INSTITUT TEKNOLOGI PLN
PENANGGULANGAN OVERLOAD TRANSFORMATOR DENGAN
METODE PECAH BEBAN DAN PEMERATAAN BEBAN DI PLN
(PERSERO) ULP MUARA ENIM, SUMATERA SELATAN
LAPORAN TUGAS AKHIR
DISUSUN OLEH :
NANDA SYAPUTRA
2017-71-091
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNOLOGI LISTRIK
FAKULTAS KETENAGALISTRIKAN DAN ENERGI TERBARUKAN
INSTITUT TEKNOLOGI - PLN
JAKARTA, 2020
i
LEMBAR PENGESAHAN
PROYEK AKHIR
PENANGGULANGAN OVERLOAD TRANSFORMATOR DENGAN
METODE PECAH BEBAN DAN PEMERATAAN BEBAN DI PLN
(PERSERO) ULP MUARA ENIM, SUMATERA SELATAN
Disusun oleh :
NANDA SYAPUTRA
NIM : 2017-71-091
DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI PERSYARATAN PADA
PROGRAM STUDI DIPLOMA DIII TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS
KETENAGALISTRIKAN DAN ENERGI TERBARUKAN INSTITUT
TEKNOLOGI PLN
Jakarta, 28 Agustus 2020
Mengetahui,
Retno Aita Diantari, ST.,MT Kepala Program Studi Diploma
III Teknologi Listrik
Disetujui,
M. Nur. Qosim, ST., MT
Pembimbing Pertama Laporan Tugas Akhir Akademik
Ir. Pawenary, M.T., MPM. Pembimbing Kedua Laporan Tugas
Akhir Akademik
ii
LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI
Nama : Nanda Syaputra
NIM : 201771091
Program Studi : Diploma III Teknik Listrik
Judul : Penanggulangan Overload Transformator Dengan Metode
Pecah Beban Dan Pemerataan Beban Di PLN (Persero)
ULP Muara Enim
Telah disidangkan dan dinyatakan Lulus Sidang proyek Akhir pada Program
Studi Diploma III Teknologi Listrik Fakultas Ketenagalistrikan dan Energi
Terbarukan Institut Teknologi – PLN pada tanggal 26 Agustus 2020
Tim Penguji Jabatan Tanda Tangan
Syarif Hidayat, ST.,MT Ketua Sidang
Sigit Sukmajati, ST.,MT Sekretaris Sidang
Hendrianto Husada, Ir.,MT Anggota Sidang
Mengetahui
Kepala Program Studi
Diploma III Teknologi Listrik
Retno Aita Diantari, ST.,MT
iii
PERNYATAAN KEASLIAN PROYEK AKHIR
Nama : Nanda Syaputra
NIM : 201771091
Program Studi : DIII Teknik Kelistrikan
Judul Proyek Akhir : Penanggulangan Overload Transformator Dengan
Metode Pecah Beban Dan Pemerataan Beban Di
PLN (Persero) ULP Muara Enim, Sumatera Selatan.
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Proyek Akhir ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar Ahli Madya baik di
lingkungan IT-PLN maupun di suatu Perguruan Tinggi dan sepanjang
pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis
atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah
ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Pernyataan ini dibuat dengan penuh
kesadaran dan rasa tanggung jawab serta bersedia memikul segala resiko jika
ternyata pernyataan ini tidak benar.
Jakarta, 28 Agustus 2020
Nanda Syaputra
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat
serta hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir
yang berjudul “Penanggulangan Overload Tansformator Dengan Metode
Pemerataan Beban Di PLN (Persero) ULP Muara Enim”.
Dengan ini saya menyampaikan perhargaan dan ucapan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada yang terhormat :
M. Nur Qosim,ST.,MT Selaku Pembimbing Pertama Laporan Tugas Akhir.
Ir. Pawenary, M.T., MPM .Selaku Pembimbing Kedua Laporan Tugas Akhir.
Retno Aita Diantari, ST.,MT Selaku Kepala Program Studi Diploma III
Teknologi Listrik.
Terima kasih yang sama, saya sampaikan kepada :
1. Orang tua tercinta yang selalu memberikan doa dan dukungan baik
secara material dan nonmaterial.
2. Kakak saya Deska Ari Santi dan adik saya Anggi Ramayani yang telah
memberikan dukungan.
3. Teman saya Mardiansyah Putra yang telah memberikan dukungan.
4. Kharisma Pelangi Gumay yang telah memberikan dukungan,
memberikan saran serta menemani pada saat penulisan laporan.
Penulis menyadari bahwa penyusun Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis meminta maaf sebesar-besarnya sekali lagi
Terima Kasih.
Muara Enim, 28 Agustus 2020
Nanda Syaputra
v
PENANGGULANGAN OVERLOAD TRANSFORMATOR DENGAN
METODE PECAH BEBAN DAN PEMERATAAN BEBAN DI PLN
(PERSERO) ULP MUARA ENIM, SUMATERA SELATAN
NANDA SYAPUTRA, 2017-71-091
Dibawah Bimbingan Muchamad Nur Qosim, ST., MT dan Ir. Pawenary,
M.T.,MPM.
ABSTRAK
Transformator adalah alat untuk menurunkan/menaikan tegangan listrik.
Ketidakseimbangan beban dapat mengakibatkan drop tegangan, berpengaruh
pada rugi – rugi daya yang merugikan PT PLN (Persero) dan pelanggan hanya
dapat menikmati listrik dengan tegangan kurang dari 220 volt. Penelitian yang
saya ambil yaitu metode penelitian kuantitatif dan studi literatur. Transformator
pertama sebelum dilakukan pecah beban yaitu dengan beban total 161,7 kVA,
persentase beban penuh yaitu 81 % dan nilai ketidakseimbangan beban 15%
setelah dilakukan pemindahan beban dari transformator 1 ke transformator 2
menjadi nilai beban total yaitu 126,3 kVA, persentase beban 63 % dan nilai
ketidak seimbangan beban menjadi 2,73 %.
Kata kunci : Transformator, Ketidakseimbangan Beban, Penelitian, Overload.
vi
PENANGGULANGAN OVERLOAD TRANSFORMATOR DENGAN
METODE PECAH BEBAN DAN PEMERATAAN BEBAN DI PLN
(PERSERO) ULP MUARA ENIM, SUMATERA SELATAN
NANDA SYAPUTRA, 2017-71-091
Dibawah Bimbingan Muchamad Nur Qosim, ST., MT dan Ir. Pawenary,
M.T.,MPM.
ABSTRACT
Transformer is a tool to lower/increase electrical voltage. Load imbalance can
result in voltage drop, affecting power loss that harms PT PLN (Persero) and
customers can only enjoy electricity with voltage less than 220 volts. The research
I took was quantitative research methods and literature studies. The first
transformer before the load rupture is with a total load of 161.7 kVA, the full load
percentage is 81% and the load imbalance value is 15% after the removal of the
load from transformer 1 to transformer 2 to the total load value of 126.3 kVA, the
percentage of load 63% and the value of the load imbalance to 2.73%.
Keywords: Transformer, Load Imbalance, Research, Overload.
vii
DAFTAR ISI
Hal.
Lembar Pengesahan……………………………………………………………………………...i
Lembar Pengesahan Tim Penguji………………………………………………………………ii
Lembar Pernyataan Keaslian Tugas Akhir…………………………………………...……….iii
Kata Pengantar…………………………………………………………………………………..iv
Abstrak (Indonesia)…………………………………………………………………….……...…v
Abstract (Inggris)……………………………………………………………………….………..vii
Daftar Isi…………………………………………………………………………………………viii
Daftar Tabel………………………………………………………………………………………xi
Daftar Gambar…………………………………………………………………………...………xii
Daftar Lampiran…………………………………………………………………………………xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang………………………………………………………………………………1
1.2. Permasalahan Penelitian…………………………………………………………………..2
1.2.1. Identifikasi Masalah……………………………………………………………2
1.2.2. Ruang Lingkup Masalah………………………………………………………………...2
1.2.3. Rumusan Masalah...…………………………………………………………………….2
1.3. Tujuan Dan Manfaat Penelitian……………...…………………………………………….3
1.3.1. Tujuan Penelitian………………………………………………………………………...3
1.3.2. Manfaat Penelitian……………………………………………………………………….3
1.4. Sistematika Penulisan………………………………………………………………………3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka……………………………………………...…………………………….4
2.2. Landasan Teori…………………………………………………………………...…………5
2.2.1. Sistem Tenaga Listrik……………………………………………………………..…….5
2.2.2. Konstruksi Umum Transformator………………………………………………………6
2.2.3. Pengertian Transformator………………………………………………………………7
2.2.4. Macam – Macam Transformator Distribusi……………………………………………7
2.2.5. Rencana Pemeliharaan……………………………………………………………….11
2.2.5.1. Pengertian Pemeliharaan………………………………………………………..11
2.2.5.2. Pemeliharaan Transformator……………………………………………………11
viii
2.2.6. Prinsip Kerja Transformator Distribusi 20 kV………………………………………..12
2.2.7. Jenis – Jenis Gangguan Transformator……………………………………………..12
2.2.8. Komponen – Komponen Dan Fungsi Transformator……………………………….14
2.2.9. Daya Pengenal Transformator Distribusi…………………………………………….17
2.2.10. Tegangan Pengenal Tranfsormator Distribusi……………………………………..17
2.2.11. Pengertian Kerja Paralel……………………………………………………………..18
2.2.12. Perhitungan Arus Rata – Rata……………………………………………………….18
2.2.13. Perhitungan Arus Beban Penuh Pada Transformator…………………………….19
2.2.14. Perhitungan Persentase (%) Beban……………………………………………......19
2.2.15. Perhitungan Beban Terpakai………………………………………………………..19
2.2.16. Perhitungan Persentase (%) Beban Tiap Phasa…………………………………..19
2.2.17. Perhitungan Ketidakseimbangan Beban Fasa…………………………………….19
2.2.18. Persentase Ketidakseimbangan Beban…………………………………………...20
2.2.19. Perancangan Penelitian…………………………………...………………………...20
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Flowchart Penelitian……………………………………………………………………….22
3.2. Teknis Analisis……………………………………………………………………………..23
3.3. Pemerataan Beban………………………………………………………………………...23
3.4. Standar Operating Procedure (SOP) Pemerataan Beban……………………………..24
3.5. Jadwal Penelitian…………………………………………………………………………..24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Teknis Trasformator…………………………………………………………………26
4.2. Prosedur Kerja Pemerataan Beban………………………………………………………28
4.3. Pengukuran Beban Trasformator 1 LBA 108
Sebelum Pecah Beban…………………………………………………………………...30
4.4. Pengukuran Beban Trasformator 2 Sebelum Ditambahkan
Dengan Beban Trasformator 1…………………………………………………………..31
4.5. Pengukuran Beban Trasformator 1
Sesudah Pecah Beban………………………………………………………….………...33
4.6. Pengukuran Trasformator 2
Sesudah Dilakukan Pecah Beban………………………………………………………..34
ix
4.7. Pengukuran Beban Transformator LBA 108
Sebelum Pemerataan Beban..…………………………………………….……………..36
4.8. Analisa Transformator LBA 108
Setelah Pemerataan Beban………………………………………………………………40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan…………………………………………………………………………………44
5.2. Saran………………………………………………………………………………………..45
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………………………46
DAFTAR RIWAYAT HIDUP…………………………………………………………………...47
x
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 2.1 Daya Pengenal Trafo………………………………………………………………..17
Tabel 3.1 Jadwal Kegiatan Penelitian…………………………………………………………25
Tabel 4.1 Spesifikasi Transformator 200 kVA………………………………………………..26
Tabel 4.2 Data Gangguan Transformator Distribusi Ditahun 2020…………………………27
Tabel 4.3 Data Gangguan Transformator Distribusi Perbulan Ditahun 2020…………......27
Tabel 4.4 Pengukuran Beban Total Transformator 1 LBA 108 Sebelum
Pemerataan Beban………………………………………………………………………….…30
Tabel 4.5 Pengukuran Beban Total Transformator 2 Sebelum
Dilakukan Pemerataan Beban……………………………………………………………...….31
Tabel 4.6 Pengukuran Beban Transformator 1 Sesudah Pecah Beban…………………...33
Tabel 4.7 Pengukuran Beban Transformator 2 Sesudah Pecah Beban………………......34
Tabel 4.8 Hasil Pengukuran Beban Sebelum Dilakukan Pemerataan Beban…………….36
Tabel 4.9 Standar Ketidakseimbangan Yang Ditetapkan Oleh PLN Muara Enim……......39
Tabel 4.10 Data Beban Transformator Setelah Perbaikan………………………………….40
Tabel 4.11 Standar Ketidakseimbangan Yang Sudah Ditetapkan PLN Muara Enim.........43
xi
DAFTAR GAMBAR
Hal.
