI IBRAHIM
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2016
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Tangerang pada tanggal 10 Juli
1993. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara
dari pasangan Bapak Ika Warman. dan Ibu Eli Hernaningsih.
Riwayat pendidikan penulis yaitu TK Trisula, Kota Tangerang, pada tahun 1998
hingga tahun 1999, SDN Sukasari 4 Kota Tangerang, pada tahun 1999 hingga
tahun 2005, SMPN 1 Kota Tangerang pada tahun 2005 hingga tahun 2008, dan
SMAN 1 Kota Tangerang pada tahun 2008 hingga tahun 2011.
Penulis menjadi mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, Universitas Lampung, pada
tahun 2011 melalui Ujian Tertulis SNMPTN. Selama menjadi mahasiswa, penulis
berkesempatan menjadi asisten praktikum Transmisi Daya Listrik, dan Analisa
Sistem Tenaga. Penulis juga pernah menjabat menjadi Sekertaris Departemen
Sosial dan Ekonomi Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (Himatro) Unila
Periode 2012 – 2013. Penulis terdaftar sebagai staff ahli Kementrian Hukum dan
Administrasi Negara di BEM Universitas. Lalu penulis dipercayai menjadi
Sekertaris Umum Himatro Periode 2013 – 2014. Penulis melaksanakan kerja
praktik di PT PLN (Persero) Area Kebon Jeruk pada Februari –Maret 2015dan
mengambil judul “ Perlengkapan Hubung Bagi Tegangan Menengah (PHB-TM)
Gardu Distribusi di PT PLN (Persero) Distribusi Jakarta Raya dan Tangerang
Area Kebon Jeruk”.
Karya ini kupersembahkan untuk
Kedua Orangtuaku Tercinta
Ika Warman dan Eli Hernaningsih
Adik – Adikku Tersayang
Achmad Samsul Huda Ibrahim
Firda Aginas Ibrahim
Keluarga Besar, Dosen, Teman, dan Almamater.
MOTTO
“Karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”
( Al-Quran, Surat Al – Insyirah, 94 : 5 – 6 )
Bekerjalah engkau seolah-olah engkau hidup selamanya, beribadahlah engkau seakan
engkau akan mati esok hari.”
(HR. Al Baihaqi)
“Apabila manusia telah meninggal dunia maka terputuslah semua amalannya kecuali
tiga amalan : shadaqah jariyah, ilmu yang bermanfaat,
dan anak sholih yang mendoakan dia.”
( HR. Muslim )
“Ilmu itu lebih baik daripada harta. Ilmu menjaga engkau dan engkau menjaga harta.
Ilmu itu penghukum (hakim) dan harta terhukum. Harta itu kurang apabila
dibelanjakan tapi ilmu bertambah bila dibelanjakan.”
( Ali bin Abi Talib RA )
“Jangan pernah menunggu waktu yang tepat untuk melakukan suatu kebaikan,
karena waktu tidak pernah tepat bagi mereka yang menunggu.”
( Mohamad Fikri Ibrahim, S.T. )
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT atas nikmat kesehatan dan kesempatan yang
diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian Tugas
Akhir ini. Sholawat serta salam selalu penulis haturkan kepada Nabi Muhammad
SAW sebagai suri teladan bagi umat manusia.
Tugas Akhir dengan judul “Studi Aliran Daya Tiga Fasa dengan
Mempertimbangakam Transformator Distribusi Hubung Belitan Delta-Delta pada
Penyulang Katu Gardu Induk Menggala.” ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Lampung.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik,
Universitas Lampung.
2. Bapak Dr. Ing Ardian Ulvan, S.T., M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro,
Universitas Lampung..
3. Bapak Herri Gusmedi, S.T., M.T. selaku Pembimbing Utama yang selalu
memberikan bimbingan, arahan, dan pandangan hidup kepada penulis di setiap
kesempatan dengan baik dan ramah.
4. Bapak Dr. Eng. Lukmanul Hakim, S.T., M.Sc. selaku Pembimbing
Pendamping yang telah memberikan bimbingan, arahan dan nasehat kepada
penulis dengan baik dan ramah.
5. Bapak Osea Zebua, S.T., M.T. selaku Dosen Penguji yang telah memberikan
kritik yang membangun serta saran yang sangat baik kepada penulis dalam
mengerjakan skripsi ini.
6. Segenap Dosen di Jurusan Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu yang
bermanfaat, wawasan, dan pengalaman yang sangat berarti bagi penulis.
7. Segenap Staff di Jurusan Teknik Elektro dan Fakultas Teknik yang telah
membantu penulis dalam hal administrasi terutama Mbak Dian Rustiningsih.
8. Kedua Orang tuaku tercinta, Bapak Ika Warman dan Ibu Eli Hernaningsih,
serta Adik-adikku tersayang, Achmad Samsul Huda Ibrahim dan Firda
Aginas Ibrahim atas kasih sayang, cinta, motivasi, dukungan moril, serta doa
yang selalu diberikan kepada penulis.
9. Kedua nenek tercinta, Ajong Siti Nursiah dan Mbah Komariah yang tak
henti-hentinya memberikan doa dan kasih sayangnya kepada penulis.
10. Keluarga kedua di perantauan, Ajong, Bi Wati, Mang Yugus, Jenk Ayu,
Anca, dan Adil yang selalu memberikan dorongan serta semangat untuk dapat
segera menyelesaikan tugas akhir ini.
