seminarnasional

Laboratorium Sistem dan Proses ProduksiJurusan Teknik Mesin dan lndustriU n iversitas Gadiah MadalsBN g7g-g7g-1 g 529- 1 -4

Seminar on Applicatian and Researdt in lrdustrial Tdrnolqy, SIIURTYogyakarta, 22 Juli ?AN

E-7 PERBAIKAN KUALTTAS KAIN DENTM DEfiIGAN MENGURAI{GI CACAT PAKAN 039

NDAK MERATA DI PT"X'" BANDUNG

Christina Wimwan dan Teddy Mahendra

E-8 USAHA PENINGKATAT{ KUALITAS I-AYANAN DI STARBUCKS DENGAN METODE O45

zoNE oF TOLEBANCE (SrUU KAST S Dl STAREUCIG DAN COFFEE BEAN, BSM,

BATTTDUNGI

Ceicalia Tesavrita, Yogi Yusuf W, dan,Andrew Steven

E.9 U'ULAT{ PEI{IT{GKATAfl XEPUASATI PEI.AI{GGAT{ DEilGAil METODE 051

SERVqUAI DI Pt'SAT I.AYAITIATI PERUSAI{AAI{ TELEKOMUNIKASI

M. Dochyor dqn Halida Destiani Moeis

F. ENERGY

F-1 -AT{AIISIS DAMFAK IODITT FRAIGI REITDAH TER}IADAP XESTAEIIAN FRODUK OO1

REAI$I BUIISEN

Sumijanto, Nurul Huda, Tumpol Pandiangan, Suwoto

F.2 ANAUSIS KARAKIER|SNKS|STET9ITENAGA USTRIKSAAT MANWER OENGAN gAV

SIMUI.AI|I ELECTRICAT TRANSIEI{T AEIATYSIS PROGRAM (€TAP}

Pordameon Sinurat Mahrizol Masri, don Hermansyah Alam

F-3 APLIIGSIJARINGANSITARAFTIRUAT{UNruI(rcflDAUKECEPATANTURBIN 016

PADA PEMBAilGKIT TISTRIK TENAGA AIR

Nazrul Effendy, Arstiyon Rdsmiarso, Luthft Adhi Priambodo, ddn Octarina

lndiarti

F-4 rOMpiOSrT PCTL|MER KONDUKnF SEEAGAI MATERIAL EilERGr UtrrTUK PIAT 422

B|PO|-AR PADA POIIMER ETECTROUT MEMERAI{ FUEI CE[t (PEMFC]

A. Zulfia, MH. Adom, dan V. Warga Dalom

T-5 PENGARUH CAMPURAN BEITISIN DAN ETHANOTTERHADAP KINERJA MOTOR 028

BENSIN EMPATTAf{GI(AH PADA PUTARAil RENDAH

Slometo, Arya Wulung dan Bambang Puguh

F€ pENGARUH KOMPOS|SIAWALH|, HzO DAi{WAKTU REAtGt PADA PRODUK 034

REAI(SI SAMPIIIIG REAIGI BUIISEN

Tumpal Pondiangan

F.7 SIMUI.ASIEUMINASII{ARMONISAMENGGUNAI(AITI TEORI DAYASESMTPq @O

(lntantaneous Power p q $aoryl PADA BEBAN SEIMBANG DEflGAN MATTAB

SIMULINKSetiyono

F-8 SIMUI.ASI NUNilERIX KARAKTERISNN AilRAI{ UDARA METINTASI BOOST 046

VENTURI PADA KARBURATOR TIPE SINGIFBARREL DOWTTIDRAFT

Arya Wulung don Bqmbang Puguh

F-9 STUDI PROSPEK MASA DEPAN PROOUIGI HIDROGEN TERMOKTMIA IS 052

(loDlNE-suLFuRl DENGAN REAI(TOR NUKUR

Sur*oto, Tumpal P., Sum$anto, Nurul lluda, dan M. Dhandhang P., A. Woris

Junrsan Teknik Mesin dan lndustri FT UGMISBN 978€7$'1852&14

fi

funinr st,4Nfutbn and Rawrch n Mtptral f*m@y SrtmRTYogyal<arta, 22 Juli 20Og

ANALISIS KARAKTERISTIK SISTEM TENAGA LISTRIK SAATMAITTIVER DENGAN SIMULASI ELECTMCAL TRANSIENT

ANALT,S/S PRO G RAM (ETAP)

Pardamean Sinurat, Mahrizrl Masri, dan Hermansyah AlamJtrusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Irstitut Tekrrclogi Medan

