Page 1
BAB V ANALISIS PERENCANAAN JARINGAN
5.1 UMUM
Desain suatu pengembangan jaringan distribusi untuk suatu daerah harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berrikut :
Kondisi pelayanan meliputi : beban yang akan dilayani, kerapatan pelanggan, panjang saluran dan titik-titik catu daya.
Desain listrik meliputi : tegangan suplai, jatuh tegangan pada pelanggan, trafo dan assesoris, proteksi sistem tenaga listrik dan operasi sistem tenaga listrik.
Desain Mekanik : tiang and gawang, hardware and guying, Kawat and derah aman dan instalasi trafo dan gardu distribusi.
Biaya per kilometer jaringan distribusi dan biaya per konsumen
5.1 PRAKIRAAN PERTUMBUHAN BEBAN
Prakiraan pertumbuhan beban dilakukan dengan memakai metoda regresi liner untuk mendapat persamaan Y = a + bX. Y adalah nilai daya pada tahun ke X.
5.1.1 Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 5 tahun
Kurva prakiraan pertumbuhan beban rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.1
Tabel 5.1 Data Rumah tangga
x y
1 16.479.591
2 18.589.277
3 20.504.939
4 26.271.470
5 25.783.679
Tabel 5.2 Data regresi liner beban rumah tangga
Page 2
x y x.y x2
1 16479591 16479591 12 18589277 37178554 43 20504939 61514817 94 26271470 105085880 165 25783679 128918395 25∑ 107628956 349177237 225
Kurva regresi liner beban rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.1
1 2 3 4 50
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.2
Tabel 5.3 Data Beban Usaha
x y
1 5267765
2 5076451
3 5076451
4 3678061
Page 3
5 6663759
Tabel 5.4 Data regresi liner beban Usaha
x y x.y x2
1 5267765 5267765 12 5076451 10152902 43 5076451 15229353 94 3678061 14712244 165 6663759 33318795 25∑ 25762487 78681059 225
Kurva regresi liner beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.2
1 2 3 4 50
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.3
Tabel 5.5 Data Beban Industri
x y
1 1691887
2 1780821
3 2151524
4 2636570
5 2771533
Tabel 5.6 Data regresi liner beban Industri
x y x.y x2
1 1691887 1691887 12 1780821 3561642 4
Page 4
3 2151524 6454572 94 2636570 10546280 165 2771533 13857665 25∑ 11032335 36112046 225
Kurva regresi liner beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.3
1 2 3 4 50
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.4
Tabel 5.7 Data Beban Sosial
x y
1 954908
2 1144323
3 1385389
4 983531
5 2021545
Tabel 5.8 Data regresi liner beban Sosial
x y x.y x2
1 954908 954908 12 1144323 2288646 43 1385389 4156167 94 983531 3934124 165 2021545 10107725 25∑ 6489696 21441570 225
Kurva regresi liner beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.4
Page 5
1 2 3 4 50
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.5
Tabel 5.9 Data Beban Publik
x y
1 4417934
2 5353692
3 5346323
4 4308771
5 5072672
Tabel 5.10 Data regresi liner beban Publik
x y x.y x2
1 4417934 4417934 12 5353692 10707384 43 5346323 16038969 94 4308771 17235084 165 5072672 25363360 25∑ 24499392 73762731 225
Kurva regresi liner beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.5
Page 6
1 2 3 4 50
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
5.1.2 Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 7 tahun
Kurva prakiraan pertumbuhan beban rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.6
Tabel 5.11 Data Beban Rumah tangga
x y
1 16479591
2 18589277
3 20504939
4 26271470
5 25783679
Tabel 5.12 Data regresi liner beban Rumah tangga
x y x.y x2
1 16479591 16479591 12 18589277 37178554 43 20504939 61514817 94 26271470 105085880 165 25783679 128918395 25∑ 107628956 349177237 225
Kurva regresi liner beban Rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.6
Page 7
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
70000000
80000000
Series1
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.7
Tabel 5.13 Data Beban Usaha
x y
1 5267765
2 5076451
3 5076451
4 3678061
5 6663759
Tabel 5.14 Data regresi liner beban Usaha
x y x.y x2
1 5267765 5267765 12 5076451 10152902 43 5076451 15229353 94 3678061 14712244 165 6663759 33318795 25∑ 25762487 78681059 225
Kurva regresi liner beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.7
Page 8
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
70000000
80000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.8
Tabel 5.15 Data Beban Industri
x y
1 1691887
2 1780821
3 2151524
4 2636570