11. Seluruh keluarga besar Ibrahim’s Family dan Kokom’s Family, yang telah
memberi dukungan, memberi saran dan mendoakan penulis sehingga dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
12. Segenap Penghuni Laboratorium Sistem Tenaga Elektrik, Mas Rahman, Ka
Abe, Ka Agung, Ka Aji, Bro Afrizal, Bro Seto, Edi, Ucup, Yoga, Andi dan
rekan – rekan Tim PLP (Pak Lukman Project) yaitu Rani, Gusmau, Fanny,
Richard, Alex, Bro Binsar, Ka Rifqi, Kak Taufik, Riza dan Chandra Ucok.
13. Partner setia dalam suka dan duka, Trifani Taurusiana Prihantini yang telah
menyempatkan untuk berbagi waktu, memberi perhatian serta kasihnya
kepada penulis.
14. Teamwork Partner in Crime, Rani Kusuma Dewi, Fanny Simatupang,
Richard Manuel yang selalu bersama dalam kondisi apapun dalam
penyelesaian tugas akhir.
15. Keluarga Besar Elevengineer Aditya RE, Adit Jawir, Adit Galau, Agi 23, Aji,
Alex, Queen Alin, Anang, Andi, Andreas, Annida, Iwan, (Alm) Arief,
Arrosyiq, Choi, Darma, Deden, Denny, Dirya, Iyon, Edi, Eza, Fadil, Fanny
Tedjo, Faris, Fenti, Farid, Havif, Pras, Najib, Habib, Bang Petrus, Rei,
Gusmau, Gata, Cenuy, Pinul, Umi Yunita, Rina, Ryan, Grienda, Frian, Hajar,
Hajri, Rani Paidjo, Rejani, Rere, Restu, Randi, Jul, Bastian, Oka, Mariyo,
Jerry, Rejani, Penceng, Sigit, Yoga, Yazir, Imam, Made, Richard dan Frisky.
16. Aliansi Penghuni Lab. bawah, Lab. Konversi Habib Sutriharjo, Apriwan
Rizki, Aditya Hartanto, Denny Firmansyah, Rejani Erwanda, Guntur Nanda,
serta Lab. TTT Yeremia Luhur, Andreas, Mariyo, Najib Amaro, dan Hajri
atas kebersamaannya menjaga keamanan Lantai dasar Lab.
17. KKN Sumber Jaya Crew Mba Rini, Iyon, Dimas, Rendi, Faris, Anissa, Diah,
Vevi, Kiki yang setia susah bersama saat KKN hingga kini, dan nanti.
18. Wain Team a.k.a Kapan Kita Kemana Project, Darboss, Rere, Rejani, Jul,
Frian, Iwan yang memberikan suasana berbeda pada bagian hunting session
dan refreshing.
19. Temen-Temen best of the best, Habibbizm Habib, Dirya, Pras, Adit, Agi,
Iwan, Rei, Gusmau, dan Denny yang telah mengajarkan bagaimana arti
pertemanan sesungguhnya.
20. Semua Pihak yang membantu penulis menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini.
Penulis mengharapkan kritik dan saran konstruktif dari semua pihak demi
kemajuan bersama. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bandar Lampung, 22 Agustus 2016
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ......................................................................................................xiii
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1
1.2. Tujuan .......................................................................................................... 3
1.3. Perumusan Masalah ..................................................................................... 3
1.4. Batasan Masalah .......................................................................................... 3
1.5. Manfaat ........................................................................................................ 4
1.6. Hipotesis ...................................................................................................... 4
1.7. Sistematika Penulisan .................................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sistem Tenaga Listrik .................................................................................. 6
2.2. Studi Aliran Daya ........................................................................................ 8
2.3. Transformator .............................................................................................. 9
2.4. Hubungan Belitan Transformator 3 Fasa ................................................... 12
2.5. Hubung Delta-Delta .................................................................................. 14
2.6. Daya dan Segitiga Daya.............................................................................. 16
2.7. Vektor Grup Transformator ....................................................................... 17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat ..................................................................................... 19
2
3.2. Alat dan Bahan ........................................................................................... 19
3.3. Tahap Penelitian ........................................................................................ 20
3.4. Diagram Alir Penelitian ............................................................................. 22
3.5. Langkah - langkah Perhitungan Program .................................................. 23
3.6. Diagram Alir Program ............................................................................... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Sistem Distribusi pada Penyulang Katu GI Menggala .............................. 29
4.2. Skenario Simulasi ...................................................................................... 30
4.3. Hasil Simulasi dan Analisa ........................................................................ 30
4.3.1. Simulasi Sistem 21 Bus .................................................................... 31
4.3.2. Simulasi dengan Penyulang Katu GI Menggala ............................... 48
BAB V KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 77
5.2. Saran .......................................................................................................... 78
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A
LAMPIRAN B
3
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Satu Garis Sistem Tenaga Listrik .................................... 7
Gambar 2.2. Bentuk Umum Transformator ...................................................... 10
Gambar 2.3. Transformator 3 Fasa ................................................................... 12
Gambar 2.4. Hubung Belitan Bintang (Wye Connection) ................................. 13
Gambar 2.5. Hubung Belitan Delta (Delta Connection) .................................. 14
Gambar 2.6. Hubung Belitan Delta-Delta ........................................................ 15
Gambar 2.7. Segitiga Daya Listrik .................................................................... 16
Gambar 2.8. Vektor Grup Transformator ......................................................... 18
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ............................................................... 22
Gambar 3.2 Diagram Alir Program .................................................................. 28
Gambar 4.1. Grafik Profil Tegangan Fasa A (L-L) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21