JL Gedung *r?*hl2 Medan 202t7

dameland03@yahoo.com, nrasrim afuin@yahoo.com, hermans_itn@yahoo.com

Abstrak

Pertumbuhan beban listrik yong tidak diimbmgi dmgan peningkatotkapasitas pembangkitan daya listrik dapd menyebabkmt sistem tenaga tidakstabil begitu juga seringnya gangguan dan pemelilnraan yang terjadidalam sistem Tenaga Listrik Maka dari itu, sistem lwrus diusalnkanterhindqr dari lmndisi-kondisi ymg dapot mengakibatkan sistem tidak stabil.salgh sata dampak dori ketidakstabilan tersebut dalah teSadinya

momrver dalam sistem. Dalam bidwtg ketmagatistrtkai proiutwnruver telah menjadi kebutultot yottg sfrrgd pentW dalam opera# sistemte-nagg, kwena setiap sad dapa brjadi perubalwn status operasi peralatotdqi kandisi tidak operasi (NO) kekn disi operasi QvIC) atau'sebalifutya.Khwusnya dalam sistem interkonelrsi pelaksutaan nqnuver sering terjadi.Perubahan stotus operasi ini, dapat menyebabkan perubalun p"ibebor*tisring?n dan tegangan bus dalam sistem yang merup&an salai satu operasiyeng lnrus diperlntikan secara seritn. salah satu kajian untak menfaahuikondisi sistem tenaga listrik sqd manaver ialah dengan mengpgtnakanprogram knmputer ETAP, yang dapat mensimulasikon kondisi sebelum dursesudah mcmuver itu terjadi. (lntuk nendapatknr informasi tentong manuverdalam sistem tenaga listrik dengan mmggunakan pragram arlp, matrapengamatan akan difohuskan pada sistem Tenaga Listrik &nmn - NADs e bagai obj ek pene I i t ianStmdmd teganget dari PLN ( 10%o, + 5g6 dari tegangan tST kn adatqhacuan dilalxanakannya mcvttMet pda penelitiat ini, dengan melahiianmenuver beban pada brc R.Prapat, Kisaran da, Lhoksemrrwe yangmerupakan bus yang mengalami tegangan bitis, sefta peleposan ,oiuroopda sirkit 2 BLwIl cc - sei Roton. Dari penelitiwt-ini

-diperoteh data

tegangan sistem saat sebelum dan sesudah terjadinya memuver (pelepwan)yang akan menjadi bahm penting rmtak berbagai informasi

-seperti

perenc(macm sistem tenago listrik kedepanryn juga sebagai penentatmprioritas dalam skenario pemadoman.

Kata hrni : Maruner, Karakteristik, pelepasan bebun, Inad sheMing, pele2nsan salaraqETAP.

1. PendahuluanDalam pengoperasian sistem tenaga listrik harus selalu diusahakarr agar daya yang

dibangkitkan sama dengan qe1mint1a1 daya beban, begitu juga dengan tegangan"sisterr, namunkondisi tersebut tidak mungkin terjadi dikarenakan proses transmiJi OaVa firi.itadanya rugr-rugi daya dan tegangan. Pemakaian tenaga listrik oleh konsumen berubah-ubahsetiap waktu, oleh karenanya dalam penyediaan en€rgr listrik yang kontinu kepada konsumenharus didukung dengan penyediaan dan pemakaian daya listrik fng seimbang dan tentunyadengan infrastruktur yang baik Sehingga sistem ketenagalisnikan mimiliki tnitr, krt*O.tu.,yang baik serta ekonomis.Misahya pada pertumbuhan beban listrik yang tidak diimbangi dengan peningkatan kapasitasdaya sistem tenaga listrik dapat menyebabkan sistem teo"g" tiaal statif. iehingga-untukmencapai sistem yang seimbang mal<a diperlukan kehandalan yan;- tinggi,

&rrsn Telq{k M€$n &n lndusili FT IJGMFBN 978€7$185*1.{

F{07

Seninar on,W,fuoon and Rcseauh r7r lMusffil TMr@]i Stl{ARTPardamean Sinurat, Mahrizd Masri, dan Hetmansyah Alam

sistem harus diusahakan terhindar dari kondisi-kondisi yang dapat mengakibatkan sistemterlepas (tripped). Baik yang disebakan oleh kesalahan ffait), kegagalan operasi suatu peralatanatau gangguan lingkungan.

Dalam studi kestabilan sistem tenaga perlu diperhatikan sistem pada saat bermanuveryakni kondisi mengubah posisi jaringan dari kondisi tidak beroperasi (ffO) atau keluar darisistem kekodisi operasi (NC) atau sebaliknya, se,perti penambahan dan pelepasan pembangkit,pelepasan beban (load shedding) dan terlepasnya saluran fransrnisi sebagai media penghantardaya kekonsumen. Perubahan beban yang mengakibatkan tegangan dalam saluran-salurantransmisi berubah-ubah sepanjang wakfu perubahan beban konsumeg perubahan tersebut dapatkita lihat dengan hasil simulasi komputer dCIrgan menggunakan program ETAP (ElecnicalTransient Analys is Program) .

2. Tujuan PenulbenAdapun tujuan dari penelitian fiti adalah :

l- Merrgetahui karakteristik tegangan sistem tenaga listrik dalam keadaan normal pada busyang mengalami tegangan tritis.