2.1. Sistem Tenaga Listrik……………………...………………………………………………..5
2.2. Konstruksi Transformator…………………………………………………………………..6
2.3. Transformator Konvensional…………………………………………………………........8
2.4. Transformator CSP Tiga Phase……………………………………………………………9
2.5. Inti Besi…………………………………………………………………………………......14
2.6. Kumparan Primer…………………………………………………………………………..15
2.7. Bushing……………………………………………………………………………………..16
2.8. Tangki Konservator………………………………………………………………………..16
2.9. Kerangka Kerja Penelitian………………………………………………………………...21
3.1. Diagram Alir Penelitian…………………………………………………………………….22
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran A Name Plat Transformator LBA 108……………………………………………...xiii
Lampiran B Name Plat Transformator LBA 207………………………………………………xv
Lampiran C Single Line Diagram Express Fedder…………………………………….........xvii
Lampiran D Single Line Diagram Dari Gardu Induk Bukit Asam……………………………xix
Lampiran E Lembar Bimbingan Laporan Tugas Akhir…………………………………........xxi
Lampiran F Data Asli Pengukuran Beban Transformator………………………………….xxiv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Saat ini tenaga listrik merupakan kebutuhan yang sangant penting, baik
untuk kehidupan sehari hari maupun untuk kebutuhan industri. Hal ini
dikarenakan tenaga listrik mudah dikonversikan ke bentuk fungsi energi
lainnya.
Pada jaringan listrik terdapat masalah yang sering terjadi yaitu
pemadaman bergilir. Salah satu penyebab dari pemadaman bergilir atau
gangguan pada sistem transmisi tenaga listrik yaitu kegagalan pada
transformator distribusi.
Gangguan pada trafo menyebabkan rusaknya trafo dan dapat
menurunkan kinerja dari trafo serta dapat menggagalkan penyaluran
tenaga listrik ke pelanggan. Contoh dari penyebab rusaknya trafo adalah
overload dan beban tidak seimbang. Overload terjadi karena beban yang
terpasang pada trafo melebihi kapasitas maksimum dari trafo. Jika terjadi
overload maka trafo menjadi panas dan mengakibatkan naiknya suhu lilitan
pada kumparan trafo. Kenaikan suhu lilitan dapat menyebabkan rusaknya
isolasi lilitan pada kumparan trafo.
Selain itu trafo juga dapat mengalami overload yang disebabkan oleh suhu
trafo yang melebihi batas yang diijinkan. Kenaikan suhu pada minyak trafo
berhubungan dengan kapasitas maksimum pembebanan trafo.
Untuk mengatasi permasalahan overload transformator seperti diatas
terdapat 2 metode yang dapat dipilih untuk menanggulangi permasalahan
yakni menggunakan metode pecah beban atau menggunakan metode
pemerataan beban. Berdasarakan uraian diatas, tugas akhir ini membahas
tentang “Penanggulangan overload transformator dengan metode pecah
beban dan pemerataan beban di PLN (persero) ULP Muara Enim, Sumatera
Selatan.
2
1.2. Permasalahan Penelitian
1.2.1. Identifikasi Masalah
Transformator yang akan digunakan konsumen harus memiliki
performa yang baik sesuai dengan standar, maka dari itu
Transformator dirakit sesuai dengan SOP dan ketentuan standar
yang berlaku. Transformator tersebut harus melakukan tahapan
pengujian terlebih dahulu agar konsumen dapat meminimalisir
kerusakan pada alat untuk mengurangi kerugian-kerugian dan
mendapatkan Transformator dengan kualitas yang terbaik. Maka dari
itu dilakukannya pengujian berdasarkan standar yang ada.
Permasalahan yang terjadi pada transformator distribusi yang dapat
menyebabkan padam total dan transformator terjadinya panas
berlebih sehingga menyebabkan transformator dipaksa berhenti
bekerja hal ini disebabkan karena beban pada transformator tidak
seimbang.
1.2.2. Ruang Lingkup Masalah
Agar pembahasan menjadi teratur dan untuk mendapatkan hasil
yang diharapkan maka penulis harus membuat ruang lingkup
masalah yang akan dibahas. Mengenai ruang lingkup masalah pada
pembahasan sebagai berikut :
1. Pekerjaan pecah beban menjadikan studi adalah pekerjaan yang
menambahkan jurusan baru.
2. Pekerjaan pemerataan beban menjadikan studi adalah
pekerjaan yang memutar salah satu jurusan.
1.2.3. Rumusan Masalah
1. Karena ada penyebab terjadinya overload transformator.
2. Adanya beban yang tidak seimbang.
3. Adanya dampak terjadinya overload transformator terhadap
kehandalan sistem.
3
1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian
1.3.1. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penulisan proyek akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui cara penanganan overload transformator.
2. Mengetahui cara kerja metode pemerataan beban pada overload
transformator.
3. Mengetahui dampak overload transformator terhadap kehandalan
sistem.
1.3.2. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang bisa diambil dari penulisan proyek akhir ini
adalah sebagai berikut :
1. Manfaat bagi penulis, sebagai tambahan ilmu pengetahuan dengan
mendalami serta menganalisa suatu pokok permasalahan
mengenai transformator.
2. Bisa mengetahui, menangani,dan memberikan solusi dari
pemerataan beban.
3. Bisa memberi pengetahuan dan menangani dari beberapa dampak
overload transformator terhadap dampak kehandalan sistem.
1.4. Sistematika Penulisan
Penulisan Laporan Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika penulisan
yaitu sebagai berikut :
Laporan Tugas Akhir yang terdiri dari beberapa bab yang saling berkaitan,
pada Bab I (Pendahuluan) membahas latar belakang, tujuan penelitian,
rumusan masalah, batasan masalah dan sistematika penulisan. Bab II
(Landasan Teori) membahas tentang transformator,sistem tenaga listrik
dan teori dasar mengenai overload transformator. Bab III (Metode
Penelitian) membahas tentang perencangan penelitian, teknis analisis, dan
jadwal penelitian. Bab IV (Pembahasan) tentang pembahasan
transformator overload dengan metode pemerataan beban. Bab V
(Kesimpulan dan Saran) membahas mengenai kesimpulan dan saran yang
telah di teliti pada saat melakukan Laporan Tugas Akhir.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Untuk membantu menyelesaikan pada proses pembuatan tugas akhir ini,
dibutuhkan adanya beberepa referensi yang dapat menjadi acuan penulisan
dalam proses penyelesaian proyek akhir ini.
(Kadir,1989) transformator yaitu komponen – komponen listrik yang
dapat memindahkan arus listrik dari suatu rangkaian listrik tanpa menukar
sistem frekuensi melalui gandengan magnet. Transformatro banyak
digunakan dalam bidang tenaga listrik ataupun elektronika. Transformator
pada sistem catu daya digunakan dalam memilih tegangan yang telah
disesuaikan untuk kebutuhan dan ekonomis.
(Hutauruk,1982) Perubahan energi listrik dalam satu tingkat tegangan
ketingkat tegangan yang lainnya, dilakukan dengan peralatan medan
magnet. Transformator memiliki 2 kumparan digulung pada satu inti besi.
Kumparan yang disebutkan berhubungan secara elektrik, melainkan secara
magnetis melalui fluks magnet yang ada didalam inti besi transformator.
(Elias K.B 2013), Penelitian tentang pembebanan transformator GI 150
kV Wirobrajan. penunjang toleransi kelayakan kapasitas transformator
wirobrajan sebesar 85 % yaitu 50,89 MVA guna fungsi eksponensial dan
48,07 MVA dan fungsi polynomial yang arus pembebanannya 84,81 % yaitu
sebesar 230,72 Ampere pada tahun 2025.
(Moerti Indira Hartaty Lesmana, 2018) berjudul “Transfrmator Distribusi
Overload Akibat Pembebanan Di PT. PLN(Persero) ULP Muara Enim”.
Penelitian ini membahas tentang pembebanan transformator yang
mengalami kenaikan seiring bertambahnya waktu, sehingga kedepannya
kemungkinan transformator tersebut memiliki beban penuh atau melebihi
kapasitasnya. Beban penuh pada transformator distribusi dapat
memperpendek umur transformator distribusi dan kinerja transformator
menurun.
5
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Sistem Tenaga Listrik
Sistem tenaga listrik secara umum terdiri dari komponen tenaga listrik
yaitu pembangkit tenaga listrik, sistem transmisi dan sistem distribusi.
Bagian ini merupakan bagian utama pada rangkaian sistem tenaga listrik
yang bekerja untuk menyalurkan daya listrik yaitu dari pusat pembangkit
ke pusat beban. Pada gambar dibawah yaitu rangkaian sistem tenaga
listrik
Gambar 2.1 Sistem Tenaga Listrik.
Energi listrik dihasilkan dipusat pembangkit listrik disalurkan melalui
saluran transmisi kemudian saluran distribusi untuk sampai ke konsumen.