bus ................................................................................................ 31
Gambar 4.2. Grafik Profil Tegangan Fasa B (L-L) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21
bus ................................................................................................ 32
Gambar 4.3. Grafik Profil Tegangan Fasa C (L-L) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21
bus ................................................................................................ 33
Gambar 4.4. Grafik Sudut Fasa A (L-L) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 34
4
Gambar 4.5. Grafik Sudut Fasa B (L-L) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 36
Gambar 4.6. Grafik Sudut Fasa C (L-L) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 37
Gambar 4.7. Grafik Profil Tegangan Fasa A (L-N) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21
bus ................................................................................................ 38
Gambar 4.8. Grafik Profil Tegangan Fasa B (L-N) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21
bus ................................................................................................ 39
Gambar 4.9. Grafik Profil Tegangan Fasa C (L-N) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21
bus ................................................................................................ 40
Gambar 4.10. Grafik Sudut Fasa A (L-N) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 41
Gambar 4.11. Grafik Sudut Fasa B (L-N) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 43
Gambar 4.12. Grafik Sudut Fasa C (L-N) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 44
Gambar 4.13. Grafik Daya Aktif (MW) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 45
Gambar 4.14. Grafik Daya Reaktif (MVar) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye sistem 21 bus ...... 46
5
Gambar 4.15. Grafik Profil Tegangan Fasa A (L-L) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang
Katu GI Menggala ........................................................................ 49
Gambar 4.16. Grafik Profil Tegangan Fasa B (L-L) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang
Katu GI Menggala ........................................................................ 51
Gambar 4.17. Grafik Profil Tegangan Fasa C (L-L) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang
Katu GI Menggala......................................................................... 53
Gambar 4.18. Grafik Sudut Fasa A (L-L) peggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 55
Gambar 4.19. Grafik Sudut Fasa B (L-L) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 57
Gambar 4.20. Grafik Sudut Fasa C (L-L) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 59
Gambar 4.21. Grafik Profil Tegangan Fasa A (L-N) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang
Katu GI Menggala ........................................................................ 61
Gambar 4.22. Grafik Profil Tegangan Fasa B (L-N) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang
Katu GI Menggala ........................................................................ 63
6
Gambar 4.23. Grafik Profil Tegangan Fasa C (L-N) penggunaan transformator
hubung Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang
Katu GI Menggala ........................................................................ 65
Gambar 4.24. Grafik sudut fasa A (L-N) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 67
Gambar 4.25. Grafik sudut fasa B (L-N) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 69
Gambar 4.26. Grafik sudut fasa C (L-N) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 71
Gambar 4.27. Grafik Daya Aktif (MW) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 73
Gambar 4.28. Grafik Daya Reaktif (Mvar) penggunaan transformator hubung
Delta-Delta dengan transformator Delta-Wye Penyulang Katu
GI Menggala ................................................................................. 75
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Energi listrik merupakan salah satu faktor penting bagi penunjang kehidupan.
Energi listrik merupakan catu daya untuk penerangan dan sumber peralatan-
peralatan elektronik. Bahkan untuk menopang aktifitas, energi listrik
merupakan elemen terpenting yang harus ada untuk berlangsungnya kegiatan
baik di pabrik, perumahan maupun perkantoran.
Sistem ditribusi tenaga listrik merupakan bagian dari sistem tenaga listrik
yang berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik
hingga sampai ke konsumen. Pada sistem distribusi, terjadi konversi energi
listrik dari 20 kV menjadi tegangan rendah sebesar 220/380 Volt dan
selanjutnya akan disalurkan oleh saluran distribusi sekunder ke konsumen.
Pada umumnya sistem distribusi energi listrik di Indonesia menggunakan
transformator hubung belitan Delta-Wye. Ketidakstabilan tegangan umumnya
terjadi karena jarak tempuh yang jauh dari pembangkit ke konsumen dan
menimbulkan rugi-rugi penghantar. Ketidakstabilan tegangan juga akan
berdampak pada ketidakstabilan sistem tenaga secara keseluruhan terutama
pada kemampuan transfer daya dari pembangkit hingga sampai konsumen.
2
Studi aliran daya berfungsi untuk memberikan informasi mengenai aliran
daya berupa daya aktif dan daya reaktif serta tegangan pada suatu sistem
tenaga listrik. Studi aliran daya diperlukan dalam perencanaan sistem tenaga
listik dan menentukan operasi terbaik pada jaringan yang sudah ada. Dengan
studi aliran daya, kita dapat mengetahui besarnya daya aktif dan daya reaktif
yang mengalir pada sistem.
Transformator merupakan merupakan salah satu peralatan tegangan yang
berfungsi untuk menaikkan tegangan dan menurunkan tegangan keluaran
pada sistem pendistribusian energi listrik. Pada umumnya, sistem distribusi di
Indonesia menggunakan transformator dengan hubung belitan Delta-Wye.
Namun di penelitian kali ini akan dianalisa bagaimana saat suatu sistem
menggunakan transformator dengan hubung belitan Delta-Delta untuk fasa
line to line dan line to netral.
Pada tugas akhir ini, penulis akan membuat simulasi aliran daya tiga fasa
dengan penempatan Transformator Delta-Delta verktor grup 1 sebesar 30
derajat pada sistem distribusi sederhana dan pada penyulang Katu GI
Menggala. Adapun dalam penyelesaian tugas akhir ini, software yang
digunakan adalah ETAP 12.6. Pada analisis tugas akhir ini akan dibahas
bagaimana hasil daya aktif dan daya reaktif, tegangan magnitude perfasanya,
sudut yang dihasilkan serta daya aktif dan daya reaktif dari penggunaan
transformator jenis hubung belitan Delta-Delta dan jenis hubung belitan
Delta-Wye.