2. Mengetahui karakteristik sistem tenap listrik dalam kondisi:a. Pelepasan be,ban (load slrcdding) disimulasikan pada lepasnya beban bus RPrapat

KisararL dan Lhokse,rrawe sebesar 25 % dari beban total yang terpasang denganmembuka CB (Cirxuit Breaker) sampai didapat tegangan yang memenuhi standardPLN (- l0yo, + 5% daitegangan 150 kV, tegangan nominal) .

b. Pelepasan saluran tansmisi disimulasikan pada saluran sirkit 2 BLWN CC - SeiRotan dan melihat efeknya terhadap tegangan melalui karakt€ristik pada bus SeiRotan, Titi Kuning dan Denai.

Dalam pcnelitian ini dibatasi dengan tetap mqrgacu pada hrjuan penulisan yakni mengenaianalisis karakteristik tegangan (kV) melalui simulasi perbandingan sebelum dan setelflh sistembermanuver dengan standard tegangan PLN G l0yo , * 5o/o dari 150 kV) sebagai acuanpelaksanaan nulnuv€r s€rta p€nggunaan program ETAP sebagai simulator pada sistern tenagalistrik Sumut-NAD.

3. Landasan Teori3.1. Pengoperasian Jaringan Listrik Pada Gardu Indulr

Gardu induk sebagai suatu tempat terpasangnya beberapa peralatan lisFilq padahakekatnya peralatan-peralatan tersebut terangkai sedemikian rupa dengan sistem jaringntegangan tinggi. Sehingga peralatan menjadi bagian dari sistem atau sub siste,m. $ebagai suatusub sistenu maka rangkaian peralatan gardu induk harus diatur sdemikian rupa sehinggamendukung stabilitas sistern.

Berdasarkan hal tersebut diatag maka operasional peralafan gardu induk dapat terjadidalam beberapa kondisi yang mempunyai pengaruh terhadap sisterr, kondisi.kondisi tssebutantara lain:

1. Kondisi normal.Dalam keadaan normal maka operasi gardu induk mernpunyai kondisi melayani bebankonsumen pada kondisi mampu dan segala kondisi sistem drjaga masih dalam batasyang diijinkan.

2. Kondisi tidak normal.Kondisi tidak normal adalah suatu kondisi dimana salah satu atau lebih peralatan yangberoperasi dikeluarkan (oaage) dari jaringan karena gangguadksusakan atauptmpemeliharaan, sehingga kemampuan gardu induk dalam berope,rasi kurang darinormalnya.a. Keluar (outage).Ketuar adalah pembukaan atau penrutusan pe,ralatan dari

operasinya di jaringan sistem.b. Keluar terpalaa {ftoed oatage).Keluar terpaksa adalah pemutusan peralatan oleh

bekerjanya relai proteksi pada peralatan sebagai indikasi adanya gangguan padaperalatan.

c. Keluar yang direncanakan {planed o*age),Keluar yang direncanakan adalahpembukaan peralatan untuk keperluan pemeliharaan atau lain hal yang bersifat direncanakan/dikehendaki.

3. Kondisi gilngguan (distwbance).Kondisi gangguan adalah kondisi dimana salah satuatau lebih peralatan beroperasi tidak sesuai dengan fungsi dan kemampuanny4 karena

JunsanTels$kMesin dan lndusfri FT UGltISBN 978€7S1852&1-{

F{XI8

funimrmr4pilMan M&eswch n lndwttal nwn?o@y, stlAnrHxntmsyah Atam

terjadinya sesuatu pada pe,ralatan. Kondisi gangguan dapat mengakibatkan terjadinyapemutusan dan pemadaman pada peralatan itu r*Oiri atau dengin jaringan tain yangterkait tergantung dari sifat gangguan dan keandalan proteksi [7].

3.2. Manuver Jaringan ListrikManuver ja.ingT filrft merupakan kegiatan rutin yang dilakukan dengan mengubahposisi jaringar/instalasi dari kondisi tidak operasi (,a/O) atau keluar dari sistern kefondisi operasi(I/C) atau sebatiknya [8J. Adapun tujuan dari kegiatan."r""o l"i bertujuan untot ,

--

a' Untuk meminimalkan daerah pemadaman bila terjadi gangguan pada sistem tenagalistrikb' Menjaga keamanan/keselamatan personel pada saat mengadakan perbaikan ataupemeliharaan.

- c' Menjaga keamanan/keselamatan instalasi peralatan pada saat pemeliharaan.3.2.1. lilacam-Macam M*nuver jaringan

Manuver jaringan listrik dapat dibagi:1. Manuver pembebasan tegangan pada line 150 kV2. Manuver pemberian t"gangun p"O" tinu 150 kV3' Manuver pemberian dan pembebasan tegangan pada trafo daya dan pada busbar 20kV diparalel.4. Manuver pemindahan operasi dari bus I ke bus rI atau dari bus II ke bus I.