Berikut penjelasan mengenai bagian utama pada sistem tenaga listrik,
yaitu sebagai berikut :
a. Pembangkit Listrik
Pembangkit listrik yaitu tempat energi listrik pertama kali dibangkitkan,
dimana terdapat turbin sebagai penggerak awal dan generator yang
membangkitkan listrik dengan mengubah tenaga turbin menjadi energi
listrik. Pembangkit listrik juga terdapat gardu induk. Peralatan umum
pada gardu induk yaitu sebagai berikut : transformator, yang memiliki
fungsi untuk menaikkan tegangan generator (11,5 kV) menjadi
tegangan transmisi atau tegangan tinggi (150 kV) dan peralatan
pengaman dan pengatur.
b. Transmisi Tenaga Listrik
Transmisi tenaga listrik merupakan proses penyaluran tenaga listrik
mulai dari pusat pembangkit listrik hingga saluran distribusi listrik
6
sehingga mampu tersalurkan pada pengguna listrik.
c. Sistem Distribusi
Sistem distribusi adalah sub sistem tenaga listrik yang langsung
berhubungan pada pengguna listrik dan umumnya berfungsi untuk
penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat atau pelanggan. Sub
sistem ini terdiri dari : pusat pengatur atau gardu induk, gardu hubung,
saluran tegangan menengah atau jaringan primer (6 kV dan 20 kV)
yang berupa saluran udara atau kabel bawah tanah, saluran tegangan
rendah atau jaringan sekunder (380 V dan 220 V), gardu distribusi
tegangan yang terdiri dari panel – panel pengatur tegangan baik
secara tegangan menengah maupun tegangan rendah dan
transformator.
2.2.2. Konstruksi Umum Transformator
Gambar 2.2 Konstruksi Transformator.
Keterangan-keterangan konstruksi sebagai berikut :
1. Tank
2. Radiator
3. Wheel Base
4. Tap-changer handler
7
5. Lifting lugs
6. Oil drain valve
7. HV bushing
8. LV bushing
9. Conservator
10. Oil level indicator
11. Safety valve
12. Earthing terminal
13. Rating plate
14. Brandmarking plate
2.2.3. Pengertian Transformator
Trafo adalah alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah
energi listriik dari satu atau lebih pada rangkaian listrik kerangkaian listrik
lainnya “Belitan primer ke belitan sekunder” melintasi sebuah gandengan
magnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang
ketenagalistrikan maupun elektronika. Penggunaannya pada sistem
tenaga listrik memungkinkan dipilihnya tegangan sesuai dan ekonomis
untuk setiap keperluan misalnya, kebutuhan akan tegangan tinggi dalam
pengiriman daya listrik jarak jauh.
2.2.4. Macam – Macam Transformator Distribusi
Transformator umumnya dipakai oleh distribusi adallah transformator tiga
fasa dan transformator satu fasa sangat banyak pemakaian dikarenakan:
a. Tidak membutuhkan ruangan yang besar
b. Murah
c. Pemeliharaan satuan barang murah
Berdasarkan tipe trafo distribusi dibedakan menjadi :
1. Tipe overhed
2. Tipe underground
1. Jenis overhed
Jenis ini bisa dibedakan menjadi :
1. Tipe Konvensional
8
2. Tipe CSP (Completely Selp Protected)
1. Jenis Konvensional
Jenis konvensional tidak mempunyai alat pengaman petir arrester,
pengaman beban lebih menjadi satu kesatuan unit trafo. sebagai alat
– alat pengaman tersebut diperoleh dan dipasang secara terbagi.
Gambar 2.3 Trafo konvensional.
2. Tipe CSP (Completely Selp Protected)
Jenis CSP yaitu memilikii pengaman secara kesatuan unit trafo.
Pengaman yang diperoleh adalah pengaman terhadap gangguan
surya petir dan surya hubung,pengaman hubung singkat, pengaman
beban lebih dan juga.
Selain itu trafo distribusi tipe CSP dilengkapi dengan lampu merah
peringatan yang akan menyala bila temperatur gulungan melebihi
batas yang diijinkan untuk isolasinya. Circuit breaker akan membuka
apabila tidak diambil tindakan dan temperatur mencapai batas
cahaya. Circuit breaker bisa diset pada posisi darurat untuk
melakukan beban lebih sementara apabila diperlukan.
9
Gambar 2.4 Trafo CSP Tiga Phase
1. Jenis Underground:
Jenis ini bisa dibedakan lagi menjadi :
a. Jenis Subway :
Jenis Subway yaitu dipasang pada ruangan bawah tanah untuk
sistem distribusi bawah tanah. Jenis Subway berupa transformator
konvensional, ataupun transformator yang berproteksi arus.
Transformator CSP memiliki perlengkapan pengaman dan
berproteksi arus hanya saja tidak mempunyai pengaman gangguan
surya petir yang memang tidak diperlukan pada sistem distribusi
bawah tanah.
b. Tipe Network
Transformator jenis ini juga dirancang untuk bertujuan melayani
sistem distribusi jaringan tegangan rendah (LV network). Trafo
distribusi diklasifasikan yaitu menjadi 3 bagian, berdasarkan
pendinginannya yang masing-masing :
1. Berisi Minyak
Merupakan jenis yang biasa digunakan, askatrel yang
mempunyai sifat tidak mudah terbakar dan sebagai minyak
pengisi pada umumnya. kegagalan gulungan dengan kekuatan
tertentu dapat menghasilkan tekanan yang besar dan
menyebabkan 5 tangki meledak. Dengan hal itu sering
10
ditambahkan peralatan mekanis pelepas tekanan.
2. Jenis Keriing Yang Berpentilasi
Jenis ini dapat digunakan jika pada tempat kering dalam lantai
dasar sebuah bangunan, dan udaranya cukup bersih. Adanya
lubang-lubang hawa pada rumah trafo dengan terbuat dari metal
memungkinkan udara mengalir ke koil dan inti trafo. Jenis
memberikan keamanan maksimum dengan biaya pemasangan
dan perawatan minimum.
c. Jenis Padmounted
Transformator ini mulanya untuk digunakan pada distribusi daerah
rumah tinggal dengan sistem jaringan bawah tanah. Dengan
diadakannya pengembangan transformator ini dapat digunakan
untuk beban – beban yang besar mencapai 2500 kVA per unitnya.
Transformator ini merupakan satu kesatuan rumah transformator
yang terbuat dari metal dan dilengkapi dengan pengaman –
pengaman untuk tegangan – tegangan rendah dan menengah yang
terdiri dari skring, pemutus swich. Transformator padmounted dapat
diletakkan langsung diatas tanah untuk daerah perumahan dan
gedung. Dengan perlengkapan khusus dari bahan sintetis
transformator padmounted bisa untuk berkemampuan sebagai
berikut :
a. Tahan banjir.
b. Dapat dipegang (dead front) aman terhadap tegangan.
c. Dapat dengan cepat dilepas dan dipasang tanpa memutuskan
circuit primer, dengan menggunakan hot stick. Sehingga aliran
daya keunit lainnya tetap terjaga.
Karena merupakan transformator yang self contained, sehingga tidak
dibutuhkan lagi gardu – gardu distribusi. Ukuran transformator jauh
lebih kecil dibandingkan transformator distribusi yang menggunakan
gardu – gardu.
11
2.2.5. Rencana Pemeliharaan
2.2.5.1. Pengertian Pemeliharaan
Pemeliharaan yaitu suatu kegiatan yang meliputi pekerjaan
pemeriksaan, pencegahan, perbaikan dan penggantian peralatan pada
sistem distribusi yang dilakukan secara terjadwal (Schedule) ataupun
tanpa jadwal.
Pemeliharaan dilakukan untuk meningkatkan mutu dan keandalan
pada sistem distribusi dalam rangka mengurangi kerusakan peralatan
yang sifatnya mendadak, menurunkan biaya pemeliharaan dan
mendapatkan simpati serta pelanggan dalam pelayanan tenaga listrik.
2.2.5.2. Pemeliharaan Transformator
Pada sistem distribusi TM transformator tenaga umumnya tidak
dijaga karena kapasitasnya kecil sampai dengan kapasitas sedang,
untuk kapasitas besar banyak dipakai. Sehingga untuk transformator
kecil hingga sedang tersebut tidak perlu pemeliharaan secara
berkesinambungan agar transformator tersebut tetap dalam kondisi
yang baik.
Pemeliharaan dilakukan dengan jangka waktu tertentu mulai dari
pemeliharaan mingguan sampai pemeliharaan tahunan. Hasil dan
pemeliharaan (pengawasan, pemeriksaan, pengukuran, perbaikan dan
penggantian) dicatat pada buku atau kartu transformator tenaga.
Adapun yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut :
1. Minyak transformator
2. Lubang pembungan minyak
3. Lubang pernapasan
4. Bushing
5. Celah tanduk
6. Penangkal petir
7. Sambungan luar
8. Tahanan pentanahan
9. Tahanan isolasi belitan
12
10. Pengukuran beban
11. Cat
12. Saklar pemutus
13. Saklar perubah tegangan
Dalam pelaksanaan pemeliharaan item-item tersebut dikerjakan
sesuai dengan waktu / jadwal yang telah ditentukan.
Trafo merupakan suatu alat untuk memindahkan energi listrik dari
suatu tempat ketempat lain, melalui suatu gandengan magnet, yang
bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetis.
2.2.6. Prinsip Kerja Transformator Distribusi 20kv
Apabila kumparan primer diihubungkan dengan sumber, maka akan
mengalir arus bolak-baliik I1 pada kumparan tersebut. Arus I1
menimbulkan fluks magnet yang berubah-ubah pada inti. Dengan fluks
magnet yang berubah-ubah, pada kumparan akan tiimbul gaya gerak
listrik (GGL) induksi e.’Daya listrik dari kumparan primer ke kumparan
sekunder dengan perantara garis gaya magnet atau fluks magnet (Ф) yang
dibangkitkan oleh aliran listrik yang mengalir mellalui kumparan primer.
Untuk dapat membangkiitkan tegangan listrik pada kumparan sekunder,
fluks magnet yang dibangkitkan oleh kumparan primer harus berubah-
ubah.‘Untuk memenuhi hal ini, aliran listrik yang mengalir melalui
kumparan primer harus lah aliran llistrik arus bolak-baliik (AC). Saat
kumparan primer ke sumber listrik AC, pada kumparan primer timbul gaya
gerak magnet bersama yang bolak-balik juga. kumparan primer tiimbul
fluks magnet bersama yang juga bolak-balik. Adanya fluks magnet
bersama ini, pada ujung-ujung kumparan sekunder timbul gaya gerak
listrik sekunder yang mungkin sama, lebih tinggi, atau lebih rendah dari
gaya gerak liistrik primer.
2.2.7. Jenis-jenis Gangguan Transformator
Transformator merupakan suatu peralatan yang rentan akan terkena
gangguan. Berikut ini merupakan jenis-jenis gangguan yang terjadi pada
transformator distribusi antara lain :
13
1. Gangguan Dalam (Internal Fault)
Internal Fault adalah gangguan yang bersumber dalam
transformator itu sendiri.’Gangguan ini dapat diklasifikasikan sebagai
berikut’:
1.1. Incipient Faul
A. Terjadinya Busur Api (are) yang kecil dan pemanasan lokal
disebabkan oleh:
a. Cara penyambungan pada konduktor yang tidak baik.
b. Partial discharge.
c. Kerusakan isolasi pada baut-baut penjepit inti.
b. Gangguan pada sistem pendingin.
c. Arus sirkulasi pada trafo-trafo yang bekerja paralel.
d. Gangguan hubung singkat di dalam transformator misalnya
hubung singkat diantara belitan tegangan tinggi atu rendah.
2. Through Fault
Gangguan ini terjadi di luar transformator dapat diiklasifikasikan
berikut ini :
2.1. Gangguan Luar (External Fault )
Gangguan pada hubung singkat antara fasa ataupun
gangguan fasa ketanah di luar transformator, misalkan pada
busbar atau dibagian penyulang tegangan meneingah.
