Top Banner
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
53

Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

Jul 25, 2015

Download

Documents

Ongki Ndun
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

Jatuh tegangan (Δu) =

Page 31: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

σ : konduktivitas bahan penghantar Cu = 56; Alumunium = 32,7

Page 33: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010

Bab. 2 Hal. 3

q = 12, 2mm2

diambil q = 16mm2

56q

Page 35: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

PT PLN (Persero)Edisi 1 Tahun 2010

Bab. 2 Hal. 7

penghantar L, dengan kondisi beban berada pada ujung penghantar.

Page 39: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

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: Bab v Analisis Perencanaan Jaringan

PT PLN (Persero) Bab. 2 Hal. 17

5.6 RUGI-RUGI DAYA

5.7 PERANCANGAN TIANG

5.7