5 2771533
Tabel 5.16 Data regresi liner beban Industri
x y x.y x2
1 1691887 1691887 12 1780821 3561642 43 2151524 6454572 94 2636570 10546280 165 2771533 13857665 25∑ 11032335 36112046 225
Kurva regresi liner beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.8
Page 9
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
70000000
80000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.9
Tabel 5.17 Data Beban Sosial
x y
1 954908
2 1144323
3 1385389
4 983531
5 2021545
Tabel 5.18 Data regresi liner beban Sosial
x y x.y x2
1 954908 954908 12 1144323 2288646 43 1385389 4156167 94 983531 3934124 165 2021545 10107725 25∑ 6489696 21441570 225
Kurva regresi liner beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.9
Page 10
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
70000000
80000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.10
Tabel 5.19 Data Beban Publik
x y
1 4417934
2 5353692
3 5346323
4 4308771
5 5072672
Tabel 5.20 Data regresi liner beban Publik
x y x.y x2
1 4417934 4417934 12 5353692 10707384 43 5346323 16038969 94 4308771 17235084 165 5072672 25363360 25∑ 24499392 73762731 225
Kurva regresi liner beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.10
Page 11
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
70000000
80000000
5.1.3 Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 10 tahun
Kurva prakiraan pertumbuhan beban rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.11
Tabel 5.21 Data Beban Rumah tangga
x y
1 16479591
2 18589277
3 20504939
4 26271470
5 25783679
Tabel 5.22 Data regresi liner beban Rumah tangga
x y x.y x2
1 16479591 16479591 12 18589277 37178554 43 20504939 61514817 94 26271470 105085880 165 25783679 128918395 25∑ 107628956 349177237 225
Kurva regresi liner beban Rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.11
Page 12
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.12
Tabel 5.23 Data Beban Usaha
x y
1 5267765
2 5076451
3 5076451
4 3678061
5 6663759
Tabel 5.24 Data regresi liner beban Usaha
x y x.y x2
1 5267765 5267765 12 5076451 10152902 43 5076451 15229353 94 3678061 14712244 165 6663759 33318795 25∑ 25762487 78681059 225
Kurva regresi liner beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.12
Page 13
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.13
Tabel 5.25 Data Beban Industri
x y
1 1691887
2 1780821
3 2151524
4 2636570
5 2771533
Tabel 5.26 Data regresi liner beban Industri
x y x.y x2
1 1691887 1691887 12 1780821 3561642 43 2151524 6454572 94 2636570 10546280 165 2771533 13857665 25∑ 11032335 36112046 225
Kurva regresi liner beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.13
Page 14
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.14
Tabel 5.27 Data Beban Sosial
x y
1 954908
2 1144323
3 1385389
4 983531
5 2021545
Tabel 5.28 Data regresi liner beban Sosial
x y x.y x2
1 954908 954908 12 1144323 2288646 43 1385389 4156167 94 983531 3934124 165 2021545 10107725 25∑ 6489696 21441570 225
Kurva regresi liner beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.14
Page 15
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.15
Tabel 5.29 Data Beban Publik
x y
1 4417934
2 5353692
3 5346323
4 4308771
5 5072672
Tabel 5.30 Data regresi liner beban Publik
x y x.y x2
1 4417934 4417934 12 5353692 10707384 43 5346323 16038969 94 4308771 17235084 165 5072672 25363360 25∑ 24499392 73762731 225
Kurva regresi liner beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.15
Page 16
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
5.1.4 Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 15 tahun
Kurva prakiraan pertumbuhan beban rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.16
Tabel 5.31 Data Beban Rumah tangga
x y
1 16479591
2 18589277
3 20504939
4 26271470
5 25783679
Tabel 5.32 Data regresi liner beban Rumah tangga
x y x.y x2
1 16479591 16479591 12 18589277 37178554 43 20504939 61514817 94 26271470 105085880 165 25783679 128918395 25∑ 107628956 349177237 225
Kurva regresi liner beban Rumah tangga ditunjukkan oleh gambar 5.16
Page 17
1 2 3 4 50
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
35000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.17
Tabel 5.33 Data Beban Usaha
x y
1 5267765
2 5076451
3 5076451
4 3678061
5 6663759
Tabel 5.34 Data regresi liner beban Usaha
x y x.y x2