8U$ t150 kv

8US ll 1SO Kv

PMS BUS OPil T !'NE

P M S L IN E

Junsan Tetxtk M€dn dil lndusfi FT ttGMtsBN 97&97$1952&1-4

rll-'.Ganbar t. Manuv[f;AdJd.HrL]lJ.** r50 kv

saluran kelyr yang menyalurkan daya keluar dari sebuah pusat listrik umu*nyadikelo-la oleh manajemen yung berbeda 9""g"" *G;; pusat listrik. oleh karena ituprosedur pembebasan tegangannya memerlukin koordinasi *a*j"_* yang baik agar tidaktimbul kecelakaan terutama dalani sistem interkonelesi.Adapun prosedur Manuver pembebasan tegangan dari gambar diatas iarah:l. L€eas PMT line2. Lepas PMS Bus I.3' rrpas PMS Line (saat pelepasan PMS cek apakah PMS tersebut sudah terbuka dengansempurna).4' Masuktran PMS Tanah (sebelum memasukkan PMs tanah cek apakah tegangan pada,, kvmeter " menunjukkan nol) [S].

3-2.2. Manuver operasi dan pembebasan peraratan dijaringan Gardu rndulcDalam pengoperasian gardu induk dipsrlukan r*tu fii."a*, yaitu suatu ketentuan ataupedoman peru4iuk tenta^ng tata cxrra pengaturaa peraksanaan d"" ;;;;ddb;;;si suatuperalatan agar dapat berfrrngsi denganbeiar, baik dalam kondisi d-"i;il;;i;* kondisitidak normal, kondisi gangguan, tonaisi pemeriharaan aan mnJiri operasi baru.Prosedur manuverl yaitu prosedur jTt"ng mengubah poriri;a.ingi ouri t*oiri tidakberoperasi atau keluar dari slstem kekondisi opdasi

"6" rJir*"v.i. p.Jr"a* *"""ver dapatmempunyai dua pengertian yaitu:1' urutan pengoperasian dan pembebasan peraratan dijaringarL yaitu :a. Urutan pengqperasian : dari sumber kebebai._ b. Urutan pembebasan : dari beban kesurnber.2. Urutan bukaltutup pMT dan pMS. vaitu:

l. Pengoperasian : pMS mas"k diranjutkan pMT masuk.hr ,Ppl1rl9.?Frsa{r : PMT buka dilanjutkan pMS membuka.

FSIB

Senimr m,*plffian aN Researclr in lndrM TMrn@y eW4RfPardamean Sinurat, frlahrizal Masri, dan Hermansyah Nam

Perintah manuver digardu induk diberikan oleh petugas piket pengaturan jaringantegangan tinggi (UPB), sedangkan penerima perintah manuver adalah operator gardu induksebagai pelaksana perintah. Perintah rnanuve,r harus dapat diterima oleh operator dengan jelasdan dimengerti. Maka untuk menghindari kesalahan pelaksanaan perintatr, operator harusmencata! mengkoreksi perintah dan mengulangi dengan menyebutkart nama jaringan yang akandimanuva, je,nis manuver [7J.

3.2.3. Akibat dari Manuver.Proses terjadinya manuver jaringan listrik dapat menyebabkan beberapa perubahan pada

sistem secara keseluruhan diantaranya :

a. Perubahan pembebanan dan perubalran sumber daya sementara atau permanen. Sumbersupply ini akan meqiadi bahan penting untuk berbagai informasi sebagai prioritas dalamskenario pemadaman.

b. Perubahan beban jariopn. Perubahan beban akan terjadi untuk beban yang terpasangdan beban yang terukur. Informasi ini sangat penting untuk mengetahui profil bebanpada setiap level jaringan mulai dari transmisi utama sampai kesetiap pencabangan danmencegah terjadinya kegagalan operasi karena beban pmcak berlebih diluar prdiksi-

c. Perubahan rugi-rugi, perubahan rugi-rugi ini harus selalu dikontrol uutuk mencegahrugr-rug yang sernakin meningkat. Salah satu cara sederhana adalah denganmempertahankan keseimbangan pembebanan anar jaringan [5].Mengingat bahwa penyediaan tenaga lishik bagi masyarakat merupakan hal yang

mernpengaruhi hajat hidup orang banyat maka kegiatan rnanuv€r sangat dibutuhkan mtukmeminimalkan pemadaman konsum€,n terttarna bila terjadi gangguan pada jaringan listrilc

1. M*nuver pada p€mbangkitanLAEUTt-l'a't.r ;IP,r1Strq*1 PFAgtt-z Kete,rAngan :

Pmt Nomd Close

Pmttrp

Prnt Normal open

r t+*rt-r_ aL" !l r'- !

r I!\-l!-r_'-, I t.t\i|-r_-'?\-i c(q | -6* v: T! f -E I lD'.ll-2f- ra<-f t't! t --

Gambar 2. Lepasnya pernbangkit udt 3 dan 4 pada PLTU belawan

Lepasnya unit penrbangkit yang besar menyebabkan beban yang sebelumnya diambiloleh unit yang le,pas dimanuver keunit pembangkit lain sehingga unit pembangkit lainmengalami beban lebih, dan juga memungkinkan unit perrbangkit lain ikut terlepas. Hal init€rutama terjadi apabila cadangan berputar dalam sistem lebih kecil dibandingkan dengan dayayang dibangkitkan oleh unit pembangkit yang mengalami gangguan. Proses manuver inimungkin juga menyebabkan ada saluran transmisi mengalami beban lebih dan ikut terlepas,t€rgantung situasi aliran daya dalam sistem [2].