2.2. Beban Lebih (Overload)
Transformator tenaga beroperasi secara berkesinambungan
pada beban nominal. Apabila dengan beban lebih besar dari
beban nominal, transformator akan berbeban lebih, menimbulkan
arus lebih mengakibatkan pemanasan lebih, dan juga dapat
menurunkan kemampuan pada isolasi.
3. Tegangan Lebih Akibat Petir
Gangguan sambaran petir dibagi menjadi dua, yaitu sambaran
langsung dan sambaran tidak langsung. Sambaran langsung adalah
sambaran petir dari awan yang langsung menyambar jaringan
sehingga menyebabkan naiknya tegangan dengan cepat. Daerah
14
yang terkena sambaran terjadi pada tower dan juga kawat penghantar.
Besarnya tegangan dan arus akibat sambaran ini tergantung pada
besarnya arus kilat, waktu muka, dan jenis tiang saluran.
4. Gangguan Kegagalan Minyak Transformator
Kegagalan isolasi (Insulation Breakdown) minyak trafo disebabkan
oleh beberapa hal antara lain minyak trafo tersebut sudah lama dipakai,
berkurangnya kekuatan dielektrik dan karena isolasi tersebut dikenakan
tegangan lebih. Pada prinsipnya tegangan pada isolator merupakan
suatu tarikan atau tekanan (Stress) yang harus dilawan oleh gaya
dalam isolator itu sendiri agar isolator tersebut tidak gagal. Dalam
struktur molekul material isolator, elektron-elektron terikat erat pada
molekulnya, dan ikatan ini mengadakan perlawanan terhadap tekanan
yang disebabkan oleh adanya tegangan.
2.2.8. Komponen-komponen dan Fungsi Transformator
Berdasarkan fungsi/penempatannya, Transformator tegangan
menengah 20 kv antara lain:
1. Inti besi
Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalannya fluksi yang ditimbulkan
oleh aliran listrik yang melewati kumparan. Hal ini dimaksudkan untuk
mengurangi panas yang diakibatkan oleh arus eddy (eddy current), dapat
dilihat dari gambar 2.5.
Gambar 2.5 Inti Besi
15
2. Kumparan Primer
Kumparan primer pada trafo berfungsi untuk merubah arus listrik
menjadi fluks medan magnet, sedangkan kumparan sekunder berfungsi
sebaliknya. Dapat dilihat dari gambar 2.6.
Gambar 2.6 Kumparan Primer
3. Kumparan Sekunder
Kumparan sekunder adalah bagian dari coil yang berupa lilitan kabel
yang jumlah lilitannya lebih banyak dari pada kumparan primer.
4. Minyak Trafo
Bellitan primer dan sekunder pada inti besi didalam trafo terendam
minyak trafo, hal iini agar panas yang terjadi pada kedua kumparan dan
inti trafo oleh miinyak trafo dan seain itu minyak tersebut jugasebagai
isolasi pada kumparan dan intii besi. Fungsi minyak transformator yaitu
sebagai bahan isolasi, sebagai pendingin, dan sebagai penghantar
panas dari bagian yang panas (coil dan inti) kedinding bak.
5. Bushing
Pada ujung kedua kumparan Transformator baik primeir ataupun
sekunder dapat menjadi terminal melalui isolator yang juga sebagai
penyekat antar kumparan dengan body badan trafo. Bushing berfungsi
sebagai jembatan penghubung antara trafo dengan jaringan luar,
karena trafo daya kapasitas besar biasanya direndam dalam minyak
trafo dalam kondisi tertutup. Dapat dilihat dari gambar 2.7.
16
Gambar 2.7 Bushing 6. Tangki Konservator
Bagian - bagian transformator yang terrendam minyak trafo berada
didalam tangki. Sedangkan untuk minyak tangki pemuaiannya
dilengkapi dengan konservator dan berfungsi untuk menampung
pemuaian pada minya mengakibatkan perubahan temperature.
Gambar 2.8. menunjukkan bentuk tangki konservator yang ada di
lapangan.
Gambar 2.8 Tangki Konservator.
7. Katup Pembuangan Dan Pengisian
Katup pembuangan berfungsi untuk menguras minyak trafo, hal ini
terdapat pada transformator yang 100 kVA, sedangkan fungsi dari
katup pengisian yaitu untuk menambahkan atau mengambiil sample
minyak pada trafo.
17
2.2.9. Daya Pengenal Transformator Distribusi
Nilai – nilai daya pengenal dipakai dalam standar SPLN 8A ; 2008 IEC 76-
1 (2008) seperti dibawah ini sedang yang bertanda * adalah nilai-nilai
standar PLN.
Tabel 2.1 Daya Pengenal Transformator
KVA KVA KVA
5 25* 200*
6,3 31,5 250*
8 40 315*
10 50* 400*
12,5 63 500*
16 80 630*
20* 100* 800*
125 1000*
160* 1250*
1600* dst
Catatan :
Nilai-nilai dalam tabel diatas berlaku bagi transformator fasa tiga dan fasa
tunggal. Bagi transformator fas tunggal yang akan dipasang pada bangku
fasa tiga, nilai seperti dari nilai-nilai tercantum dalam tabel diatas.
2.2.10. Tegangan Pengenal Transformator Distribusi
a. Tegangan Primer
Tegangan pada primer ditetapkan sesuaikan pada tegangan nominal
sistem yaitu dijaringan tegangan menengah (JTM) yang berlalu
dikalangan PLN, 6 kV dan 20 kV. Dengan hal ini ada tiga macam -
macam transformator yang telah dibedakan oleh tegangan primernya,
yaiitu :
a. Transformator yang bertegangan primer 6 kV
b. Transformator yang bertegangan primer 20 kV.
c. Transformator bertegangan primer 6 kv dan 20 kv, yang dapat
18
dipindahkan dengan sebuah pemindahan tegangan (komutator).
Transformator bertegangan ganda ini dibuat dengan kapasitas
100 kVA sampai dengan 630 kV.
b. Tegangan Sekunder
Pada Jaringan Tegangan Rendah (JTR) yaitu Tegangan pada sekunder
ditetapkan tanpa disesuaikan dengan tegangan nominal sistem yang
berlaku dilingkungan PLN (127 & 220 V pada sistem fasa tunggal dan
127 / 220 V dan 220 / 380 V pada sistem fasa tiga). Yaitu : 133 / 231 V
dan 231 / 400 V (pada keadaan tanpa beban).
Dengan hal ini ada empat macam – macam transformator yang akan
dibedakan pada tegangan sekundernya, sebagai berikut :
a. Transformator pada bertegangan sekunder 133 / 231 V.
b. Transformator pada bertegangan sekunder 133 / 400 V.
c. Transformator bertegangan sekunder 133 / 231 V / 400 V yang
dapat digunakan secara serentak (stimulan).
d. Transformator bertegangan sekunder 133/231/400 V yang
digunakan terpisah.
2.2.11. Pengertian Kerja Paralel
Kerja paralel adalah hubungan paralel dua buah transformator sering
dilakukan di PLN yaitu apabila tenaga yang ditransformasikan lebih
besar dari pada kapasitas kemampuannya dari suatu transformator yang
sudah terpasang, sehingga diperlukan transformator yang lainnya.
Sebagai contoh, apabila ingin menyalurkan tenaga sebesar 500 kVA
melalui sebuah transformator yang memiliki kapasitasnya 200 kVA,
maka diperlukan sebuah transformator yang lainnya dengan cara
dihubungkan paralel pada transformator yang sudah ada dan memiliki
kapasitas yang lebih besar.
2.2.12. Perhitungan Arus Rata – Rata
( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3 ………...………………………………………………………(2.1)
Dimana :
IR = Arus Total Fasa R (A)
19
IS = Arus Total Fasa S (A)
IT = Arus Total Fasa T (A)
2.2.13. Perhitungan Arus Beban Penuh Pada Trafo
𝑠
√3 𝑥 𝑉𝑓−𝑓…………………………………………………………………..(2.2)
Dimana :
S = Daya Trafo ( kVA )
Vf-f = Tegangan Fasa – Fasa Trafo (V)
2.2.14. Perhitungan Persentase Beban
𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
Arus Beban Penuhx 100%..........................................................(2.3)
2.2.15. Perhitungan Beban Terpakai
𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑊𝐵𝑃 𝑥 𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟
1000………………….……………..(2.4)
2.2.16. Perhitungan Persentase (%) Beban Tiap Fasa
𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑖𝑎𝑝 𝐹𝑎𝑠𝑎
Arus Beban Penuhx 100 %.............................................................(2.5)
2.2.17. Perhitungan Ketidakseimbangan Beban Tiap Phasa
Ifasa = Koefisien a,b,c x Irata – rata WBP
IR = a x I Maka a= 𝐼𝑅
𝐼………………………...………(2.6)
IS = b x I Maka b= 𝐼𝑆
𝐼…………………………..……..(2.7)
IT = c x I Maka b= 𝐼𝑇
𝐼…………………………..…….(2.8)
2.2.18. Persentase Ketidakseimbangan Beban
Untuk mengetahui rata – rata ketidakseimbangan beban sebagai berikut :
{ |𝑎−1|+|𝑏−1|+|𝑐−1|}
3x 100 %............................................................(2.9)
20
2.2.19. Perancangan Penelitian
Metode yang akan digunakan pada penelitian ini adalah metode
kuantitatif, hal ini hasil yang akan digunakan pada penelitian ini dalam
bentuk angka yaitu dari mulai pengumpulan data-data, pengolahan
atau perhitungan data, hingga hasil yang di dapat juga dalam bentuk
angka.
Perlu adanya susunan kerangka kerja (Frame Work) yang cukup
jelas tahapannya, karena untuk membantu dalam penyusunan
penelitian ini. Kerangka kerja merupakan langkah-langkah yang
dilakukan dalam penyelesaian masalah yang akan dibahas. Adapun
kerangka kerja penelitian yang digunakan seperti pada gambar di
bawah
Gambar 2.9 Kerangka Kerja Penelitian
Pada gambar diatas berdasarkan kerangka penelitian, dapat diuraikan
masing-masing pada tahap dalam penelitiian yaitu sebgai berikut :
a. Studi Literatur
Pada tahap ini diilakukan pencarian atau sebagai acuan untuk landasan
Kegiatan
Pembuatan Laporan
Analisis Sistem
Pengumpulan Data
Observasi Lapangan
Studi Literatur
Keluaran
Laporan Penilitian dalam bentuk Proyek
Akhir
Data yang telah diolah dan di analisa
Data dan informasi yang dibutuhkan
Pengamatan secara langsung di lapangan
Pemahaman tentang teori dan konsep
21
– landasan teori diiperoleh dari buku, jurnal dan laiin-lain untuk
melengkapi konsep dan teorii, sehingga memiliki landasan keilmuan
yang cukup baik dan sesuai.
b. Observasi Lapangan
Tahap ini dilakukanlah pengamatan secara langsung dilapangan yaitu
untuk tempat penuliis melakukan peneliitian, dalam hal ini tempat
penelitian di PLN (Persero) ULP Muara Enim.
c. Pengumpulan Data
Tahap ini metode wawancara dan observasi yaitu proses pengumpulan
untuk dapat melakukan pengamatan dan diidentifikasi terhadap objek
penelitian sehingga didapatkan data dan informasi yang dibutuhkan
oleh penulis.
d. Analisis Sistem
Penulis telah memperoleh data – data dan akan diolah atau dibuat dan
dievaluasi untuk mendapatkan hasil penelitian dengan sesuai
kebutuhan,
e. Pembuatan Laporan
Penulis melakukan pembuatan laporan yang disusun dengan
berdasarkan hasil penelitian yang menggunakan teknik pengumpulan
data primer dan sekunder sehingga menjadi laporan dan dapat
memberikan gambaran langsung secara utuh.
