peningkatan kualitas profil tegangan dengan …eprints.umm.ac.id/41331/1/pendahuluan.pdf6. semua...
TRANSCRIPT
i
PENINGKATAN KUALITAS PROFIL TEGANGAN DENGAN
MEMPERBAIKI LOSSES DAYA MENGGUNAKAN
PENETRASI ENERGI TERBARUKAN PLTS KALIPUCANG
15 kWp
SKRIPSI
Disusun Oleh:
MAHMUD AFANDI
201310130311102
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
PENINGKATAN KUALITAS PROFIL TEGANGAN DENGAN
MEMPERBAIKI LOSSES DAYA MENGGUNAKAN PENETRASI
ENERGI TERBARUKAN PLTS KALIPUCANG 15 kWp
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
MAHMUD AFANDI
201310130311102
Tanggal Ujian : 13 Oktober 2018
Tanggal Wisuda : 24 November 2018
Diperiksa dan disetujui oleh :
Pembimbing I,
Ir. Diding Suhardi, MT
NIDN. 0706066501
Pembimbing II,
Ir. Nurhadi, MT
NIDN. 0731126202
iii
LEMBAR PENGESAHAN
PENINGKATAN KUALITAS PROFIL TEGANGAN DENGAN
MEMPERBAIKI LOSSES DAYA MENGGUNAKAN PENETRASI
ENERGI TERBARUKAN PLTS KALIPUCANG 15 kWp
Tugas Akhir ini Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
(S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
MAHMUD AFANDI
201310130311102
Tanggal Ujian : 13 Oktober 2018
Tanggal Wisuda : 24 November 2018
Disetujui Oleh:
1. Ir. Diding Suhardi, MT
NIDN. 0705056501
(Pembimbing I)
2. Ir. Nurhadi, MT
NIDN. 0718036502
(Pembimbing II)
3. Dr. Ir. Ermanu Azizul Hakim, MT
NIDN. 0705056501
(Penguji I)
4. Novendra Setyawan, ST, MT
NIDN. 0719119201
(Penguji II)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT
NIDN. 0718036502
iv
LEMBAR PERNYATAAN
i. LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : MAHMUD AFANDI
Tempat/Tgl. Lahir : BANYUWANGI / 04 JUNI 1993
NIM : 201310130311102
Fakultas/Jurusan : TEKNIK/TEKNIK ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “PENINGKATAN
KUALITAS PROFIL TEGANGAN DENGAN MEMPERBAIKI LOSSES DAYA
MENGGUNAKAN PENETRASI ENERGI TERBARUKAN PLTS
KALIPUCANG 15 kWp” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan
bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali
dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila
kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya
saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya
siap menanggung segala bentuk risiko/sanksi yang berlaku.
Mengetahui,
Malang, 18 Oktober 2018
Yang Membuat Pernyataan
Mahmud Afandi
Pembimbing I,
Ir. Diding Suhardi, MT
NIDN. 0705056501
Pembimbing II,
Ir. Nurhadi, MT
NIDN. 0718036502
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur kehadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkan nikmat serta
hidayah-Nya. Sholawat serta salam tidak lupa selalu terucapkan kepada Nabi
junjungan kita Muhammad S.A.W., sehingga penulis berhasil menyelesaikan Tugas
Akhir ini yang berjudul:
“PENINGKATAN KUALITAS PROFIL TEGANGAN DENGAN
MEMPERBAIKI LOSSES DAYA MENGGUNAKAN PENETRASI
ENERGI TERBARUKAN PLTS KALIPUCANG 15 kWp ”
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknik (S.T.) di Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu
penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memperluas pustaka dan pengetahuan
utamanya dalam bidang analisis sistem kontrol.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak
terdapat kekurangan. Oleh karena itu Penulis berharap saran yang membangun,
agar kedepannya menjadi lebih baik dan bermanfaat. Penulis mohon maaf apabila
terdapat kesalahan dalam penulisan baik yang sengaja maupun yang tidak
disengaja.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 18 Oktober 2018
Penulis
viii
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada:
1. Kepada kedua orang tua penulis yang selalu tidak berhenti memberi doa serta
dukungan secara materiil demi terselesaikannya Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Diding Suhardi, M.T dan Ir. Nurhadi, M.T yang telah menjadi
Dosen pembimbing yang luar biasa, selalu memberi nasehat, arahan,
bimbingan maupun motivasi untuk penulis.
3. Teman-teman seperjuangan Elektro B 2013 dimana pun kalian berada, yang
saya cintai.
4. Para sahabat penulis khususnya Arif Miftahul Huda dan siapa pun yang telah
merelakan untuk menjadi tempat bertukar pikiran dalam penyusunan Tugas
Akhir ini.