2. IVlanuver Jaringan Traremisi.Kfrngwsi Jaringao Sub sialtgm seDer{rm Gangiguan

*

*

*

TART'TI'HG

t<6nttgura$t Jaff )Ear? sria st$fFn? s€retafi Gan€€riJAll

TAFTUTIJ!.GT

l(+tpr?noan :

i+s

Frnt Norrnal Cloge

Prnt trip

Frrrt Norrnrl o,par

Gambar 3. Irpasnya saluran transmisi sirklt?.JrsrreanT€ffiktlein dan lrdusfri FT ttGMsBN 97&S1S1852&14

FO010

funinarm,@rfufron andfrw*dt fn lmfustral fffirffilogy SiUABfPardamean flrym|, Mahrizal hdasrL dan Hermaisyah Nam

Lepasnya saluran transmisi yang tinggi bebannya mempunyai dampak yang serupaseperti le'pasnya unit _pembangkit yang besar, *lrususnya untuk bagian sistem yang menerimadari saluran transmisi tersebut. Misalkan saluran yang lepas adalah sirkit 2, mat i daya y*gmengalir pada sirkit 2 harus dimanuver ke sirkit I, ini menyebabkan penyaluran daya hdat<maksimal dan akan menyebablcan bertambahnya besarnya jatuh tegangan (voltage drop) dt sisipenerima.

VR: Vs - VnVn: Iu X Zor

(2.20)(2.2t)

t4ldimana i Vs= Tegangan penerirna (receiving)

Vs : Tegangan pengirim (sending)Vp: Jatuh tegangan (Yoltage drop)Is : Arus bebanZs: Impedansi saluran

Dengan t€rputusnya sirkit 2 diiaringan menyebabkan arus yang tadinya terbagi duadengan sirkit I terpaksa dipikul oleh sikrit l. Dengan arus beban yang besar dipikul oleh satusaluran menyebabkan jatuh tegangan disisi penerima bertambah besar pula

3. Manuver Beban, Keterangan:

I Pff Normdy cbse

A Pmt Normaty opetr

E PmtTnp

20 KV

Jr*or" c]p*eurit*" *ul'ror. rTrrr r. pada Gr siborga

Untuk mengimbangi berkurangnya pembangkitan tenaga listrik yang disebabkan olehadan_Va g€ngguan dari suafu sistem, maka sebahagian beban sistem harus dilepas supayapembangkit yang masih bekerja tidak mengalami beban lebih dan frekuensi sistem^tidak turundibawah harga yang diizinkan, narnun apabila pembangkitan masih sanggup merrikul bebanwalaupun ada beberapa pembangkit yang terlepas maka pelepasan beban Oupai AininO"ti denganproses pernindahan beban (manuva beban).

Tetapi apabila terjadi gangguan yang besar, maka turunnya frekuensi akan semakincepat sehingga dapat turun hingga dibawah harga yang diizinkan hanya dalam waktu yangsingkat. Untuk menjage-sistem dari kegagalan atau kerusakan dikarenakan turunnya frekuensi,rnaka sebahagian beban harus ditepas untuk mengurangi beban yang di pikul peilrbangkit hinggafrekuensi kembali ke keadaan norrnal.

3 3. Eledrical Trons ient AnflIytb Progron (ETAP}ETAP (Electrical Trqnsimt Analysis Program) adalah suatu program yang terintegrasi

yang mendesain urtuk mrnyelesaikan permasalatran Analysis Homontc, eiaWis TransientStability, Analysis Loqd FI(nr (Aliran daw), Shon4ircait (ANSI and IEC), Opti*ot powerFlow Ground Grid Systems, Manuver Jaringan sistem Transmisi dan oisitbusi, MengurangrLosses pado sistem Transmisi dan Distribusi, Pemasangan Kopasitor pada sistem Transmbidan Distribusi.

Program ini pertarna kali dikembangkan oleh Brown,I! Shokooh, F, Abcede, H, danDonner, G, pada oper. Technology. Inc, Irvine cA. usA,l990 pada paper ,, Interactivesimulatian of Power system: ETAP Application and Teclmiqares"- Program ETAp kemudiandigunakan untuk studi analbis stabilitas transient dalam sistem tenaga tistrit oleh Ramasudha,Il Pnakastr, V V S, 2003 pada rr1per "Power System Simulaion UtW Electrical TransientAnalysis Program (ETAP) ".