22
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Flowchart Penelitian
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Mulai
Studi literatur & Studi lapangan
Menghitung beban normal
dan menghitung beban
ketika terjadinya overload
Apakah Beban Seimbang ?
Selesai
Pemerataan Beban
23
3.2. Teknis Analisis
Penelitian ini menggunakan teknik analisis yaitu teknik analisis statistik
deskriptiif’. Yang dimana pada penelitian ini akan dilakukanlah pengkajian
terhadap data – data teknis yang telah terjadi pada system Transformator
distribusi. Data-data yang sudah didapatkan selanjutnya diiolah untuk
didapatkan indeks yang telah diingiinkan. Data yang diolah ini nantinya
akan dideskripsikan pada saat proses ‘penganalisaan data.
Selama melakukan penelitian, penulis akan melakukan kegiatan
penelitian seperti halnya yang telah dicantumkan di dalam gambar diagram
penelitian di atas. Hal pertama dilakukan adalah jelas mengumpulkan’ data
– data yang diperlukan untuk kelangsungan dalam melakukan penelitian,
lalu lanjut dalam kelengkapan data, bila data yang didapatkan lengkap
maka akan masuk ke tahap selanjutnya dan apabila kelengkapan tidak
memenuhi maka kembali lagi ke pengumpulan data yang dibutuhkan.
Selanjutnya bila semua data yang dibutuhkan sudah lengkap maka penulis
akan Melihat dan menentukan apakah transformator yang sudah ditahap
penelitian mengalami beban lebih dengan menggunakan metode pecah
beban dan pemerataan beban setelah mengetahui adanya beban lebih
dilakukan penanganan pada transformator yang terjadi beban lebih.
3.3. Pemerataan beban
Pemerataan beban adalah salah satu cara untuk pemeliharaan
Jaringan Tegangan Rendah (JTR). Pada sistem 3 fasa pemerataan beban
dianggap sangat penting karena pada transformator tidak bisa dibeban
secara optimal. Hal ini dapat disebabkan oleh arus salah satu fasanya telah
melebihi batas nominal nya tetapi arus difasa yang lain masih tegolong
rendah, sehingga kapasitas keseluruhan transformator belum mencapai
batas maksimalnya. Untuk penambahan beban tidak boleh dilakukan lagi
karena dapat meyebabkan rusak nya trafo tersebut dikarenakan beban
disalah satu nya melebihi batas normal. Maka dapat menyebabkan
ketidakseimbangan beban pada transformator.
24
3.4. Standar Operating Procedure (SOP) Pemerataan Beban
Langkah – langkah kerja pemerataan beban yang ditetapkan oleh PT PLN
(Persero) ULP Muara Enim,yaitu sebagai berikut :
1. PLN ULP Muara Enim membuat rencana pecah beban dan pemerataan
beban transformator yang sudah mengalami overload dan mengirimkan
formulir pecah beban dan pemerataan transformator distribusi.
2. PLN ULP Muara Enim membuat surat penugasan ke vendor untuk
melakukan pekerjaan pemerataan beban transformator sekaligus
menunjuk pengawas pekerjaan.
3. Pengawas lapangan membuat foto dokumentasi pekerjaan sebelum dan
sesudah pecah beban dan pemerataan beban dilakukan.
4. Pengawas lapangan (SPV Teknik) memonitor dan memantau pekerjaan
dan perkembangan beban transformator serta mengukur beban
transformator pada saat beban puncak pada transformator tersebut
selama 3 kali dalam 3 minggu.
5. Pengawas lapangan membuat dokumentasi daftar material yang akan di
pakai oleh pelaksana pekerjaan pecah beban dan pemerataan beban
dan hasil pengukuran beban tertinggi.
Kesepakatan pekerjaan :
a. Pekerjaan pemerataan beban selisih pada beban tiap phasa yaitu
sebesar 8-10 % dari standar yang telah ditentukan oleh PLN ULP
Muara Enim.
b. Jika pada saat pengukuran setelah dilakukan pekerjaan pemerataan
beban dan didapatkan hasil tiap fasa masih mempunyai selisih diatas
8 - 10 %, maka pekerjaan pemerataan beban transformator
dilaksanakan kembali sehingga sampai didapatkan hasil selisih
dibawah standar yang telah ditentukan dan bebannya dikatakan
seimbang.
3.5. Jadwal Penelitian
Berikut ini adalah tabel jadwal kegiatan penelitian. Jadwal kegiatan penelitian
ini mengacu pada rencana kegiatan dengan keluaran yang diharapkan.
25
Tabel 3.1 Jadwal Kegiatan Penelitian
NO
Kegiatan
BULAN
Februari
Maret
Mei April
Juni Juli
Minggu ke- 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Studi Literatur
2 Observasi
Lapangan
3 Pengumpu
lan Data
4 Analisis Sistem
5 Pembuatan
Laporan
6 Bimbingan
Tugas Akhir
26
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Teknis Transformator
Spesifikasi transformator yang akan di jadikan untuk penelitian atau
transformator hampir mendekati overload adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1 Spesifikasi Transformator 200 kVA
Jenis Trafo Hermetik
Merek Trafo Trafindo
Jumlah Fase 3
Frekuensi Pengenal 50 Hz
Daya Pengenal 200 kVA
Tegangan Pengenal Primer 20000 volt
Tegangan Pengenal Sekunder 400 volt
Arus Pengenal Primer 5.77 Amp
Arus Pengenal Sekunder 288.67 Amp
Tegangan Impedans 4.0 %
Nomor Standar SPLN D3.002-1:2007
Tahun Pembuatan 2012
Rugi Tanpa Beban-Rugi Berbeban 355 W – 2350 W
Nomor Seri 123306953
Bahan Belitan Primer-Sekunder Al – Al
Berdasarkan data diperoleh akibat gangguan overload terhadap
Transformator distribusi adalah gangguan overload, gangguan beban lebih,
gangguan minyak trafo rusak, gangguan proteksi tidak berfungsi, gangguan
terkena petir, gangguan tertimpa pohon/tertabrak mobil, gangguan pekerjaan
pihak ketiga/binatang, bencana alam. Dari gangguan tersebut maka penulis
menjabarkan data sesuai kelompok gangguan pada transformator dan data
gangguan sesuai kapasitas Transformator.
27
Tabel 4.2 Data Gangguan Transformator Distribusi Di Tahun 2020.
Tabel 4.3 Data Gangguan Transformator Distribusi Perbulan Di tahun 2020.
Bulan A B G F H Total
Januari - - - - - -
Februari - - - - 1 1
Maret 1 - - - - 1
April - 1 1 - - 2
Mei - - - 1 - 1
Juni - - - - - -
Total 1 1 1 1 1 5
Jumlah Gangguan Transformator Distribusi di PT. PLN ULP Muara Enim pada
tahun 2020 berjumlah 4.
Kelompok Gangguan Jumlah Gangguan %
Overload (A) 1 0,17 %
Beban tidak seimbang (B) 1 0,17 %
Minyak trafo rusak (C) - -
Proteksi tidak berfungsi (D) - -
Terkena petir (E) - -
Tertimpa pohon/tertabrak mobil (F) 1
0,17 %
Pekerjaan pihak ketiga/binatang (G) 1 0,17 %
Bencana alam (H) 1 0,17 %
Total 5 0,85 %
28
4.2. Prosedur Kerja Pemerataan Beban
SOP merupakan bentuk ketentuan tertulis berisi prosedur atau langkah
– langkah kerja untuk melaksanakan suatu kegiatan pekerjaan. SOP
pemerataan beban yaitu suatu ketentuan tentang prosedur kerja untuk
melakukan pemerataan beban pada gardu distribusi dan jaringan TR.
Pekerjaan pemerataan beban yaitu melakukan pemeriksaan, pengukuran
atau perbaikan yang menyebabkan perlunya dilakukan pekerjaan
pemerataan beban atau tidak.
Peralatan yang digunakan dalam melakukan penelitian adalah sebagai
berikut :
Menyiapkan Peralatan Ukur :
a. Tang Ampere
b. Multimeter
Menyiapkan Peralatan K2 dan K3 :
a. Sepatu
b. Pakaian Kerja
c. Sarung Tangan
d. Helm Pengaman
e. P3K
Menyiapkan Peralatan Bantu :
a. Alat Tulis
b. Table Pengukuran
Prosedur Kerja Pemerataan Beban adalah sebagai berikut :
1. Melakukan pengukuran beban pada saat Waktu Beban Puncak (WBP)
dengan menggunakan tang ampere dan multimeter. Pengukuran beban
yaitu dilakukan pada incoming dan pengukuran outgoing.
2. Setelah dilakukan pengukuran dan didapatkan data, maka penulis
menghitung presentase ketidakseimbangan beban. Sebelum melakukan
perhitungan persentasenya, terlebih dahulu dihitung arus rata – rata
pada incoming transformator distribusi tersebut. Rumus yang akan
digunakan yaitu :
29
Arus rata – rata pada transformator WBP =( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
Setelah diketahui arus rata – rata pada incoming, maka dilanjutkan
mencari persentase ketidakseimbangan beban pada transformator
tersebut. Untuk mencari persentase ketidakseimbangan beban yaitu
menggunakan rumus sebagai berikut :
{ (𝑎−1)+(𝑏−1)+(𝑐−1)}
3 x 100 %
Transformator yang akan dilakukan pemerataan beban adalah
transformator yang memiliki persentase ketidakseimbangan beban yaitu
15 %. Maka penulis memilih transformator distribusi untuk
diseimbangkan karena persentase ketidakseimbangan bebannya yaitu
15 % dan sudah melebihi batas standar yang telah ditentukan oleh PLN
ULP Muara Enim, Sumatera Selatan.
3. Pemerataan beban transformator distribusi dilakukan berdasarkan pada
Waktu Beban Puncak (WBP). Pada Waktu Beban Puncak (WBP) hasil
pengukuran diperoleh data arus pada incoming dan arus perjurusan.
Sebelum dilakukan pemindahan beban, terlebih dahulu dilihat fasa yang
memiliki beban yang tinggi atau berat untuk dipindahkan ke fasa yang
lebih ringan. Dengan membuat arus incoming pada fasa R, S dan T sama
besar yaitu untuk acuan dari pemindahan beban. Apabila ketiga fasa
sama besar maka nilai pada arus netral adalah nol, tetapi tidak ada
beban yang seimbang dikarenakan ketidakserempakan waktu pada saat
penyalaan beban yang digunakan oleh pelanggan transformator
tersebut. Demikian itu, maka arus netral tidak ada arus netral yang
bernilai nol.