1 5267765 5267765 12 5076451 10152902 43 5076451 15229353 94 3678061 14712244 165 6663759 33318795 25∑ 25762487 78681059 225
Kurva regresi liner beban Usaha ditunjukkan oleh gambar 5.17
Page 18
1 2 3 4 50
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
35000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.18
Tabel 5.35 Data Beban Industri
x y
1 1691887
2 1780821
3 2151524
4 2636570
5 2771533
Tabel 5.36 Data regresi liner beban Industri
x y x.y x2
1 1691887 1691887 12 1780821 3561642 43 2151524 6454572 94 2636570 10546280 165 2771533 13857665 25∑ 11032335 36112046 225
Kurva regresi liner beban Industri ditunjukkan oleh gambar 5.18
Page 19
1 2 3 4 50
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
35000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.19
Tabel 5.37 Data Beban Sosial
x y
1 954908
2 1144323
3 1385389
4 983531
5 2021545
Tabel 5.38 Data regresi liner beban Sosial
x y x.y x2
1 954908 954908 12 1144323 2288646 43 1385389 4156167 94 983531 3934124 165 2021545 10107725 25∑ 6489696 21441570 225
Kurva regresi liner beban Sosial ditunjukkan oleh gambar 5.19
Page 20
1 2 3 4 50
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
35000000
Kurva prakiraan pertumbuhan beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.20
Tabel 5.39 Data Beban Publik
x y
1 4417934
2 5353692
3 5346323
4 4308771
5 5072672
Tabel 5.40 Data regresi liner beban Publik
x y x.y x2
1 4417934 4417934 12 5353692 10707384 43 5346323 16038969 94 4308771 17235084 165 5072672 25363360 25∑ 24499392 73762731 225
Kurva regresi liner beban Publik ditunjukkan oleh gambar 5.20
Page 21
1 2 3 4 50
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
35000000
5.1.5 Jumlah Total Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 5 tahun
Tabel 5.41 Data Beban
x y
1 28812085
2 31944564
3 35759642
4 37878403
5 42313188
Tabel 5.42 Data regresi liner beban
x y x.y x2
1 28812085 28812085 12 31944564 63889128 43 35759642 107278926 94 37878403 151513612 165 42313188 211565940 25∑ 176707882 563059691 225
Kurva regresi liner beban puncak dalam 5 tahun ditunjukkan oleh gambar 5.21
Page 22
1 2 3 4 50
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
5.1.6 Jumlah Total Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 7 tahun
Tabel 5.43 Data Beban
x y
1 28812085
2 31944564
3 35759642
4 37878403
5 42313188
Tabel 5.44 Data regresi liner beban
x y x.y x2
1 28812085 28812085 12 31944564 63889128 43 35759642 107278926 94 37878403 151513612 165 42313188 211565940 25∑ 176707882 563059691 225
Kurva regresi liner beban puncak dalam 7 tahun ditunjukkan oleh gambar 5.22
Page 23
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
70000000
80000000
5.1.7 Jumlah Total Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 10 tahun
Tabel 5.45 Data Beban
x y
1 28812085
2 31944564
3 35759642
4 37878403
5 42313188
Tabel 5.46 Data regresi liner beban
x y x.y x2
1 28812085 28812085 12 31944564 63889128 43 35759642 107278926 94 37878403 151513612 165 42313188 211565940 25∑ 176707882 563059691 225
Kurva regresi liner beban puncak dalam 10 tahun ditunjukkan oleh gambar 5.23
Page 24
1 2 3 4 50
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
5.1.8 Jumlah Total Prakiraan Pertumbuhan Beban Puncak di Kabupaten Bulungan Jangka 15 tahun
Tabel 5.47 Data Beban
x y
1 28812085
2 31944564
3 35759642
4 37878403
5 42313188
Tabel 5.48 Data regresi liner beban
x y x.y x2
1 28812085 28812085 12 31944564 63889128 43 35759642 107278926 94 37878403 151513612 165 42313188 211565940 25∑ 176707882 563059691 225
Kurva regresi liner beban puncak dalam 15 tahun ditunjukkan oleh gambar 5.24
Page 25
1 2 3 4 50
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
35000000
5.2 DESAIN KONSTRUKSI SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH
5.2.1 TEGANGAN
5.2 PANJANG KAWAT SUTM
Panjang kawat SUTM untuk wilayah, yaitu :
a. Wilayah Sajau ke Mangkupadi Kecamatan Tanjung Palas Timur
Panjang kawat SUTM 91 km dan panjang kabel SUTR 22 km
b. Wilayah Sepatung Kecamatan Tanjung Palas Utara ke Sekatak Buji
Kecamatan Sekatak
Panjang kawat SUTM adalah 50 km dan panjang kabel SUTR adalah 21 km
c. Wilayah Antutan Kecamatan Tanjung Palas ke Long Beluah Kecamatan
Tanjung Palas Barat ke Long Peso Kecamatan Peso
Panjang kawat SUTM adalah 113 km dan panjang kabel SUTR adalah 7 km.