4. Deta4.1, Prosedur UmumRuang lingkup materi penelitian ini mengkaji tentang manuv€tr sistem t€naga listrik dari bebanmaksimum (tvfVA) dan melihat kondisi tegengan kritis di tiap-tiap gardu i"dut disalurantransmisi 150 kV sistem Sbmut - NAD. Dengan demikian materi kajian terdiri atas :

JwnanTds{kfJhsin dil lndusfit FT t}6iMISBN 978€7$1S52&1-{

F{tl1

funinar on r4ry{faton aN Resesefi in thotrstbl TWno/ql+ fitt/4RTPardamean Sinurat Mahrizal Masri, dan Hennansyah Nam

1. Pembuatan model pembangkit saluran transmisi 150 kV dan beban masing-masinggardu induk (Bus-GI) yang berada dalam naungan PT . PLN (persero) Sumatera Utara.

2. Penentuan nilai setiap parameter pembangkit, saluran, dan beban.Penerapan pemodelan

kedalam pemogreman ETAP Power Station 4.0 (Electrical Transient AnatysisProgram).

3. Mengamati tegangan tiap bus serta mendata bus yang tegangannya kritis.4. Pemodelan manuver beban listrik kedalam program ETAP dan mensimulasikannya

sampai tegangan kitis naik dalam batasan standard PLN (-10 Yo , +5 %o) tegangannominal 150 kV.

Masukm datapembangkitan data saluran

dan data beban

Kondisi tegmgan sudah merneruhistardard PLNI-lnoA + 5oA1

SELESAI

Gambar 5. Diagram Alir Simulasi ETAP

4.2. Sunber Data PeralatanData yaag akan dianalisa adalah data 36 bus yang bcr'ada dalam naungan

PT.PLN(Persero) P3B Sumatera Utara Wilayah SUMUT - NAD, pada bulan Juni 2008 pada

saat beban puneak ditiaptiap bus.

Jurusan Telmik Medn dan lndusfri FT treil,|lstsN g7sg79-1852&,1-4

Gambnr 6. One line diagram sistern Sumut - NAD.

F-ml2

Yturt inar * Hyly T Rrery rb /notsttd 7 eddqy, slw4q r-v/, v.ru .t t ,Pardpln?gr sin,urat, llahizat Masi, da, i;*;nsyah Alam5. Analisis5.1. Kasus Manwer

sistem tenag-a listrik yang ada datam naungan PT. PLN (persero) Sumbagut memilikipembangkitan yang banyak yang terhubung itrterk6neksi, dari pembangkiton ,arripui kebebandilengkapi dengan peralatan proteksi yang berfungsi tib terjadi 6nggo* puda siste,m-Pelaksanaan manuver sangat sering t.4udi dulurn sistet kehstrikan su.iuiuli inl ftaai karena:Tng gangguan atau pemeliharaan pada sistem yang menyebabkan peralatan harusterlepas dari sistem.

Kondisi manuver yang akan diteliti difokuskan pada lepasnya beban sebesar 25 % padabus tegangan kritis (Kisaraq f.Prapat dan -Lhoksema*"i rtl"gg" diperoleh tegangan yangmemenuhi standard PLN (-10% + syo dari tegangan tso tfr pua* uur te"iiut denganmembuka circuit Breaker- untuk pelepasan saluran disimulasikan pada saluran sirkit 2 BLryNCC - Sei Rotan.

5.1.1. Untuk kondisi Normalunruk k*ti normar diperoreh

^bus yang mengarami tegangan kritis yaitu:

Bus Kisaran 133.065 kv, Bus R.Prapat 133.455 ki, Bdih;ilsemawe 134.040 kv, Bus Birun134.685 kV5'1'2' simulasi Pelepasan beban R.Prapat 12,08 MvA" Kisaran lz,gLs MVA, Lhs.Mawe I l,2gMVA

untuk menghindari pernadaman total pada suatu bus maka beban yang dilepas sebesar25 o/o dan beban totalnya- Pelepasan beban aiukukan di bus nprapat, Kisaran dan Lhoksemawedan untuk karakteristik teqangan yang akln diperhatikan.aahh pada bus Rprryat, Kisaran,Lhoksemowe dan Biran- serta membanoinstal tegangan uu* puou saat kondisi normalnyadengan kondisi sEtelah rnanuver beban dilaksanakan.-

ts

ii rzzq

,t't Lt6t'.

iut1 U 134t^

t,Z 1J3t1

1 132ti*tz

2rnt

I.PRAPAT LI{OKS€MAWE

Ig SETEIAI{ PEIAKSAT.IAAil MAN t,v€N

Gambar 7' Grafik perbandingan tegangan sebelum dan setelah pelepasan beban sebesar zs %.a" Pada bus Kisaran b. Pada bus RPrapatru --

Gambar 8' Karakteristik tegangan bus Kisaran dan bus-R.Parapat sebelum dan setelah pelepasanbeban.