3
1.2. Tujuan
Tujuan tugas akhir ini, yaitu :
1. Untuk mengetahui dan membuat sebuah simulasi aliran daya tiga fasa tak
seimbang dengan menggunakan software ETAP 12.6 dengan penempatan
transformator hubung belitan Delta-Delta.
2. Untuk mengetahui pengaruh hubung belitan Delta-Delta pada saluran
distribusi penyulang Katu GI Menggala pada nilai tegangan magnitude,
sudut tegangan serta daya aktif dan daya reaktifnya.
1.3. Perumusan Masalah
Perumusan masalah pada tugas akhir ini, yaitu umumnya saluran distribusi
tenaga listrik menggunakan konfigurasi hubung belitan Delta-Wye, di sini
akan diuji coba dan dianalisi saat menggunakan transformator Delta-Delta
pada suatu sistem untuk mengetahui pengaruh penggunaan transformator
hubung belitan Delta-Delta dan untuk melihat hasil aliran daya pada suatu
sistem.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah pada tugas akhir ini, yaitu :
1. Penelitian ini hanya membahas tentang aliran daya yang mengalir di
pemodelan Transformator hubung Delta-Delta dan hubung Delta-Wye
pada sistem jaringan distribusi.
4
2. Penelitian ini membahas hasil analisa saat penggunaan Transformator
hubung belitan Delta-Delta pada sistem.
3. Tidak membahas gangguan yang terjadi di sistem tenaga.
1.5. Manfaat
Manfaat dari tugas akhir ini, yaitu:
1. Dapat memberikan informasi aliran daya tiga fasa tak seimbang pada suatu
sistem distribusi.
2. Dapat membantu memahami lebih dalam tentang studi aliran daya yang
telah didapat diperkuliahan dan di praktikum.
3. Dapat dipelajari dan dikembangkan oleh mahasiswa lain agar dapat lebih
disempurnakan.
1.6. Hipotesis
Dengan program yang akan dibuat ini, akan dapat terlihat perbedaan antara
sistem dengan pengguanaan Transformator Delta-Delta dengan sistem
dengan penggunaan transformator hubung Delta-Wye. Dari penelitian ini
akan didapatkan nilai tegangan magnitude, sudut tegangan dan nilai daya
aktif serta daya reaktif yang mengalir pada suatu sistem. Serta bagaimana
pengaruh penempatan transformator hubung Delta-Delta pada suatu sistem
dari segi daya aktif dan daya reaktifnya.
5
1.7. Sistematika Penulisan
Laporan akhir ini dibagi menjadi lima bab, dengan sistematika penulisan
sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang, masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
perumusan masalah, batasan masalah, hipotesis, dan sistematika penulisan.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang teori-teori pendukung dari berbagai sumber ilmiah yang
digunakan dalam penulisan laporan tugas akhir ini.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi tentang waktu dan tempat penelitian berlangsung, alat dan
bahan yang digunakan, metode penelitian yang digunakan, serta pelaksanaan
dan pengamatan penelitian.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang hasil dan pembahasan dari tugas akhir ini.
BAB V. KESIMPULAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan yang dapat diambil dari tugas akhir ini.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sistem Tenaga Listrik
Suatu rancangan sistem tenaga listrik (Power System Energy) umumnya
terdiri dari tiga komponen utama, yaitu : sistem pembangkitan, sistem
transmisi, serta sistem distribusi. Ketiganya memiliki peranan yang penting
dalam pendistribusian tenaga listrik. Untuk dapat menyalurkan energi listrik
kosumen perlu melewati tahap pendistribusian energi listrik dengan baik.
Pada sistem distribusi terjadi pengkonversian energi listrik tegangan
menengah sebesar 20 kV menjadi tegangan rendah disisi sekundernya, yaitu
sebesar 220/380 Volt. Selanjutnya disalurkan oleh saluran distribusi sekunder
kepada pelanggan listrik atau konsumen.
Komponen-komponen dasar yang membentuk suatu sistem tenaga listik
terdiri atas generator, transformator, saluran transmisi dan beban (load).
Untuk menganalisa suatu sistem tenaga listrik, digunakan suatu pemodelan
sistem tenaga yang bertujuan untuk mewakili setiap komponen yang terdapat
dalam sistem tersebut. Umumnya pemodelan tersebut berbentuk diagram satu
garis (One Line Diagram). Diagram satu garis menggambarkan sebuah sistem
dalam bentuk yang sederhana. Terlihat pada Gambar 2.1 berikut merupakan
suatu bentuk pemodelan sederhana yang mewakili suatu sistem tenaga listrik.
7
Gambar 2.1 Diagram Satu Garis Sistem Tenaga Listrik[1]
Pada pusat pembangkit, terdapat generator dan transformator step up dimana
fungsi generator disini adalah untuk mengkonversi energi mekanik yang
dihasilkan oleh turbin menjadi energi listrik. Setelah itu sebelum dikirimkan
menuju pusat-pusat beban melalui saluran transmisi, tegangan dinaikkan
menggunakan transformator Step-Up. Penggunaan transformator Step-Up
tersebut tidak lain untuk mengurangi jumlah arus yang mengalir pada saluran
transmisi. Dan dengan demikian saluran transmisi bertegangan tinggi akan
membawa aliran arus yang rendah sehingga akan mengurangi rugi-rugi daya
transmisi.
Saat energi listrik yang didistribusikan melalui saluran transmisi tersebut
mencapai pusat beban, tegangan lalu akan diturunkan lagi menggunakan
transformator Step-Down. Transformator itu terdapat pada gardu induk
distribusi dan mengubah tegangan menjadai tegangan menengah maupun
tegangan rendah yang selanjutnya akan disalurkan melalui saluran distribusi
menuju pusat beban.