4. Setelah mengetahui fasa yang akan dipindahkan, maka dilakukan lah
pemerataan beban pada transformator distribusi tersebut. Setelah itu
apabila sudah dilakukan pemerataan beban maka dilakukan lah kembali
pengukuran beban dan perhitungan persentase ketidakseimbangan
beban untuk dapat mengetahui apakah beban pada transformator
30
tersebut sudah seimbang atau tidak. Jika persentase ketidak
seimbangan beban masih diatas 8-10 % yang sudah ditetapkan oleh PLN
ULP Muara Enim, maka dilakukan lah kembali pemerataan beban dan
apabila persentase ketidak seimbangan beban sudah mencapai atau
dibawah persentase standar PLN ULP Muara Enim yaitu 8-10 % maka
beban pada transformator tersebut dapat dikatakan sudah seimbang.
4.3. Pengukuran Beban Transformator 1 LBA 108 Sebelum Dilakukan Pecah
Beban
Tabel 4.4 Pengukuran Beban Total Transformator 1 LBA 108 Sebelum
Dilakukan Pemerataan Beban
NO TANGGAL JAM R S T N
1 Selasa, 03 Maret 2020 18.30 288 224 188 151
2 Selasa, 10 Maret 2020 18.30 285 219 190 148
3 Selasa, 17 Maret 2020 18.30 287 222 188 149
Rata – rata 288 224 188 151
Total 700
Pada pengukuran transformator 1 LBA 108 yang telah dilakukan selama tiga
minggu dalam Waktu Beban Puncak (WBP) yaitu didapatkan nilai rata – rata
R, S, dan T. Untuk mengetahui transformator 1 benar -benar mengalami
kondisi overload maka dilakukan perhitungan beban total menggunakan
rumus sebagai berikut :
Untuk mengetahui beban transformator 1 yang sudah terpakai dapat
dihitung dengan menggunakan perhitungan yaitu sebagai berikut :
Beban Trafo Yang Terpakai Sebelum Dilakukan Pecah Beban Dan
Pemerataan Beban = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑊𝐵𝑃 𝑥 𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟
1000
= 700 𝐴 𝑥 231 𝑉
1000
31
= 161,7 kVA
Rata – Rata Arus Beban WBP =( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
Keterangan : IR = Arus Total Fasa R (A)
IS = Arus Total Fasa S (A)
IT = Arus Total Fasa T (A)
Rata – Rata Arus Beban WBP = ( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
= (288+224+188 )
3
= 234 A
Untuk menghitung persentasi (%) pada beban trafo dapat dirumuskan
sebagai berikut :
Persentasi (%) Pada Beban Trafo = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
Arus Beban Penuh x 100%
= 234 𝐴
288,675 𝐴 x 100 %
= 81 %
Dapat dilihat hasil perhitungan diatas persentasi dan perhitungan beban trafo
yang telah terpakai yaitu bahwa transformator tersebut sudah mengalami
overload untuk menghindari transformator mengalami kerusakan dan
kelebihan beban, maka dilakukan dengan pekerjaan pecah beban dan
pemerataan beban dengan memindahkan transformator 1 ke transformator
sebelahnya
4.4. Pengukuran Beban Transformator 2 Sebelum Ditambahkan Dengan
Beban Transformator 1
Tabel 4.5 Pengukuran Beban Total Transformator 2 Sebelum Dilakukan
Pemindahan Beban
NO TANGGAL JAM R S T N
1 Selasa, 03 Maret 2020 18.30 97 169 178 135
32
2 Selasa, 10 Maret 2020 18.30 98 166 178 133
3 Selasa, 17 Maret 2020 18.30 99 166 180 135
Rata – rata 98 166 178 135
Total 442
Pada pengukuran arus dan beban transformator 2 yang dilakukan selama 3
minggu yaitu dari tanggal 03 Maret 2020 sampai 17 Maret 2020 pada Waktu
Beban Puncak (WBP) jam 18.30 Wib. Untuk mengetahui transformator
mengalami overload atau tidak maka dilakukan perhitungan yaitu sebagai
berikut :
Untuk menghitung besar beban yang dipakai pada transformator 2
sebelum di tambahkan dengan beban transformator 1 maka perhitungan
beban total dengan rumus sebagai berikut :
Perhitungan Beban Total = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑊𝐵𝑃 𝑥 𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟
1000
= 442 𝐴 𝑥 231 𝑉
1000
= 102.1 kVA
Perhitungan rata – rata arus beban pada waktu beban puncak dapat
dihitung dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut :
Rata – Rata Arus Beban WBP =( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
Keterangan : IR = Arus Total Fasa R (A)
IS = Arus Total Fasa S (A)
IT = Arus Total Fasa T (A)
Rata – Rata Arus Beban WBP = ( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
= (98+166+178 )
3
= 147 A
Untuk menghitung persentasi (%) pada beban trafo dapat dirumuskan
sebagai berikut :
33
Persentasi (%) Pada Beban Trafo = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
Arus Beban Penuh x 100%
= 147 𝐴
288,675 𝐴 x 100 %
= 50 %
Berdasarkan perhitungan diatas dan didapatkan nilai persentase beban trafo
dan nilai beban total transformator 2, transformator tersebut bisa dikatakan
tidak terjadi overload atau transformator masih memiliki kapasitas yang lebih
kecil. Maka bisa dilakukan pekerjaan pemindahan beban dari transformator
1 ke transformator 2 sehingga kedua transformator tersebut beban nya sama
rata dan transformator 1 yang telah dikatakan overload tidak mengalami
overload lagi.
4.5. Pengukuran Beban Transformator 1 Sesudah Dilakukan Pecah Beban
Tabel 4.6 Pengukuran Beban Transformator 1 Sesudah Pecah Beban
NO TANGGAL JAM R S T N
1 Rabu, 01 April 2020 18.30 191 177 178 81
2 Rabu, 08 April 2020 18.30 190 180 177 80
3 Rabu, 15 April 2020 18.30 188 182 177 79
Rata – rata 190 180 177 80
Total 547
Pada tabel diatas sudah dilakukan pekerjaan pecah beban dan
pengukuran beban yang telah dilakukan pada hari Rabu, 01 April 2020
sampai 15 April 2020jam 18.20 WIB pada saat Waktu Beban Puncak (WBP).
Untuk mengetahui beban transformator 1 sudah mengalami seimbang maka
dilakukan perhitungan sebagai berikut :
Untuk mengetahui beban total yang telah dipakai oleh transformator 1
yang sudah dilakukan pemindahan beban atau pecah beban dari
transformator 1 ke transformator 2 dapat dihitung dengan menggunakan
perhitungan sebagai berikut :
34
Perhitungan Beban Total = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑊𝐵𝑃 𝑥 𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟
1000
= 547 𝐴 𝑥 231 𝑉
1000
= 126,3 kVA
Perhitungan rata – rata arus beban pada waktu beban puncak dapat
dihitung dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut :
Rata – Rata Arus Beban WBP =( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
Keterangan : IR = Arus Total Fasa R (A)
IS = Arus Total Fasa S (A)
IT = Arus Total Fasa T (A)
Rata – Rata Arus Beban WBP = ( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
= (190+180+177 )
3
= 182 A
Untuk mengetahui persentase (%) pada beban transformator dapat
dihitung dengan menggunakan rumus :
Persentasi (%) Pada Beban Trafo = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
Arus Beban Penuh x 100%
= 182 𝐴
288,675 𝐴 x 100 %
= 63 %
Pada perhitungan diatas dan telah dihitung persentase beban
transformator dan perhitungan beban total, maka dapat dikatakan
transformator 1 yang telah dipindahkan ke transformator 2 telah mengalami
seimbang dan tidak overload lagi.
4.6. Pengukuran Transformator 2 Sesudah Dilakukan Pecah Beban
Tabel 4.7 Pengukuran Transformator 2 Sesudah Pecah Beban
NO TANGGAL JAM R S T N
1 Rabu, 01 April 2020 18.30 192 181 189 92
35
2 Rabu, 08 April 2020 18.30 195 182 188 95
3 Rabu, 15 April 2020 18.30 194 181 189 94
Rata – rata 194 181 189 94
Total 564
Pada tabel diatas transformator 2 yang telah dilakukan pekerjaan
pemindahan beban dari transformator 1 ke transformator 2, dan pengukuran
beban transformator yang telah dilakukan pada hari rabu, 01 April 2020 – 15
April 2020 jam 18.30 WIB pada saat Waktu Beban Puncak (WBP). Untuk
menghitung persentase beban transformator yaitu dengan menggunakan
rumus sebagai berikut :
Untuk mengetahui kapasitas beban transformator yang telah dipindahkan
dari transformator 1 ke transformator 2 yaitu dengan menggunakan
perhitungan sebagai berikut :
Perhitungan Beban Total = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑊𝐵𝑃 𝑥 𝑇𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟
1000
= 564 𝐴 𝑥 231 𝑉
1000
= 130,2 kVA
Perhitungan rata – rata arus beban pada waktu beban puncak dapat
dihitung dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut :
Rata – Rata Arus Beban WBP =( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
Keterangan : IR = Arus Total Fasa R (A)
IS = Arus Total Fasa S (A)
IT = Arus Total Fasa T (A)
Rata – Rata Arus Beban WBP = ( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
= (194+181+189 )
3
= 188 A
Untuk mengetahui persentase (%) pada beban transformator dapat
36
dihitung dengan menggunakan rumus :
Persentase (%) Pada Beban Trafo = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
Arus Beban Penuh x 100%
= 188 𝐴
288,675 𝐴 x 100 %
= 65 %
Pada perhitungan persentase beban dan perhitungan beban total,
transformator 2 yang telah di tambahkan dari transformator 1 ke
transformator 2 dapat dikatakan beban transformator 2 telah seimbang.
4.7. Pengukuran Beban Transformator LBA 108 Sebelum Pemerataan
Beban
Pengukuran arus dan tegangan pada gardu distribusi dilakukan pada
tanggal Selasa,03 Maret 2020 pada pukul 18.30 – 20.30 yaitu pada saat
waktu beban puncak (WBP), Transformator yang diukur memiliki kapasitas
trafo sebesar 200 kVA. Berikut data pengukuran yang diperoleh pada tabel
4.8. pengkuran yang dilaksanakan yaitu mengukur besar nya arus disetiap
penghantar Phasa dan Netral. Hasil pengukuran akan digunakan pada table
pengukuran.
Tabel 4.8 Hasil Pengukuran Beban Sebelum Pemerataan Beban.
NO
JURUSAN
ARUS (A)
R S T N
1 A 95 70 64 53
2 B 55 48 46 30
3 C 138 110 78 68
TOTAL 288 224 188 151
Pada tabel 4.8 data pengukuran beban trafo sebelum dilakukan
perbaikan terlihat beban pada jurusan 3, memiliki fasa R, S, T yang tidak
seimbang. Penyebab terjadinya ketidakseimbangan beban yaitu pelanggan
pada fasa R dan S terlalu banyak, kondisi area pada transformator terlalu
padat dan banyak perkantoran, sehingga mengakibatkan arus netral menjadi
37
tinggi, overload transformator dan beban tiap fasa tidak seimbang. Maka
dilakukan penyeimbangan trafo dengan beban yang berada di fasa R, S, dan
T dipindahkan ke fasa transformator 2 sehingga beban tiap fasa menjadi
seimbang dan dapat mengurangi nilai arus pada trafo tersebut.