- Pada pengamatan saat beban R.hapat 12,08 MVA" beban Kisaran lz,gl5 MVA danLhoksemawe 11,28 MvA-dilepas pada detit ke -0,1

oi*un"-t"g*g"n mendekati stabil padadetik ke 0,123 dari total simulasi ETAP s dJik, b;h;'unruk kondisi regangan darikarakteristik terlihat pada bus Kisaran mengalami kenaikan o*i t::,oes kv men3aji 135,60 kvatau mengalami kenaikan sebesar r,7 yo dafitegangan nominarPada pengamatan saat beben R.Prapat 12,08 MvA., beban Kisamn 12,g15 MVA dan

l}:Frr: ::,1:-y:,01p::_r*j*k-u,.b,l dimuna-tqsangan mendekati stabir padao , bJ; fi''ik'kiffi;f'#ffiffJurusan Telafk lileein dan hdus*i FT UGMl$BN g7&g7g'-t&2&14

PM BAN DIIYGAT{ TEGANGAN

F{013

&ntfur on .@/r&tm and fusesclr in lndptral Tedrnlqy STtlAR fPardamean Sinunt, llahrizal fllasri, dan Hermansyah Nam

karakteristik terlihat pada bus R.Prapat mengalami kenaikan dari 133,455 kV meqiadi 136.17kV atau mengalami kenaikan sebesar I,8l o dari tegangan nominal.

e. Pada bus Lhoksemawe d. Pada bus Birun

Gambar 9. Karakteristik tegangan bus Lho.Mawe dan bus Birun sebelum dan setelah pelepasanbeban

Pada pengamatan saat beban R.Prapat 12,08 MVAb beban Kisaran 12,815 MVA danLhoksemawe 11,28 MVA dilepas pada detik ke 0,1 dimana tegangan mendekati stabil padadetik ke 0,123 dari total simulasi ETAP 5 detilq bahwa Untuk kondisi tegangan darikarakteristik terlihat pada bus Lhoksemawe mengalami kenaikan dafi 134,04 kV menjadi136,305 kV ar,au mengzlami kenaftan sebesar l,5l yo dari tegangan nominal.

Pada penganr:rtan saat beban R.Prapat 12,08 MVA, beban Kisaran 12,815 MVA danLhoksemawe 11,28 MVA dilepas pada detik ke 0,1 dimana tegangan mendekati stabil padadetik ke 0,123 dari total simulasi ETAP 5 detih bahwa tlntuk kondisi tegangan darikarakteristik terlihat pada bus Birun mengalami kenaikan dari 134,685 kV menjadi 136,635 kVatau mengalami kenaikan sebesar 1,3 yo dafi tqgangan nominal.

5.13. Simulasi Pelepasan saluran sirkit 2 BLWI{ CC - Sei Rotan.Untuk pelepasan saluran sirkit 2 BLWN CC - Sei Rotan, lqrakteristik t€gangan yang

akan diperhatikan adalah pada bus Sei Rotan, Titi Kming dan Denai, Serta membandingkantegangan bus sebelum terjadi pelepasan saluran dengan kondisi sesudah pelepasan saluranakibar gangguan pada detik ke 4,02 dari total simulasi ETAP 5 detik.

148,5

148

!47,5

147

f rass

BUSSei Rotan T- Kuning Denai

x KONDISIN$MAL sSETEIAH PFTAKSANAAN MANUVEh

z

1t

2

, '-'"""-""-"--"-2

ltq,

{ 14s,s

z 145

7 Lqq,5

z

i?" "".,..""_^_"

Gambar 10. Perbandingan tegangan sebelum dan setelah pelepasan salurana. Pada bus Sef RotanPada pengamatan saat saluran sirkit 2 BLWN CC - Sei Rotan dilepas pada detik ke 4 dimanategangan mendekati stabil pada detik ke 4,W dari total simulasi ETAP 5 d*ilq bahwa Untukkondisi tegangan dari karakteristik terlihat pada bus Sei Rotan mengalami penurunan dari148,095 kV menjadi 146,70 kV atau mengalami peilrunan sebesar 0,9 yo dari tegangannominal sehingga tidak diperlukan tindakan pelepasan beba{Load Slrcdding).

b. Pada bus Titi KuningPada pengamatan saat saluran sirkit 2 BLWN CC - Sei Rotan dilepas pada detik ke 4 dimanategangan mendekati stabil pada dstik ke 404 dari total simulasi ETAP 5 detilq bahwa Untukkondisi tegangan dari karakteristik tedihat pada bus Titi Kuning mengalami penurunan dari146.91 kV me,njadi 145.875 kV atau mengalami penunman sebesar 0,7 yo dari tegangannominal sehingga tidak diperlukan tindakan pelepasan bebanQoad Shedding).

c. Pada bus DenaiPada pengamatan saat saluran sirkit 2 BLWN CC - Sei Rotan dilepas pada detik ke 4 dimana

Junrsan Telfiik hlesin dan lndusfil FT UGMISBN 97&97S1852&1-,f

FSl4

&mlnaron,4friatun and Resardr in ldusW Mnolqll, S/uA4RTPardamean Sinurat, fi{ahrizal Masrl dan Hetmansyah AIam

tegangan mendekati stabil pada detik ke 4,02 dari total simulasi ETAP 5 detih bahwa Untukkondisi tegangan dari karakteristik terlihat pada bus Demi mengalami penurunan dari 147.405kV menjadi 146.01 kV atau mengalami penurunan sebesar O,g yo dari tegangan nominalsehingga tfulrak diperlukan tindakan pelepasan beban (Load Shedding.