8
Berdasarkan pada kondisi aktual pada sistem distribusi, jenis bus dapat
diklasifikasikan kedalam tiga jenis, yaitu PV Bus, PQ Bus, dan Slack Bus.
Pada umumnya, bus yang terhubung langsung dengan generator adalah PV
Bus, sedangkan PQ Bus merupakan beban yang terhubung pada jaringan
distribusi, serta Slack Bus merupakan bus referensi yang berfungsi untuk
memberi keseimbangan pada sistem distribusi yang umumnya adalah berupa
gardu induk.
2.2. Studi Aliran Daya
Studi aliran merupakan suatu analisa mengenai kinerja suatu sistem dan aliran
daya yang terjadi pada sistem tersebut baik berupa daya nyata dan daya
reaktif di keadaan tertentu pada saat sistem bekerja tunak (steady state).
Informasi yang didapatkan juga dapat berupa beban pada saluran, tegangan di
setiap lokasi untuk evaluasi kinerja suatu sistem tenaga sehingga didapatkan
daya nyata (real power) dan daya reaktif (reavtive power) di berbagai titik
pada operasi normal. Untuk performansi sistem pendistribusian daya dan
untuk menguji keefektifan perubahan yang sudah direncanakan pada suatu
sistem pada tahap perencanaan, sangat penting untuk dilakukan analisis aliran
daya.
Dalam penyelesaian aliran daya, dapat diselesaikan dengan beberapa metode,
yaitu diantaranya : Metode Newton-Raphson, Metode Gauss-Seidel, dan
Metode Fast-Decoupled. Perbedaan dari ketiganya terletak pada tingkat
kecepatan konvergensinya dan jumlah iterasi pada saat program dijalankan.
9
Metode yang paling umum digunakan dalam kasus ini adalah metode
Newton-Raphson.
Metode Newton-Raphson memiliki karakteristik konvergensi lebih cepat.
Selain itu, jumlah iterasi yang digunakan lebih sedikit dengan waktu yang
lebih cepat. Sedangkan metode Gauss Seidel membutuhkan lebih banyak
iterasi dan akan semakin bertambah sesuai dengan semakin besarnya sebuah
sistem[2].
2.3. Transformator
Pada sistem pendistribusian sistem tenaga diperlukanlah suatu peralatan yang
bertujuan untuk menaikkan dan menurunkan tegangan sesuai dengan
kebutuhan. Untuk mengatasi hal tersebut, maka peralatan yang digunakan
adalah transformator yang terbagi menjadi dua jenis, yaitu: Transformator
Step-Up yang dapat menaikkan tegangan dan Transformator Step-Down
untuk menurunkan tegangan.
Pada Gambar 2.2 ini merupakan gambaran umum tentang transformator
dimana terdapat bagian-bagian yang membentuknya. Pada transformator
terdapat dua sisi, yaitu sisi primer atau masukan terdapat sisi sekunder
dimana sisi tersebut merupakan sisi keluaran trafo. Pada trafo Step-Up, sisi
jumlah belitan disisi primer lebih banyak daripada jumlah belitan disisi
sekunder. Demikian pula sebaliknya, pada trafo Step-Down belitan disisi
sekunder jumlahnya lebih banyak dari sisi primernya.
10
Gambar 2.2 Bentuk Umum Transformator
Bagian inti besi berfungsi sebagai lintasan jalan fluks yang ditimbulkan oleh
arus listrik melalui kumparan. Inti besi terbuat dari lempengan besi tipis
berisolasi tujuannya untuk mengurangi panas (rugi-rugi besi) akibat dari Eddy
Current. Pada trafo terdapat kumparan yang terbentuk oleh beberapa lilitan
kawat berisolasi. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun
terhadap kumparan lain dengan bahan isolasi padat (karton, pertinax, dan
lain-lain). Fungsi utama dari kumparan adalah sebagai alat transformasi
tegangan dan arus.
Pada dasarnya prinsip kerja transformator berkerja berdasarkan prinsip
induksi elektromagnetik. Saat kumparan primer dihubungkan dengan sumber
tegangan bolak-balik, maka akan menyebabkan medan magnet yang berubah-
ubah pada kumparan primer. Dimana tegangan masukan bolak-balik yang
membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua
bersambung dengan lilitan sekunder. Medan magnet yang berubah diperkuat
oleh inti besi, lalu dihantarkan oleh inti besi menuju kumparan sekunder,
sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder timbul gaya gerak listrik (ggl)
11
induksi. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan
dilimpahkan ke lilitan sekunder.
Dalam sebuah sistem tenaga, penaikan dan penurunan tegangan tegangan
dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :
a. Menggunakan tiga unit transformator satu fasa.
b. Menggunakan satu unit transformator tiga fasa.
Untuk penyaluran dengan besar daya yang sama, penggunaan transformator
tiga fasa akan bekerja lebih ringan dan lebih efisien dibandingkan
menggunakan tiga buah transformator satu fasa. Namun, penerapan tiga buah
transformator satu fasa juga memiliki beberapa kelebihan, misalnya saat
beban dapat dilayani dengan dua unit saja, unit ketiga dapat ditambahkan saat
penambahan beban terjadi. Selain itu, saat terjadi kerusakan pada salah satu
unit tidak mengharuskan untuk memutus seluruh penyaluran daya.
Transformator tiga fasa dapat dipasang dengan tiga buah rangkaian satu fasa
atau satu buah saluran tiga fasa. Pada Gambar 2.3 merupakan gambar
rangkain transformator tiga fasa dengan tiga buah transformator satu fasa
dalam konstruksi pemasangannya. Dapat dilihat pada gambar bahwa masing-
masing transformator menopang beban dari fasa yang berbeda beda.