Beban pada trafo dapat dilihat dari besarnya arus total di trafo dengan
tegangan fasa-fasanya bernilai 400 V untuk dapat mengetahui berapa besar
arus total pada trafo dapat dilakukan perhitungan agar dapat menganalisa
penyeimbangan trafo tersebut.
Berikut untuk menghitung arus beban pada transformator dengan
menggunakan rumus sebagai :
Arus Beban Penuh Pada Trafo = 𝑠
√3 𝑥 𝑉𝑓−𝑓
Keterangan : S = Daya Trafo ( kVA )
Vf-f = Tegangan Fasa – Fasa Trafo (V)
Arus Beban Penuh Pada Trafo = 𝑠
√3 𝑥 𝑉𝑓−𝑓
= 200 𝑘𝑉𝐴
√3 𝑥 400
= 200000𝑉𝐴
√3 𝑥 400
= 288,675 A
Berikut ini untuk mengetahui nilai rata – rata arus beban WBP dapat
menggunakan perhitungan yaitu :
Rata – Rata Arus Beban WBP =( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
Keterangan : IR = Arus Total Fasa R (A)
IS = Arus Total Fasa S (A)
IT = Arus Total Fasa T (A)
Rata – Rata Arus Beban WBP = ( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
= (288+224+188 )
3
= 234 A
Dari hasil yang diperoleh untuk rata – rata arus beban WBP dan arus
38
beban penuh pada trafo, maka dapat ditentukan dengan peresentasi pada
beban tarfo.
Untuk menghitung persentase (%) pada beban trafo dapat dirumuskan
sebagai berikut :
Persentase (%) Pada Beban Trafo = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
Arus Beban Penuh x 100%
= 234 𝐴
288,675 𝐴 x 100 %
= 81 %
Untuk perhitungan persentase beban pada fasa R, S, T dapat dihitung
dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Persentase (%) Beban Tiap Fasa = 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑖𝑎𝑝 𝐹𝑎𝑠𝑎
Arus Beban Penuh x 100 %
Persentase (%) Beban Pada Fasa R =288 𝐴
288,675 A x 100 %
= 99 %
Persentase (%) Beban Pada Fasa S = 224 𝐴
288,675 A x 100 %
= 77 %
Persentase (%) Beban Pada Fasa T = 188 𝐴
288,675 A x 100 %
= 65 %
Berikut untuk menghitung ketidakseiimbangan beban untuk tiap fasanya,
dapat dihitung menggunakan dengan perhitungan yaitu :
Ifasa = Koefisien a, b, dan c x Irata – rata WBP
Pada Jurusan A yaitu = 𝐼𝑓𝑎𝑠𝑎
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
= 288
234
= 1.230
39
Pada Jurusan B yaitu = 𝐼𝑓𝑎𝑠𝑎
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
= 224
234
= 0.957
Pada Jurusan C yaitu =𝐼𝑓𝑎𝑠𝑎
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
= 188
234
= 0,803
Dari perhitungan diatas dapat dilihat bahwa terjadi ketidakseimbangan
beban antara fasa T dan fasa S. koefisien dari a,b,c adalah 1 maka dapat
dikatakan beban seimbang. Setelah mendapatkan hasil perhitungan, maka
dapat ditentukan dengan nilai rata-rata ketidakseimbangan beban
transformator, untuk dilakukan proses penyeimbangan beban.
Untuk dapat mengetahui rata-rata ketidak seimbangan pada beban pada
transformator, maka perhitungan dengan menggunakan perhitungan sebagai
berikut :
= { |𝑎−1|+|𝑏−2|+|𝑐−1|}
3 x 100 %
= { |1.230−1|+|0.957−1|+|0.803−1|}
3 x 100 %
= { |0.23|+|0.043|+|0.197| }
3 x 100 %
= 0.47
3 x 100 %
= 15 %
Tabel 4.9 Standar Ketidakseimbangan yang ditetapkan oleh PLN Muara Enim
Standar Kriteria Ketidakseimbangan Maksimum*(%) 8-10 %
Ketidak Seimbangan Beban (%) 15 %
*Standar ketidakseimbangan yang sudah di tetapkan oleh PLN Muara Enim
Pada PLN ULP Muara Enim toleransi beban ketidakseimbangan yaitu
sebanyak 8 % sampai 10 % yang telah ditetapkan, dari perhitungan diatas
40
persentase ketidakseimbangan beban pada trafo telah melebihi ketetapan
yang berlaku, maka perlu dilakukan penyeimbangan beban.
4.8. Analisa Transformator 1 LBA 108 Setelah Pemerataan Beban
Data pengukuran dapat dilihat pada tabel 4.10 dibawah ini. Setelah dilakukan
penyeimbangan beban pada trafo, yaitu dengan beban fasa R, S dan T
sebanyak 14 pelanggan sambungan rumah, maka beban di fasa R dan S
mencapai beban yang seimbang.
Tabel 4.10 Data Beban Trafo Setelah Perbaikan
NO
JURUSAN
ARUS BEBAN (A)
R S T N
1 A 60 55 62 35
2 B 53 50 48 23
3 C 77 75 67 36
TOTAL 190 180 177 80
Dapat dilihat pada tabel 4.10 Setelah dilakukan perbaikan terlihat beban
pada jurusan 3 Fasa R, S, T telah mengalami seimbang. Untuk mengetahui
hasil dari penyeimbangan beban dapat dilakukan dengan perhitungan
sebagai berikut :
Untuk menghitung arus beban penuh pada trafo dapat dilakukan dengan
perhitungan sebagai berikut :
Arus Beban Penuh Pada Trafo = 𝑠
√3 𝑥 𝑉𝑓−𝑓
Keterangan : S = Daya Trafo (kVA)
Vf-f = Tegangan Fasa – Fasa Trafo (V)
Arus Beban Penuh Pada Trafo = 𝑠
√3 𝑥 𝑉𝑓−𝑓
= 200 𝑘𝑉𝐴
√3 𝑥 400 𝑉
= 200000
√3 𝑥 400
= 288.675 A
Rata – Rata Arus Beban WBP = ( 𝐼𝑅+𝐼𝑆+𝐼𝑇 )
3
41
= ( 190+180+177)
3
= 182 A
Dari hasil yang diperoleh untuk rata – rata arus beban WBP dan arus
beban penuh pada trafo, maka dapat ditentukan dengan peresentasi pada
beban trafo.
Untuk menghitung persentase (%) pada beban trafo dapat dirumuskan
sebagai berikut :
Persentase (%) Pada Beban Trafo = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑅𝑎𝑡𝑎−𝑅𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
Arus Beban Penuh x 100%
= 182 𝐴
288,675 𝐴 x 100 %
= 63 %
Untuk menghitung persentase beban tiap fasa dapat dilakukan dengan
perhitungan sebagai berikut :
Persentase (%) Beban Tiap Fasa =𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑖𝑎𝑝 𝐹𝑎𝑠𝑎
Arus Beban Penuhx 100%
Persentase (%) Beban Fasa R = 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑖𝑎𝑝 𝐹𝑎𝑠𝑎
Arus Beban Penuhx 100%
= 190 𝐴
288,675 A x 100%
= 65 %
Persentase (%) Beban Fasa S = 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑖𝑎𝑝 𝐹𝑎𝑠𝑎
Arus Beban Penuhx 100%
= 180 𝐴
288,675 A x 100%
= 62 %
Persentase (%) Beban Fasa T = 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑇𝑖𝑎𝑝 𝐹𝑎𝑠𝑎
Arus Beban Penuhx 100%
= 177 𝐴
288,675 A x 100%
= 61 %
42
Berikut dari hasi diatas dapat ditentukan ketidak seimbangan beban tiap
fasanya, makas dilakukan dengan perhitungan dibawah ini :
Ifasa = Koefisien a, b, c x Irata-rata WBP
A = 𝐼𝑓𝑎𝑠𝑎
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
= 190
182
= 1.043
B = 𝐼𝑓𝑎𝑠𝑎
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
= 180
182
= 0.989
C = 𝐼𝑓𝑎𝑠𝑎
𝐼𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑊𝐵𝑃
= 177
182
= 0.972
Dari perhitungan diatas beban tiap fasa telah seimbang, untuk koefisien
a, b, c adalah bernilai 1 maka bisa dikatakan telah seimbang. Setelah
didapatkan hasil, maka dapat dihitung dengan nilai rata – rata
ketidakseimbangan beban pada trafo, agar dapat dilakukan proses
penyeimbangan beban.
Untuk mengetahui nilai rata – rata ketidakseimbangan beban trafo dapat
dihitung dengan perhitungan sebagai berikut :
= { (𝑎−1)+(𝑏−1)+(𝑐−1)}
3 x 100 %
= { (1.043−1)+(0.989−1)+(0.972−1)}
3 x 100 %
43
= { (0.043)+(0.011)+(0.028)}
3 x 100 %
= 0.082
3 x 100 %
= 2.73 %
Setelah dilakukan penyeimbangan beban pada trafo menghasilkan
persentase keseimbangan beban sebesar 2,73 % maka beban trafo sudah
dalam standar yang telah diijinkan oleh PLN ULP Muara Enim dibandingkan
sebelum perbaikan nilai ketidakseimbangan beban nya bernilai 15 %.
Tabel 4.11 Standar ketidakseimbangan yang sudah ditetapkan PLN Muara Enim
Standar Kriteria Ketidakseimbangan Maksimum*(%) 8 – 10%
Beban Telah Seimbang (%) 2.73 %
*Standar ketidakseimbangan yang sudah di tetapkan oleh PLN Muara Enim.
Dari hasil perhitungan setelah pemerataan beban dapat dilihat
persentase beban penuh didapatkan nilai 63% yaitu beban terpakai 126,3
kVA, persentase beban fasa R sebesar 65% beban fasa S sebesar 62%
beban fasa T sebesar 61%. Hasil perhitungan nilai ketidakseimbangan beban
didapatkan nilai 2,73% hal ini standar ketidakseimbangan yang telah
ditetapkan PLN Muara Enim sudah mecapai standarnya. Pada pemindahan
bebannya diketahui pelanggan yang akan dipindahkan sebanyak 14
pelanggan, hal ini dapat mengurangi overload transformator dini.
Dampak overload transformator terhadap kehandalan sistem yaitu
dibagian pelanggan tegangannya mengalami tidak normal, sehingga
transformator menyebabkan kontak dan memutuskan CO dan juga
menyebabkan sistem penyaluran padam. Apabila transformator tersebut
mengalami kontak atau meledak maka dapat menyebabkan 1 penyulang
jurusan transformator tersebut mengalami padam total.
44
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
1. Untuk transformator 1 sebelum dilakukan pemindahan beban dan
pemerataan beban didapatkan hasil persentase beban penuh yaitu 81%
beban yang terpakai yaitu 161,7 kVA dan persentase beban tiap fasa yaitu
R=99%, S=77%, dan T=65% nilai ketidakseimbangan beban yaitu 15% hal
ini dapat disebut overload transformator dan fasanya tidak seimbang.