d. PKMT Teluk Selimau ke SP1 ke SP7 ke SP2
Panjang kawat SUTM PKMT Teluk Selimau ke SP1 adalah 3,6 km.
Panjang kabel SUTR SP1 adalah 4,6 km.
Panjang kawat SUTM SP1 ke SP7 adalah 7,4 km.
Panjang kabel SUTR SP7 adalah 4,8 km. Dan
Panjang kawat SUTM SP7 ke SP2 adalah 5,5 km.
Panjang kabel SUTR SP2 adalah 8,3 km.
5.3 PENAMPANG KAWAT
5.3.1 Penampang Kawat SUTM
5.3.1.1 Jalur Sajau ke Mangkupadi
Page 26
5.3.1.2 Jalur Sepatung ke Sekatak
5.3.1.3 Jalur Antutan ke Long Beluah
5.3.1.4 PKMT Teluk Selimau ke SP1 ke SP7 ke SP2
5.3.2 Penampang Kawat SUTR
5.3.2.1 Wilayah Mangkupadi
5.3.2.2 Wilayah Sekatak
5.3.2.3 Wilayah Long Beluah
5.3.2.4.1 Wilayah SP1
5.3.2.4.2 Wilayah SP7
5.3.2.4.3 Wilayah SP2
5.4 JATUH TEGANGAN
5.4.1 Jatuh Tegangan Pada SUTM
Perhitungan jatuh tegangan dengan rumus konvensional adalah :
Δv = P (r + x tan ϕ
).3V
Volt/km.
Rumus tersebut memberikan hubungan antara jatuh tegangan Δv, P dan panjang
penghantar L, dengan kondisi beban berada pada ujung penghantar.
Page 27
Grafik pada halaman berikut memberikan gambaran hubungan parameter parameter ‐
tersebut.
Grafik ini dapat digunakan secara sederhana sebagai berikut :
1. Jika faktor distribusi = 0,5 salah satu nilai nilai ‐ Δu, P, L dapat dapat dikalikan dua.
12. Jika faktor distribusi =3
23. jika faktor distribusi =3
salah satu nilai nilai ‐ Δu, P, L dapat dikalikan tiga.
salah satu nilai nilai ‐ Δu, P, L dapat dikalikan satu setengah.
Catatan : Perlu diperhatikan Kemampuan Hantar Arus Penghantar yang dipergunakan.
Jarak [Km]50
45
40
35
30
25
20
15
35mm2
10
70mm2 1
50mm2
240mm2
5
1 2 3
35 mm2
Limit
4 5 6
70 mm2
Limit
7 8MW
Gambar 2 1.‐ Grafik kemampuan penyaluran SUTM fasa – 3 beban diujung Δu 5%, cos ϕ= 0,8 T=35oC AAAC [IEC.2008].
Page 28
Δu = 5%
Δu = 10%
Gambar 2 2.‐ Grafik kemampuan penyaluran Kabel Pilin Tegangan Rendah (TR)bebandiujung pada suhu (T )= 30oC dan cos ϕ = 0,8.