12
Gambar 2.3 Transformator 3 Fasa
2.4. Hubung Belitan Transformator 3 Fasa
Untuk menyalurkan tenaga pada sistem 3 fasa, dibutuhkan suatu hubung
belitan yang dapat membedakan masing-masing fasanya. Terdapat dua jenis
hubung belitan yang membentuk suatu rangkaian sistem, yaitu sebagai
berikut :
a. Hubung Bintang (Wye Connection)
Hubung jenis ini merupakan suatu jenis hubung belitan yang terbentuk
dimana ujung dan akhir belitan disatukan. Hal tersebut menyebabkan terdapat
titik netral, yaitu titik tempat penyatuan dari ujung-ujung belitan tersebut.
Maka didapatkan pula arus transformator tiga fasa dengan kumparan yang
dihubungkan bintang dengan nilai berbeda 120o untuk tiap belitannya.
Gambar 2.4 merupakan gambar rangkaian hubung belitan Wye. Pada gambar
tersebut menyatakan bahwa :
Arus (I) line = Arus (I) Fasa
VRS = VR – VS
= VR√3
13
Gambar 2.4 Hubung Belitan Bintang (Wye Connection)
b. Hubung Belitan Delta (Delta Connection)
Pada hubung belitan jenis ini cara penyambungannya adalah dengan
menghubungkan pangkal belitan fasa sebelumnya dengan ujung belitan fasa
setelahnya. Lalu pada ujung fasa ketiga dihubungkan dengan pangkal fasa
pertama. Hubung Delta umumnya diketahui karena bentuknya yang
menyerupai segitiga. Umumnya hubung jenis ini digunakan pada beban
motor di industri-industri.
Terlihat jelas bentuk hubung belitan delta pada Gambar 2.5 di bawah ini.
Pada hubung belitan jenis ini, terdapat perbedaan tegangan antara fasanya
yaitu sebesar 120 derajat. Nilai arus tiap fasanya pun berbeda 120 derajat.
Besarnya arus tiap fasa pada konfigurasi Delta adalah arus saluran (I) dibagi
akar tiga, sedangkan nilai tegangan tiap fasa sama dengan tegangan antar
salurannya.
14
Gambar 2.5 Hubung Belitan Delta (Delta Connection)
Seperti yang diketahui bahwa transformator terdiri dari dua sisi, yaitu sisi
primer dan sisi sekunder. Maka dari itu terdapat beberapa konfigurasi hubung
belitan transformator yang dapat menghubungkan kedua sisi tersebut, yaitu :
1. Hubung Y – Y
2. Hubung Y – D
3. Hubung D – Y
4. Hubung D – D
2.5. Hubung Delta-Delta
Transformator dengan hubung belitan Delta memiliki tiga buah kumparan
yang saling terhubung satu sama lain dan membentuk sebuah segitiga.
Hubung belitan jenis ini menyatakan bahwa pada sisi primer dan sekunder
keduanya dipasang dengan hubung Delta. Pada Gambar 2.6 menunjukkan
hubung belitan Delta-Delta.
15
Gambar 2.6 Hubung Belitan Delta-Delta
Ada beberapa kelebihan yang terdapat pada transformator dengan hubung
belitan jenis ini, yaitu dapat menghasilkan tegangan sinusoidal pada bagian
sekundernya. Untuk mendapatkan bentuk tegangan sekunder sinusoidal, arus
magnet dari transformer harus mengandung komponen harmonik ketiga.
Sedangkan koneksi Delta-Delta menyediakan jalur tertutup untuk sirkulasi
komponen harmonik ketiga dan fluks.
Selain daripada itu, pada transformator jenis Delta-Delta juga memiliki nilai
yang lebih ekonomis. Karena terbentuk dengan koneksi Delta, tegangan fasa
sama dengan tegangan line nya. Hubungan, arus fasa-nya hanya sebesar (1/
√3) kali dari arus di line. Oleh karena itu memerlukan lebih sedikit
penampang dari kumparannya. Hal ini menyebabkan koneksi lebih ekonomis
untuk transformator tegangan rendah.
16
2.6. Daya dan Segitiga Daya
Segitiga daya merupakan suatu istilah yang mendeskripsikan hubungan antara
tiga jenis daya pada dunia kelistrikan. Daya-daya ini berupa daya aktif, daya
reaktif, dan daya semu. Dalam hal ini, yang berhubungan adalah besar vektor
dari daya-daya tersebut yang pada umumnya digambarkan dalam sebuah
diagram kartesius.
Pada dasarnya konsep segitiga daya merupakan hubungan antara dua vektor
dari dua jenis daya, yaitu daya aktif dan daya reaktif yang tergambar pada
diagram kartesius. Daya aktif diserap oleh hambatan (R), sedangkan daya
reaktif diserap oleh reaktansi X (induktor atau kapasitor). Lalu daya semu
merupakan total dari daya aktif dan daya reaktif. Pada Gambar 2.7 merupakan
gambar segitiga daya.
Gambar 2.7 Segitiga Daya Listrik
Dimana :
P (Daya Aktif) = S Cos φ (Watt)
Q (Daya Reaktif) = S Sin φ (VAR)
S (Daya Semu) = V x I (VA)
17
Maka :
P (Daya Aktif) = Vx I Cos φ (Watt)
Q (Daya Reaktif) = Vx I Sin φ (VAR)
Dalam bilangan kompleks, daya dapat dituliskan juga dengan rumus :
S = P + jQ
Daya aktif adalah daya nyata (real), vektor untuk daya aktif selalu bernilai
positif. Pada diagram kartesius vektor daya aktif berada pada sumbu
horizontal (x-axis). Sementara daya reaktif adalah daya imajiner, vektor untuk
daya reaktif bisa bernilai positif ataupun negatif bergantung dari nilai
reaktansi X. Pada diagram kartesius vektor daya reaktif berada pada sumbu
vertikal (y-axis). Sedangkan daya semu merupakan resultan dari vektor daya
aktif dan daya reaktif. Daya semu hanya akan terdapat pada kuadran 1 dan
kuadran 4, karena daya aktif selalu bernilai positif.