5. Seluruh civitas akademika (dosen, asisten, dan karyawan) Universitas
Muhammadiyah Malang yang telah membekali ilmu dan membantu penulis
selama menempuh pendidikan.
6. Semua pihak yang telah membantu dan mendoakan penulis tanpa terkecuali.
Semoga Allah SWT memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya atas
segala kebaikan dan semoga kita semua selalu dalam lindungan serta tuntunan-Nya.
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACT ........................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................ viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ................................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................ 3
1.3. Tujuan ............................................................................................................... 3
1.4. Batasan Masalah ............................................................................................... 3
1.5. Sistematika Penulisan ....................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 5
2.1. Penelitian Terdahulu ......................................................................................... 5
2.2. Profil Tegangan dan Losses Daya ..................................................................... 8
2.3. Studi Aliran Daya.............................................................................................. 8
x
2.3.1. Daya Aktif ............................................................................................... 9
2.3.2. Daya Reaktif ......................................................................................... 10
2.3.3. Daya Semu ............................................................................................ 10
2.3.4. Faktor Daya ........................................................................................... 10
2.4. Metode Newton Raphson ................................................................................ 11
2.5. Standar Performasi Jaringan ........................................................................... 14
2.6. Transformator (Trafo) 3 Fasa ......................................................................... 15
2.6.1. Hubungan Bintang (Y) .......................................................................... 17
2.6.2. Hubungan Segitiga/Delta (∆) ................................................................ 17
2.7. Jenis – Jenis Hubungan Trafo 3 Fasa .............................................................. 18
2.7.1. Hubungan Wye – Wye (Y-Y) ................................................................ 18
2.7.2. Hubungan Wye – Delta (Y - ∆) ............................................................. 19
2.7.3. Hubungan Delta – Wye (∆ - Y) ............................................................ 19
2.7.4. Hubungan Delta – Delta (∆ - ∆) ............................................................ 20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 21
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................................... 21
3.2. Studi Literatur ................................................................................................. 22
3.3. Diagram Alir Analisis Aliran Daya ................................................................ 22
3.4. Bahan dan Alat Yang Digunakan.................................................................... 25
3.5. Sistem PLTS Kalipucang 15 kWp .................................................................. 25
3.6. Baterai ............................................................................................................. 26
3.7. Inverter ............................................................................................................ 26
3.8. Langkah Pengerjaan ........................................................................................ 27
3.8.1. Single Line Diagram Penyulang Ngembal ............................................ 28
xi
3.8.2. Data Trafo Penyulang Ngembal DJ 364 ............................................... 28
3.8.3. Data Beban Penyulang Ngembal DJ 364 .............................................. 31
3.8.4. Data Kabel Penghantar Penyulang Ngembal DJ 364............................ 33
3.8.5. Data Kapasitor Bank ............................................................................. 36
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN... ............................................ 38
4.1. Topologi Penyulang Ngembal ........................................................................ 38
4.1.2. Data Gardu Trafo Tiang (GTT) ............................................................ 38
4.1.3. Data Penghantar .................................................................................... 38
4.1.4. Data Beban ........................................................................................... 39
4.2. Hasil Analisis Aliran Daya Penyulang Ngembal ............................................ 39
4.2.1. Kondisi Eksisting .................................................................................. 39
4.2.2. Setelah Pemasangan Kapasitor Bank ................................................... 41
4.2.3. PLTS Kalipucang On Grid ................................................................... 43
4.3. Perbandingan Rugi-Rugi Daya (Power Losses) 3 Kondisi Pengujian ........... 47