Contoh penggunaannya :
1. Saluran udara 20 kV fasa 3, A3C 150 mm2 cos ϕ : 0,95 daya 4 MW dengan panjang
sirkuit 10 kms.
M = 4 MW x 10 kms = 40 MW.kms
Tabel memberikan M1 : 11,5 MW.kms
M 40Jatuh tegangan Δu = x1% = ×1% = 3, 47% .M1 11, 5
Page 29
2. Saluran udara 20 kV fasa 3, A3C 150 mm2, L : 20 kms dibebani 20 trafo dengan daya
masing masing‐ 250 kVA, beban merata dan cos ϕ = 0,8. Jatuh tegangan relatif pada
transformator paling ujung adalah :
S = 20 x 250 kVA = 5000 kVA ; cos ϕ = 0.8
P = 5000 x 0,8 = 4000 kW = 4 MW1
Beban terbagi rata : Beban Pengganti (P’)= 2 x 4 MW = 2 MW
Momen beban M = P’x L = 2 x 20 = 40 MW.km
Momen M1 = 8 MW.km
Page 30
Jatuh tegangan (Δu) =
Page 31
M x1% = 40 ×1% = 5%
5.4.2 Jatuh Tegangan Pada SUTR
Jatuh tegangan merupakan besarnya tegangan yang hilang pada suatu penghantar.• Jatuh tegangan atau jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik secara umum
berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban serta berbanding terbalik
dengan luas penampang penghantar.• Besarnya jatuh tegangan dinyatakan baik dalam % atau dalam besaran Volt.
Besarnya batas atas dan bawah ditentukan oleh kebijaksanaan perusahaan
kelistrikan.• Perhitungan jatuh tegangan praktis pada batas batas ‐ tertentu dengan hanya
menghitung besarnya tahanan masih dapat dipertimbangkan, namun pada sistem
jaringan khususnya pada sisitem tegangan menengah masalah indukstansi dan
kapasitansinya diperhitungkan karena nilainya cukup berarti.
Perhitungan Praktis Jatuh Tegangan untuk kondisi Tanpa Beban Induktansi
Definisi simbol dan Satuan
P : beban dalam [Watt]
V : tegangan antara 2 saluran [Volt]
q : penampang saluran [mm2]Δv : jatuh tegangan [volt]Δu : jatuh tegangan [%]
L : panjang saluran (bukan panjang penghantar) [meter sirkuit]
I : arus beban [A]
Page 32
σ : konduktivitas bahan penghantar Cu = 56; Alumunium = 32,7
Page 33
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 2
2.2 PERHITUNGAN JATUH TEGANGAN
2.2.1 Sistem Fasa Tunggal, COS ϕ ≈ 1Jatuh Tegangan (dalam %)
Untuk beban P, panjang L ; Δu [%]
Besarnya penampang saluran, q [mm2]
q = 2L × I ×100atau q = 2L × P ×100 ⎡mm2 ⎤
V × Δu × σ V2 × Δu × σ ⎣ ⎦
Jatuh Tegangan (dalam Volt)
q = L × P × 2
atau q = L × I × 2 ⎡mm2 ⎤
V × Δv × σ Δv × σ ⎣ ⎦
Contoh :
1. Beban P = 900 watt; Δ u = 2%; V = 115 volt ; L = 400 meter.
Maka :
q = 2L × P ×100 = 2 x400 × 900 ×100 = 48, 6 mm2
V 2 × Δu × σ 1152 × 2 × 56
2. Beban pada titik P = 14 A, pada titik Q = 16 A, Δv pada Q = 2,5 Volt, L1 = 20 meter, L2=
16 meter (penghantar tembaga).