2.7. Vektor Grup Transformator
Vektor grup transformator merupakan pergeseran sudut yang terdapat pada
transformator. Vektor grup trafo dinyatakan dalam bilangan jam yang
dinyatakan searah putaran jam (clock wise). Tiap satu bilangan jam mewakili
beda sudut sebesar 30 derajat. Tujuan dari vektor grup ini adalah menentukan
pergeseran sudut arus pada belitan primer dan sekunder yang akan
berpengaruh pada saat pemasangan transformator secara paralel karena untuk
dapat menghubungkan dua trafo atau lebih secara paralel harus dengan
pergeseran sudut yang sama besar. Selain itu, vektor grup transformator juga
bertujuan untuk pemasangan proteksi (CT dan PT).
18
Trafo 3 fasa dua belitan memiliki beberapa jenis konfigurasi hubung
belitannya. Apabila dilihat dari jenis penyusunannya, belitan antar fasa maka
terdapat dua macam tipe belitan, yaitu belitan wye (star) dan belitan delta.
Pada Gambar 2.8 adalah merupakan gambar vektor grup dari trafo hubung
belitan transformator dimana ketika terdapat digit pada trafo, maka sisi
sekunder pada trafo tersebut terjadi perubahan untuk tiap fasanya.
Gambar 2.8 Vektor Grup Transformator
Digit 0 mewakili 0 derajat,menyatakan bahwa fasor tegangan di sisi primer
sefasa dengan tegangan di sisi sekunder. Digit 1 mewakili sudut 30 derajat,
pada kondisi ini disebut kondis lagging dimana tegangan di sisi primer
tertinggal sebesar 30 derajat oleh tegangan sisi sekundernya. Digit 5 mewakili
150 derajat, menyatakan bahwa Tegangan sisi primer dan sekunder tertinggal
150 derajat atau bisa juga dinyatakan lagging 210o. Sedangkan digit 100
menyatakan nilai 30 derajat pada kondisi leading atau dengan kata lain vektor
grup ini lagging 330 derajat.
19
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan pada bulan Desember 2015 – April
2016 di Laboratorium Sistem Tenaga Elektrik (STE), Jurusan Teknik Elektro,
Universitas Lampung.
3.2. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:
1. Satu unit laptop dengan spesifikasi Intel core i5, dengan berkapasitas 4
gHz dan sistem operasi windows 10 sebagai media perancangan dan
pengujian simulasi.
2. Perangkat lunak (software) ETAP 12.6 sebagai perangkat lunak utama
untuk perancangan dan perhitungan program.
3. Data-data bus pembangkit, bus beban, transformator serta diagram sistem
21 bus.
4. Data-data bus pembangkit, bus beban, transformator serta diagram
penyulang Katu pada PLN GI Menggala.
20
3.3. Tahap Penelitian
Adapun langkah kerja yang dilakukan untuk menyelesaikan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini hal pertama yang penulis lakukan
adalah mempelajari materi-materi yang berkaitan dengan judul tugas akhir
yang diambil. Materi tersebut berasal dari sumber-sumber ilmiah seperti
jurnal ilmiah, buku-buku yang berkaitan dengan tugas akhir dan skripsi
yang telah dilakukan sebelumnya oleh orang lain, serta website resmi terkait
perangkat lunak yang penulis gunakan.
2. Studi Bimbingan
Selain menelaah materi yang berbagai referensi, penulis juga melakukan
bimbingan oleh dosen pembimbing dengan metode diskusi dan tanya jawab
untuk menambah pengetahuan tentang materi tugas akhir serta mengatasi
kendala-kendala yang muncul pada saat pengerjaan tugas akhir ini.
3. Pengolahan dan Pengambilan Data
Pada langkah ini, hal yang dilakukan penulis adalah melakukan pengolahan
data-data yang sebelumnya penulis dapatkan dengan menggunakan metode
yang diterapkan dan rumus-rumus yang sudah didapatkan. Setelah itu
barulah melakukan pengambilan data baru hasil pengolahan data
sebelumnya menggunakan perangkat lunak.
21
Adapun data yang akan digunakan adalah :
1) Data beban tiap fasa di trafo distribusi pada GI Menggala pada
Penyulang Katu.
2) Data nilai pada transformator di GI Menggala.
3) Data One-line diagram penyulang Katu GI Menggala pada penyulang
Katu.
4. Simulasi Program
Tahapan selanjutnya adalah proses simulasi aliran daya tiga fasa. Data-
data tersebut dibutuhkan untuk membuat suatu rangkaian sistem distribusi
menggunakan transformator hubung belitan Delta-Delta. Setelah itu
membuat rangkaian sistem distribusi pembanding, yaitu dengan
transformator hubung belitan Delta-Wye. Membandingkan hasil yang
didapat dari kedua rangkaian sistem distribusi tersebut.
5. Pembuatan Laporan
Tahapan ini bertujuan untuk menuliskan dan memaparkan hasil yang telah
didapat pada penelitian serta sebagai sarana pertanggung-jawaban terhadap
penelitian yang telah dilakukan. Laporan tersebut dibagi menjadi dua
tahap, yaitu laporan awal yang digunakan untuk seminar proposal dan
laporan akhir yang berisikan hasil penelitian yang selanjutnya akan
dipaparkan pada seminar hasil.