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 49
5.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 49
5.2. Saran ............................................................................................................... 49
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50
LAMPIRAN .......................................................................................................... 51
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tegangan Sistem ................................................................................... 14
Tabel 2.2 Distorsi harmonic .................................................................................. 14
Tabel 2.3 Waktu Pemutusan Gangguan................................................................. 15
Tabel 3.1 Spesifikasi Panel Surya ......................................................................... 25
Tabel 3.2 Physical Spesification PLTS .................................................................. 25
Tabel 3.3 Data Sheet Kabel Penyulang Ngembal DJ 364 ...................................... 34
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Segitiga Daya................................................................................... 11
Gambar 2.2 Tipikal Bus Dari Sistem Tenaga ...................................................... 11
Gambar 2.3 Transformator 3 fasa hubungan bintang .......................................... 17
Gambar 2.4 Transformator tiga fasa hubungan segitiga/delta ............................ 18
Gambar 2.5 Transformator tiga fasa hubungan Y-Y ........................................... 19
Gambar 2.6 Transformator tiga fasa hubungan Y-∆ ........................................... 19
Gambar 2.7 Transformator tiga fasa hubungan ∆-Y ........................................... 20
Gambar 2.8 Transformator tiga fasa hubungan ∆-∆............................................ 20
Gambar 3.1 Topologi Penyulang Ngembal ......................................................... 21
Gambar 3.2 PLTS Kalipucang ............................................................................ 22
Gambar 3.3 Diagram Alir metode penelitian ...................................................... 24
Gambar 3.4 Baterai PLTS Kalipucang ................................................................ 26
Gambar 3.5 Inverter PLTS kalipucang................................................................ 27
Gambar 3.6 Single line diagram dari sebagian Penyulang Ngembal .................. 28
Gambar 3.7 Kotak dialog Info 2-winding transformer editor-DJ 364 ................ 29
Gambar 3.8 Kotak dialog rating 2-winding transformer editor-DJ 364 ............. 30
Gambar 3.9 Kotak dialog info static load editor ................................................. 31
Gambar 3.10 Kotak Dialog Loading Static Load editor-DJ 364 .......................... 32
Gambar 3.11 Kotak dialog cable editor Penyulang Ngembal DJ 364 .................. 33
Gambar 3.12 Kotak dialog library Quick Pick -Cable Penyulang Ngembal DJ
364 ................................................................................................... 35
Gambar 3.13 Kotak dialog kapasitor bank ............................................................ 36
xiv
DAFTAR SINGKATAN
PLTS : Pembangkit Listrik Tenaga Surya
SPLN : Standar Perusahaan Listrik Negara
P : Daya Aktif (Watt)
Q : Daya Reaktif (VAR)
E : Tegangan (Volt)
S : Daya Semu (VA)
δ : Sudut Fasa Tegangan
𝑖 : Arus armature (𝐴)
Permen : Peraturan Pemerintah
AC : Alternating Current
DC : Direct Current
kWp : kilo Watt pick
TM : Tegangan Menengah
JTM : Jaringan Tegangan Menengah
PF : Power Faktor
50
DAFTAR PUSTAKA
Zainuddin Muammar, Suyono Hadi dan Dachlan Soekotjo Harry, “Optimasi Injeksi
Photovoltaic Distributed Generations (PVDG) Menggunakan Metode Algoritma
Genetika,” Jurnal EECCIS Vol.8,No.2, December 2014.
Kementerian ESDM RI, “Aturan Jaringan Sistem Tenaga Listrik Jawa-Madura-
Bali,” Nomor 03, Jakarta 2007.
Cekdin Cekmas, ”Sistem Tenaga Listrik,” Yogyakarta : ANDI, 2007.
Muamar Zainudin, “Pengaruh Masuknya PLTS on Grid Skala Besar Pada Sistem
Distribusi 20kV Terhadap Kualitas Tegangan dan Rugi-rugi Daya” Prosiding
Seminar Nasional Teknik Elektro (FORTEI 2017) ISBN 978 602-6204-24-0
Fakultas Teknik Universitas Negeri Gorontalo, 18 Oktober 2017
Hontong Jonal Nolki, Tuegeh Maickel ST, “ Analisa Rugi-Rugi Daya Pada Jaringan
Distibusi Di PT. PLN Palu”, E-Jurnal Teknik Elektro dan Komputer, ISSN. 2301-
8402, (2015)
Ferdinan Rizky dan Warman Eddy,” Analisa Pemilihan Trafo Distribusi
Bedasarkan Biaya Rugi-rugi Daya Dengan Metode Nilai Tahunan,” vol 8, no 1, Juli
2014
Riadnyana Nata Agus Kadek, Giriantari Dwi Ayu Ida dan Sukerayasa Wayan I, “
Pengaruh Beroprasinya PLTS Kayubhi Terhadap Susut Energi dan Keandalan
Penyulang Bangli” E-Journal Spektrum vol.2, no.2 juni 2015.
Nigara Gustian Adib dan Primadiyono Yohanes, “ Analisis Aliran Daya Sistem
Tenaga Listrik pada Bagian Texturizing di PT Asia Pasific Fibers Tbk Kendal
Menggunakan Software ETAP POWER STATION 4.0,” juni 2015
Nugraha Rizki, “Analisis Rugi Daya Sistem Distribusi Dengan Peningkatan Injeksi
Jumlah Pembangkit Tersebar”, Publikasi Jurnal Skripsi 2014.
Muslimin, Suyono Hadi, Hasanah Nur, “Perbaikan Profil Tegangan pada Feeder
harapan Baru Lima (H5) Area Samarinda Untuk Pengurangan Susut Energi”, jurnal
EECCIS Vol. 7, No. 2, Desember 2013.