Δv=Δv1+Δv2
2, 5 = 20 x30x2 + 16 x16x2
56q
Page 34
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 3
q = 12, 2mm2
diambil q = 16mm2
56q
Page 35
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 4
2.2.2 Sistem Fasa Tiga dengan cos ϕBila diketahui besarnya arus I, Δv [volt], maka :
q = 1,73 × L × I × cos ϕ [mm 2
]Δv × λΔv = 1,73 × L × I × cosϕ
[volt]q × λ
Bila diketahui besarnya beban P dalam Watt, maka :
Contoh :
q = L × PV × Δv × λ
[mm 2 ]
1. Saluran arus bolak balik fasa – 3 L = 80 meter, P = 2000 watt; V= 190 Volt; Δv =
3,8 volt; arus penghantar netral = 0 A
q = L × PV × Δv × λ = 80 × 2000
190 × 3,8 × 56= 3,96mm2
2. Berapa jatuh tegangan pada satu saluran L : 150 meter, I : 190 Ampere ; q =
95 mm2, sistem fasa 2.‐ cos ϕ = 0,88
Δv = 1, 73× L × I × cos ϕ = 1, 73×150 ×190 × 0, 88q × λ 95 × 56= 8,15Volt
Page 36
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 5
2.4 F A K T O R D I S T R I B U S I B E B A N
Distribusi beban pada jaringan dapat dinyatakan dalam bentuk matematis untuk beban di
ujung penghantar, beban terbagi merata, beban terbagi berat diawal jaringan, beban
terbagi barat di ujung. Dengan pengertian sederhana didapatkan angka faktor distribusi
beban pada jarak antara titik berat beban dengan sumber/gardu.
Diagram distribusi beban Faktor distribusi
1. beban di ujung penghantar besar beban =
kuat penghantar
Fd = 1
2. beban merata sepanjang saluran besar beban
= 2 x kuat penghantarFd = 0,5
Page 37
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 6
3. beban memberat ke ujung
2Fd =3
4. beban memberat kemuka
1Fd =3
Contoh :
Penghantar AAAC dengan beban I Ampere, panjang L kms, Δu = 5% beban merata
sepanjang saluran Fd = 0,5 maka penghantar boleh dibebani 2 x I (Ampere) atau saluran
diizinkan sepanjang 2L.
Catatan : Beban penghantar tidak boleh melampaui Kemampuan Hantar Arusnya (KHA)
2.5 J A N G K A U A N P E L A Y A N A N
Perhitungan jatuh tegangan dengan rumus konvensional adalah :
Δv = P (r + x tan ϕ
).3V
Volt/km.
Rumus tersebut memberikan hubungan antara jatuh tegangan Δv, P dan panjang
Page 38
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 7
penghantar L, dengan kondisi beban berada pada ujung penghantar.
Page 39
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 8
Grafik pada halaman berikut memberikan gambaran hubungan parameter parameter ‐
tersebut.
Grafik ini dapat digunakan secara sederhana sebagai berikut :
1. Jika faktor distribusi = 0,5 salah satu nilai nilai ‐ Δu, P, L dapat dapat dikalikan dua.
12. Jika faktor distribusi =3
23. jika faktor distribusi =3
salah satu nilai nilai ‐ Δu, P, L dapat dikalikan tiga.
salah satu nilai nilai ‐ Δu, P, L dapat dikalikan satu setengah.
Catatan : Perlu diperhatikan Kemampuan Hantar Arus Penghantar yang dipergunakan.
Jarak [Km]50
45
40
35
30
25
20
15
35mm2
10
70mm2 1
50mm2
240mm2
5
1 2 3
35 mm2
Limit
4 5 6
70 mm2
Limit
7 8MW
Gambar 2 1.‐ Grafik kemampuan penyaluran SUTM fasa – 3 beban diujung Δu 5%, cos ϕ= 0,8 T=35oC AAAC [IEC.2008].
Page 40
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 9
Δu = 5%
Δu = 10%
Gambar 2 2.‐ Grafik kemampuan penyaluran Kabel Pilin Tegangan Rendah (TR)bebandiujung pada suhu (T )= 30oC dan cos ϕ = 0,8.
Contoh penggunaannya :
1. Saluran udara 20 kV fasa 3, A3C 150 mm2 cos ϕ : 0,95 daya 4 MW dengan panjang
sirkuit 10 kms.