22
3.4. Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
StudiBimbingan
StudiLiteratur
PengambilanData
MemasukkanData
Apakah PemodelanTepat?
Data Lengkap
Selesai
PemodelanSimulasi
Ya
Tidak
Tidak
Ya
Mulai
23
3.5. Langkah - langkah Perhitungan Program
Adapun langkah-langkah perhitungan program yang akan dilakukan pada
penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Menentukan rumus dalam pemodelan transformator hubung belitan Delta-
Delta untuk menentukan bentuk matriks admitansi urutan nol, urutan
positif dan urutan negatif.
Perumusan transformator yang digunakan dalam program adalah sebagai
berikut :
a. Menentukan
Dimana merupakan matriks zeros atau matriks nol (0)
(1)
(2)
(3)
b. Menentukan Matriks Posisi
(4)
24
= (5)
(6)
(7)
c. Menentukan rasio tap pada model Phase Shift
(8)
(9)
Dimana, (10)
(11)
,
(12)
25
(13)
(14)
d. Menghitung masing-masing nilai matriks Y012
(15)
= (16)
(17)
(18)
= (19)
26
(20)
(21)
= (22)
(23)
(24)
= (25)
(26)
27
2. Membuat program sesuai perumusan yang sudah dibuat ke dalam software
python.
3. Memasukan data-data yang dibutuhkan seperti data bus, data beban, dan
data transformator yang akan digunakan pada simulasi.
4. Program akan membaca dan menghitung data yang telah dimasukan.
Adapun tahapan pembacaan dan perhitungan pada program, yaitu :
a. Menghitung Formulasi transformator yang telah dibuat bertujuan untuk
mendapatkan hasil matriks admitansi urutan nol, positif dan negatif
Y012.
b. Mendapatkan nilai matriks admitansi bus (Ybus)
c. Menghitung missmatch
d. Menghitung matriks jacobian
e. Menghitung aliran daya
28
3.6. Diagram Alir Program
Gambar 3.2 Diagram Alir Program
Mulai
Memasukan nilai
MengeluarkanHasil
Membuat singleline diagram
Mengatur nilai beban
Menjalankan Program
Mengatur Iterasi danToleransi
Selesai
77
V. KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan, maka kesimpulan yang dapat diambil,
yaitu :
1. Sudut tegangan Line to Line antara penyulang Katu GI Menggala dengan
penempatan tranformator Delta-Delta bernilai sama dengan sudut tegangan Line to
Line dengan penempatan transformator hubung Delta-Wye.
2. Total Daya Aktif (MW) pada penyulang Katu GI Menggala dengan penempatan
transformator hubung Delta-Delta bernilai lebih kecil dibandingkan nilai daya aktif
total (MW) pada penyulang Katu dengan penempatan transformator Delta-Wye.
3. Total Daya Reaktif (Mvar) pada penyulang Katu GI Menggala dengan penempatan
transformator hubung Delta-Delta bernilai lebih besar dibandingkan nilai daya
reaktif total (Mvar) pada penyulang Katu dengan penempatan transformator Delta-
Wye.
4. Perubahan nilai magntude tegangan setiap fasa pada Line to Netral sebanding
dengan kenaikan atau penurunan besar sudut tegangannya untuk kedua kondisi
penempatan hubung Delta-Delta dan Delta-Wye.
78
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya, yaitu :
1. Perlu pengkajian lebih lanjut dengan menggunakan program lain sebagai
pembanding dalam melaksanakan penelitian mengenai penempatan transformator
hubung Delta-Delta.
2. Meneliti lebih lanjut mengenai vektor grup dan penggunaan transformator Delta-
Delta serta cara penempatan transformator pada suatu sistem distribusi listrik.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Kersting, W.H. 2007. Distribbution System Modeling and Analysis, CRC
Press, Boca Raton, FL.
[2] A. Jabr, Rabih. Dzafic, Zudin. Theo Neusius, Hans, 2014. Transformer
Modeling for Three-Phase Distribution Network Analysis, IEEE.
[3] Lumbaranraja, H, 2008. Pengaruh Beban Tak Seimbang Terhadap Efisiensi
Transformator Tiga Fasa, Universitas Sumatera Utara, Medan.
[4] Hakim, L, 2013. Buku Ajar Mata Kuliah Sistem Tenaga, Universitas
Lampung, Bandar Lampung.
[5] Wahidi, M. 2014. Analisa Aliran Daya Tiga Fasa Tak Seimbang Pada
Penyulang Kangkung PT. PLN (Persero) Distribusi Lampung, Bandar
Lampung. Universitas Lampung
[6] Weisberg, E. Sen, P.K. Malmedal, K, 2013. Application Guide for
Trnasformer Conection and Grounding for Distribution Generation, IEEE
No. ESW 2013-14, USA.
[7] Bayu T. Sianipar, Ir. Panusur S.M.L. Tobing. 2015. Studi Perbandingan
Belitan Transformator Distribusi Tiga Fasa pada saat Penggunaan Tap
Changer. Universitas Sumatera Utara. Medan.
[8] Kersting, W.H. 2007. Distribbution System Modeling and Analysis, CRC
Press, Boca Raton, FL.
[9] Prayoga, A. Nahar, N, 2010. Transformer, Universitas Indonesia, Depok.
[10] Weisberg, E. Sen, P.K. Malmedal, K, 2013. Application Guide for
Trnasformer Conection and Grounding for Distribution Generation, IEEE
No. ESW 2013-14, USA.