6. Kesimpulan Dnn Saran6.1. Kesimpulan

Karers tidak seimbangnya antara pmbanglitan dan keburuhan bebaru maka sering terjadiperrnasalahan dalam sistem tenaga listrik di Sumbagut baik itu karena gangguan ataupunpemeliharaan berkala yang dapat mengganggu kontinuias pelayanan da,va G konsumenBerdasarkan hasil analisis melalui karakteristik dengan simulasi ETAP dapat disimpulkansebagai berikut:1. Pada kondisi normal hasil simulasi ETAP diperoleh bus yang tegangan kritis yaitu pada

bus Kisaran, RPrapat Lhoksemawg dan Birun. Perubahan tegangan tiap bus setelahpelaksanaan nunuve,r akan menjadi bahan penting untuk berbagai informasi sepertipenentuan prioritas dalam skenario penradaman.

2. Perubahan rugi-rugi yang terjadi saat manuver saluran (pelepasan) saluran BLWN CC -Sei Rotaru ini menyebabkan tegangan penoima lsih kecil dari tegangan pengiriman (Vn <%} itti disebab'kan semakfoi besariiya jatuh tegangan (VD) akibat terlqiasnya I sirkitsaluran. Penrbahan ini harus selalu dikontrol untuk mencegah rugi-rugi yang semakinmeningkat dengan mempertahankan kaeimbangan pembebanan antar saluran.

3. Sebelum pelaksaman manuv€r benar-benar t€rjadi baik karena gangguan rrurupunpemeliharaan, ada baikrrya Sistern didemokan terlebih dahulu melalui simulasi komputer,misalnya untuk mengetahui efek dari nianuver terhadap kondisi tegangan yangdidistribusikan pada sistem.

6l- Saren1. Dari hasil Riset dilapangan sangat dibutuhkan sifat kooperatif dari pihak yang berkaitan

yaitu pegawai PT.PLN (persero) Sumut -- NAD dalam memberiftan ro**ri du:n dutr r*tdilapangan.

2. Unt$ para peneliti diharapkan agar melakukan riset tanjutan, dengan menganalisapelaksanaan lnanuver dengan memperhatikan kestabilan melalui batasan-6aasan frikuensi5rang diiiinkan standard PLN dalam melakukan manuver. Sehingga diharapkan analisispelaksanaan rnanuver dengan bantuan program komputer khususnya ETAP mendapa*anhasil yang terbaik Dan merliadi program ETAP lebih familiar untk menganalisa kasusdalam sistern tenaga listrik.

DATTAR PUSTAKA1. Cekmas Cekdi4 2AA7, " Sistem Tenaga Iistrik., Andi yograka*4yogyakaru..2. Djiteng Marsudi, 20o6.,o Aperasi Sistem Tenaga Listrik", Graha Itmg, ]at<arta-3. ETAP PowerStation 4.0., 2001, uPowerStation [Jser Guide l/olume I (Jser Intedace,

Yolume IlAnalysis Modules", OperationTechnology,Inc., SouthernCalifornia4. Hutaunrk T.S., .2005, "Tronsmisi Dayo Elektri? ,Erlangga, Jakarta.5. I Made Sukars4 2007, "Peraneongan model network pada mesin database non spatial

untut manuver imingan listrik sefuor distrihtst dengan PL SQ", Vol.6 No. I . Januafi -Juni, Universitas Udayana Bali.

6. Kundut, P., dkk., 2964,*Definttion md Classification of Pow€r System Stabiliry",IEEETransactions on Power SystenU Vol.l9, No.2, pp.13ET-1401.

l- Ngamsanroaj, K., and rayati w.,2003, "An anolysis of switching ovemoltages in theEGAT 500 kll Transmission System",IEEE Transactions on Po*er Delivery, pp.l49-153.

8. PT. PLN @ersero) Unit Pendidikan dan Pelatihan Tuntungan. "Kursus Operasi danPemeliharaan Gmdu In&tk". Medan.

9. PT. PLN (Pesero) Kitlur Sumbagut. "in house Training PEMLATAN GARDUINDUK". Langsa.

10. \Milliam D. stwenson,h."analisa sistem Tenagd'. Erlangga. 1993. Jakarta.

Jurusan Tefqikttl€dn&t lrdtffii FT t GM FSl5