M = 4 MW x 10 kms = 40 MW.kms
Tabel memberikan M1 : 11,5 MW.kms
M 40Jatuh tegangan Δu = x1% = ×1% = 3, 47% .M1 11, 5
Page 41
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 10
2. Saluran udara 20 kV fasa 3, A3C 150 mm2, L : 20 kms dibebani 20 trafo dengan daya
masing masing‐ 250 kVA, beban merata dan cos ϕ = 0,8. Jatuh tegangan relatif pada
transformator paling ujung adalah :
S = 20 x 250 kVA = 5000 kVA ; cos ϕ = 0.8
P = 5000 x 0,8 = 4000 kW = 4 MW1
Beban terbagi rata : Beban Pengganti (P’)= 2 x 4 MW = 2 MW
Momen beban M = P’x L = 2 x 20 = 40 MW.km
Momen M1 = 8 MW.km
Jatuh tegangan (Δu) = M x1% = 40 ×1% = 5%
M1 8
2.6 Kemampuan Hantar Arus / Kuat Hantar Arus
Kemampuan Hantar Arus (menurut SNI 04 022‐ 5 2000) atau‐ Kuat Hantar Arus (menurut
SPLN 70‐4 : 1992) suatu penghantar dibatasi dan ditentukan berdasarkan batasan‐
batasan dari aspek lingkungan, teknis material serta batasan pada kontruksi penghantar
tersebut yaitu :• Temperatur
lingkungan• Jenis
penghantar• Temperatur lingkungan
awal• Temperatur penghantar
akhir• Batas kemampuan termis
isolasi• Faktor tiupan
angin
Page 42
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 11
• Faktor disipasi panas media
lingkungan
Apabila terjadi penyimpangan pada ketentuan batasan tersebut diatas maka
Kemampu a n Hantar Arus/ Kuat Hantar Arus (KHA) penghantar harus dikoreksi
2.6.1 Kemampuan Hantar Arus Penghantar Saluran Udara
Jenis penghantar saluran udara, terdiri atas :
Page 43
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 12
a. Panghantar tidak terisolasi AAAC, AAC, ACSR. (ACSR tidak secara luas dipergunakan
sebagai penghantar Saluran Udara Tegangan Menengah)
b. Penghantar berisolasi AAAC S,‐ NAAXSEY. (Kabel Pilin Tegangan Menengah).
c. Penghantar LVTC (Low Voltage Twisted Cable) NFAAX.
Ketentuan teknis kemampuan hantar arus penghantar pada ambient temperatur 30oC
dalam keadaan tanpa angin. Tabel 2.4 s/d 2.10 memberikan kemampuan hantar arus
jenis penghantar Saluran Udara Tegangan Menengah dan jangkauan pada beban dan
jatuh tegangan tertentu.
2.6.2 Kemampuan Hantar Arus Saluran Kabel Bawah Tanah• Kemampuan hantar arus kabel baik jenis multi core maupun single core dibatasi
oleh
ketentuan sebagai berikut :
suhu tanah 30o C
resistance panas jenis tanah 1000 C, cm/W.
digelar sendiri / hanya 1 kabel
suhu penghantar maksimum 900C untuk kabel dengan isolasi XLPE dan 65o C
untuk kabel tanah berisolasi PVC.
Kabel digelar sedalam 70 cm di bawah permukaan tanah.• Apabila keadaan lingkungan menyimpang dari ketentuan di atas maka kuat hantar
arus kabel harus dikoreksi dengan faktor tertentu.• Tabel pada halaman berikut memberikan data kemampuan hantar arus kabel
baik
untuk pemakaian bawah tanah ataupun saluran udara.• Untuk kabel yang dipakai pada saluran udara (contoh NFAAXSEY‐T)
ketentuannya
mengikuti ketentuan untuk saluran udara.
Page 44
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 13
Tabel 2.4 KHA penghantar tak berisolasi pada suhu keliling 350C, kecepatan angin
0,6 m/detik, suhu maksimum 800C (dalam keadaan tanpa angin faktor
koreksi 0,7)
Luas PenampangNominal (mm2)
Cu AAC AAAC
162535507095
150240300
125 A175 A200 A250 A310 A390 A510 A700 A800 A
110 A145 A180 A225 A270 A340 A455 A625 A710 A
105 A135 A170 A210 A155 A320 A425 A585 A670 A
Tabel 2.5 KHA kabel tanah inti tunggal isolasi XLPE, Copper Screen, berselubung PVC
jenis kabel NAAXSY.