Setelah dilakukan pemindahan beban transformator 1 ke transformator 2
yang beban nya rendah, didapatkan hasil persentase beban penuh yaitu
63%, beban yang terpakai yaitu 126,3 kVA dan persentase beban tiap
fasanya yaitu R=65%, S=62%, dan T=61%, nilai ketidakseimbangan beban
yaitu 2,73% hal ini dapat dikatakan beban sudah mengalami fasa yang
seimbang dan transformatornya tidak terjadi overload lagi.
2. Cara kerja pemerataan beban dengan menggunakan alat tang ampere dan
multimeter, hasil pengukuran dapat diambil dengan pekerjaan pengukuran
beban pada Waktu Beban Puncak (WBP). Untuk mengetahui transformator
overload dilakukan perhitungan persentase beban total,persentase beban
tiap fasa,perhitungan beban yang telah terpakai, dan persentase
ketidakseimbangan.
3. Dari dampak transformator overload dari kehandalan sistem dapat
disimpulkan bahwa jika transformator mengalami kelebihan beban maka
transformator akan mengalami kerusakan,dapat mengakibatkan susut
energi,rugi – rugi daya dan dapat menggangu sistem kerja dari penyebaran
arus listrik.
4. Persentase ketidakseimbangan beban sebelum dilakukan pecah beban
dan pemerataan beban yaitu 15 % dan setelah dilakukan pemerataan
beban dan pecah beban didapatkan dengan nilai yaitu 2.73 % dapat
dikatakan beban sudah seimbang.
5. Untuk metode pecah beban dan pemerataan beban, metode yang efektif
yang digunakan oleh PLN yaitu metode pemerataan beban, hal ini
45
dikarenakan pemerataan beban tidak membutuhkan biaya besar yang
dikeluarkan dan meminimalir kerusakan trafo dalam jangka pendek.
5.2. Saran
1. Inspeksi trafo dilakukan lagi secara rutin dan terjadwal sehingga dapat
mengetahui lebih dini kondisi peralatan trafo dan dapat mencegah trafo dari
kerusakan.
2. Perlunya melakukan pemerataan beban dan pecah beban secara rutin
sehingga dapat mengurangi kerusakan transformator yang diakibatkan
beban tidak seimbang.
3. Sebaiknya melakukan monitoring terhadap pelanggan pasang baru yang
terus meningkat, sambungan pasang baru agar dapat disambung pada fasa
yang memiliki beban yang rendah.
46
Daftar Pustaka
[1] Ir. Wahyudi Sarimun. N.MT, 2012. Proteksi Sistem Distribusi Tenaga
Listrik. Depok :Garamond.
[2] PT.PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan UDIKLAT
PALEMBANG, 1999. Materi Kursus Operasi dan Pemeliharaan
Distribusi TM.Palembang.
[3] PT.PLN (Persero) UDIKLAT PALEMBANG , 1997. Kursus
Pemeliharaan Distribusi TR/TM. Palembang.
[4] Ir. Wahyudi Sarimun. N.MT, 2011. Buku Saku Pelayanan Teknik(Yantek).
Depok : Garamond.
[5] Abdul Kadir. Transformator, Jakarta: Universitas Indonesia,1977
[6] Novi Kristiani Sidabalok. 2019. Studi Kasus Pemerataan Beban Untuk
Mengurangi Rugi Daya Pada Transformator ML 88 di PT PLN (Persero) Unit
Layanan Pelanggan Labuhan. (Tugas Akhir). Medan (ID): Politeknik Negeri
Medan.
[7] Chris Douglas Nababan. 2017. Pemeliharaan Gardu Distribusi Untuk
Menjaga Kehandalan Dan Menurunkan Gangguan Trafo Di Rayon Kuala PT
PLN (Persero) Area Binjai Rayon Kuala Wilayah Sumatera Utara. (Laporan
OJT). Medan (ID): Rayon Kuala Pt Pln (Persero) Area Binjai Rayon Kuala
Wilayah Sumatera Utara.
47
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Data Personal
Nama : Nanda Syaputra
Tempat / Tanggal Lahir : Gunung Megang, 12 November 1998
Jenis Kelamis : Laki-laki
Agama : Islam
Status Perkawinan : Belum Menikah
Program Studi : Diploma III Teknik Elektro
Alamat Rumah : JL. Nuri Rt 02 Rw 06 Kelurahan Pasar II
Kecamatan Muara Enim
Alamat Domisili : Jln. KH Abdul Hamid no 29 RT 03/RW 03 duri
kosambi, cengkareng, Jakarta Barat
Kode Pos : 17530
No.HP : 081299750217
Email : [email protected]
Pendidikan
Jenjang Nama Lembaga Jurusan Tahun Lulus
SD SDN 18 Muara Enim - 2005-2011
SMP SMP Negeri 1 Muara Enim - 2011-2014
SMA SMK Negeri 2 Muara Enim Teknik Survey 2014-2017
xii
LAMPIRAN
xiii
LAMPIRAN A NAME PLAT
TRANSFORMATOR LBA 108
xiv
xv
LAMPIRAN B NAME PLAT
TRANSFORMATOR LBA 207
xvi
xvii
Lampiran C Single Line Diagram Express Fedder
xviii
xix
Lampiran D Single Line Diagram Dari GI Bukit
Asam
xx
xxi
LAMPIRAN E LEMBAR
BIMBINGAN LAPORAN
TUGAS AKHIR
xxii
INSTITUT TEKNOLOGI PLN
LEMBAR BIMBINGAN PROYEK AKHIR
Nama Mahasiswa : Nanda Syaputra
NIM : 201771091
Program Studi : Teknik Elektro
Jenjang : Diploma III
Pembimbing Utama : M. Nur. Qosim, ST., MT
Judul Tugas Akhir : Penanggulangan Overload Transformator Dengan
Metode Pecah Beban Dan Pemerataan Beban Di
PLN (Persero) ULP Muara Enim
Tgl Materi Bimbingan Paraf Pembimbing
12 Maret
2020
Konsultasi judul proposal tugas
akhir
19 Maret
2020
Bimbingan proposal tugas akhir
tentang rumusan masalah
22 Maret
2020
Bimbingan proposal tugas akhir
tentang materi dan penyusunan
dalam penulisan kata
9 Juni
2020
Bimbingan laporan magang
tentang menentukan kegiatan
yang akan menjadi judul
12 Juni
2020
Bimbingan laporan magang
tentang penelitian
19 Juni
2020
Bimbingan laporan magang
tentang metode penelitian dan
xxiii
pembahasan
22 Juni
2020
Bimbingan laporan magang
tentang keseluruhan bab 1-5
1 Juli 2020 Bimbingan laporan tugas akhir
tentang bab 1
7 Juli 2020 Bimbingan laporan tugas akhir
tentang landasan teori
8 Juli 2020 Bimbingan tugas akhir tentang
metode penelitian
14 Juli
2020
Bimbingan tugas akhir tentang
hasil dan pembahasan
21 Juli
2020
Bimbingan tugas akhir tentang
keseluruhan bab 1-5 dalam
penulisan kata dan
pembahasan
Keterangan :
1. Konsulatsi Tugas Akhir minimal 12 (dua belas) kali pertemuan termasuk
konsultasi Proposal Tugas Akhir.
2. Meliputi : Konsultasi Judul/Tema, Materi, Metode Penyelesaian, Pengujian,
Analisa Hasil, Kesimpulan.
3. Setiap Konsultasi lembar ini harus dibawa dan di PARAF oleh pembimbing.
xxiv
LAMPIRAN F DATA ASLI
PENGUKURAN BEBAN TRANSFORMATOR
xxv
PT. PLN (PERSERO)
ULP MUARA ENIM
SUMATERA SELATAN
PENGUKURAN BEBAN GARDU
GARDU PORTAL
GARDU : LBA 108
PENYULANG : MAWAR
DAYA : 200 kVA
ALAMAT : JL. JENDERAL SUDIRMAN PASAR II
PENGUKURAN BEBAN LBA 108 SEBELUM
NO TANGGAL JAM
(WIB)
R S T N R-S R-T S-T R-N S-N T-N
1 SELASA,03 MARET
2020
18.3
0
288 224 188 151 385 385 385 223 223 225
2 SELASA,10 MARET
2020
18.3
0
285 219 190 148 385 385 387 223 223 224
3 SELASA,17 MARET
2020
18.3
0
287 222 188 149 385 385 387 223 223 224
RATA- RATA 288 224 188 151 385 385 385 223 223 225
TOTAL 700
NO JURUSAN ARUS (A)
R S T N
1 A 95 70 64 53
2 B 55 48 46 30
3 C 138 110 78 68
TOTAL 288 224 188 151
PENGUKURAN BEBAN TRAFO LBA 108 SESUDAH
NO TANGGAL JAM
(WIB)
R S T N R-S R-T S-T R-N S-N T-N
1 RABU,01 APRIL 2020 18.30 191 177 178 81 386 392 392 221 224 224
2 RABU,08 APRIL 2020 18.30 190 180 177 80 386 390 393 221 223 225
3 RABU,15 APRIL 2020 18.30 188 182 177 79 385 386 390 220 221 223
RATA- RATA 190 180 177 80 386 390 393 221 223 225
TOTAL 700
xxvi
NO JURUSAN ARUS (A)
R S T N
1 A 60 55 62 35
2 B 53 50 48 23
3 C 77 75 67 36
TOTAL 190 180 177 80
xxvii
PT. PLN (PERSERO)
ULP MUARA ENIM
SUMATERA SELATAN
PENGUKURAN BEBAN GARDU
GARDU PORTAL
GARDU : LBA 207
PENYULANG : MAWAR
DAYA : 250 kVA
ALAMAT : JL. JENDERAL SUDIRMAN PASAR II
PENGUKURAN BEBAN TRAFO LBA 207 SEBELUM
NO TANGGAL JAM
(WIB)
R S T N R-S R-T S-T R-N S-N T-N
1 SELASA,03 MARET
2020
18.30 97 169 178 135 383 388 395 219 222 226
2 SELASA,10 MARET
2020
18.30 98 166 178 133 383 386 395 219 221 226
3 SELASA,17 MARET
2020
18.30 99 166 178 135 385 386 395 220 221 226
RATA- RATA 90 166 178 135 383 386 395 219 221 226
TOTAL 700
NO JURUSAN ARUS (A)
R S T N
1 A 30 58 53 46
2 B 25 55 75 55
3 C 43 52 50 34
TOTAL 98 166 178 135
PENGUKURAN BEBAN TRAFO LBA 207 SESUDAH
NO TANGGAL JAM
(WIB)
R S T N R-S R-T S-T R-N S-N T-N
1 RABU,01 APRIL 2020 18.30 192 181 189 92 390 388 390 223 222 223
2 RABU,08 APRIL 2020 18.30 195 182 188 95 390 388 390 223 222 223
3 RABU,15 APRIL 2020 18.30 194 181 189 94 391 388 390 224 222 223
RATA- RATA 194 181 189 94 391 388 390 224 222 223
TOTAL 700
xxviii
NO JURUSAN ARUS (A)
R S T N
1 A 68 63 64 31
2 B 64 60 62 32
3 C 62 58 63 31
TOTAL 194 181 189 94
Top Related