Penampang nominal (mm2)
Susunan/Konfigurasi Penggelaran kabel
Di tanah 200 C Di udara 300 C
1 x 50
1 x 70
1 x 95
1 x 120
1 x 150
1 x 240
165 A
237 A
282 A
320 A
353 A
457 A
145 A
211 A
252 A
787 A
320 A
421 A
180 A
240 A
328 A
378 A
425 A
573 A
155 A
229 A
278 A
320 A
363 A
483 A
Page 45
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 14
Tabel 2.6 KHA kabel tanah dengan isolasi XLPE, copperscreen, berselubung PVC pada
tegangan 12/20 kV/ 24 kV. pada suhu keliling 30oC atau suhu tanah 300C
Jenis kabel Penampang
nominal
Di udara Di dalam tanah
NAAXSEY
Multicore
NFAAXSEY T‐
Twisted Cable
95 mm2
150 mm2
240 mm2
300 mm2
3 x 50 + N
3 x 70 + N
3 x 95 + N
3 x 120 + N
242A
319 A
425 A
481 A
134 A
163 A
203 A
234 A
214 A
272 A
358 A
348 A
Tabel 2.7 Faktor reduksi kabel multi core/single core dengan konfigurasi berjajar
didalam tanah.
Jumlah kabel
Jarak2 3 4 5 6 8 10
a. Bersentuhan 0,79 0,69 0,63 0,58 0,55 0,50 0,46
b. 7 cm 0,85 0,75 0,68 0,64 0,60 0,56 0,53
c. 25 cm 0,87 0,79 0,75 0,72 0,69 0,66 0,64
Tabel 2.8 Faktor koreksi KHA kabel XLPE untuk beberapa macam temperatur udara
Temperatur Udara
(0C)
100 150 200 250 300 350 400 450 500
XLPE Cable 1,15 1,12 1,08 1,04 1 0,96 0,91 0,87 0,82
Page 46
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 15
Tabel 2.9 KHA Kabel Pilin Tegangan Rendah berinti Alumunium berisolasi XLPE atau PVC
pada suhu keliling 300C.
Jenis kabel Penampang nominal
KHA terus menerus
Penggunaan
1 2 3 4
NFA2X
3 x 25 + 253 x 35 + 253 x 50 + 353 x 70 + 503 x 95 + 70
2 x 10 re2 x 10 rm2 x 16 rm4 x 10 re4 x 10 rm4 x 16 rm4 x 25 rm
103125154196242
545472545472
102
Saluran TeganganRendah
NFAY
2 x 10 re2 x 10 rm2 x 16 rm4 x 10 re4 x 10 rm4 x 16 rm4 x 25 rm
42425842425875
Saluran Tenaga Listrik
Page 47
PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010
Bab. 2 Hal. 16
Tabel 2.10 KHA terus menerus untuk kabel tanah berinti tunggal penghantar Tembaga,
berisolasi dan berselubung PVC, dipasang pada sistem Arus Searah dengan
tegangan kerja maksimum 1,8 kV; serta untuk kabel tanah berinti dua, tiga dan
empat berpenghantar tembaga, berisolasi dan dengan berselubung PVC yang
dipasang pada sistem Arus Bolak‐balik tiga fasa dan tegangan pengenal 0,6/1 kV
(1,2 kV), pada suhu keliling 300C.
Jenis kabel
LuasPenampang
mm2
KHA terus menerus
Berinti tunggal Berinti duaBerinti tiga dan
empatdi tanah
[A]di udara
[A]di tanah
[A]di udara
[A]di tanah
[A]di udara
[A]1 2 3 4 5 6 7 8
NYY NYBY NYFGbY NYCY NYCWY NYSY NYCEY NYSEY NYHSY NYKY NYKBY NYKFGBY NYKRGbY
1,52,54
405470
263546
314154
202737
263444
18,52534
61016
90122160
5879
105
6892
121
486689
567598
436080
253550
206249296
140174212
153187222
118145176
128157185
106131159
7095
120
365438499
269331386
272328375
224271314
228275313
202244282
150185240
561637743
442511612
419475550
361412484
353399464
324371436
300400500
843986
1125
707859
1000
525605‐
590710‐
524600‐
481560‐
Page 48
PT PLN (Persero) Bab. 2 Hal. 17
5.6 RUGI-RUGI DAYA
5.7 PERANCANGAN TIANG
5.7