vol 2 no 3 2006 agung nugroho manfaat pemasangan kapasitor shunt pada penyulang

11
rssN 0216-8685 SERGI ,furnal Teknik Energi ':il ::::a::1. . '.,.,,1. r;'.i';.." r. ,,1,,' i :,"i,1, . . e, ,! 1r,,,;.,,,, ;';'f'ri.:ij,..:r' . ,:L ,,.{ :_1."r i :; -rl "il ,;;"ttl,r.isfii ''+ TEKI{IKENERGI NEGERI Volume 2 Nomor 3 September 2006 Eksergi Volume 2 No.3 Hhn 89-135 Semarang Seotember 2006 TSSN 0216{68s

Upload: marganasmr

Post on 09-Aug-2015

168 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

rssN 0216-8685

SERGI,furnal Teknik Energi

':il ::::a::1.

. '.,.,,1. r;'.i';.." r.

,,1,,'i :,"i,1,

. . e, ,!

1r,,,;.,,,, ;';'f'ri.:ij,..:r' .

,:L

,,.{ :_1."r i:; -rl "il,;;"ttl,r.isfii

''+

TEKI{IKENERGINEGERI

Volume 2 Nomor 3 September 2006

Eksergi Volume 2 No.3 Hhn 89-135Semarang

Seotember 2006TSSN

0216{68s

Page 2: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

I

v

t

Volume 2 Nomor 3 Ssptember 2006 ISSI.'0216-8685

frKSERqIf u' naL T e*mil<, E nerg'{t

Daftar Isi

Halaman

DAF'TAR ISI i

ianindnersr ii

PEMANFAATAN BLOTONG SEBAGAI BAHAN BAKAR89-95

Totok hasetyo

PENGARUHJI.n4LAHSUDUTERHADAPKARAK,TERISTIKPOI\4PASENTRIFLjGAI.I'TENGGIINAKANIMPELERFORWARDDAN BACKWARDF. Gatot 3umarno 96' 102

PEMBUATAN ALAT PENGERING UNTUK KF,RAJIAN GERABAH

Yusuf De*antoro H, nt"i*. Hendrawati, Bambang Sumiyaso, Marganr 103 ' 107

MANFAAT PEMASANGAN KAPASTTOR SHI"INT PADA

PENYULANG DALAM I.IPAYA PENGHEMATAN ENERGI DISISI

PEhdBAI{GKIT LISTRIK108 - 116Agung Nugroho

PEMBUATAN ALAT UJI PEPJINDAHAN PANAS KONDUKSI

RADTALBonq Totok Prasetyo I 17 - 125

PERBANDINGAI{ SISTEM PENANGKAL PETIR KONYENSIONALDAN NON KONVENSION,\L PADA GEDLING BERTINGKAT

Budhi Prasetyo, WahYono 126'135

Page 3: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

MANTAAT PEMASANGAN KApAsIToR sHtrN"r' pAf)APENYULANG DALAV UPAYA PENGHEMATAN ENERGI I}I SISI

I'EMBANGKIT LISTRIK

, Agung NugrohoTeknik Elehro Universitas Diponep.oro

Jl. Prof. Soedarto SH Tembalang - Sernarang

Energi lhtrlk yat'g dihasttkan oleh mesin *^rrr$,lllluo****n metatut saluran t,, nsmisi ke saturandistribwi akan menimbullan beberap masalah antara lain jatuh tegangan, fahor dayt clan rugi-rugi doya.Bebaniartngan distiibusi dapat ber'upa beban kapasitif nw:,pun uainf ari pda tiumnra diminan bebanInduhlt, Afabtla daya reakt.:f.itduktif tlnggt, alun beradbat mempirbesaiiatuh tegangan, memperbesarrugt-rugi daya, menurunkonfahor daya dan merutrunkan kapsitas p;yaluran day. -Untuk mmgurangi leban day realtif induhif diperlulcan sumber dayt reaktif kapasitif, salah sarudiantaranSn adalah dengan ;vmasangan kapasitor shunt yang dipasang icr* prriotrl'dengan penghanrarpada iaringan disribusi Primer: Dergan adanya Wmosongan tiapsrtor shunt, maka orrt y:rng'sehinrsnyamengaltr pda Janngar meniadi lebih kecil.Dalam tulisan int dihirung dan menentukan letak dan ukuran kapsitor shunt ytng diytsanq padn pnyilangdtstribusi primer, dimana pemasangan lapasitor dimalcsudlcqn sebagai sumbei aoyn ,, a'ny Wng aarytmemberl suplai daya reahiJ pda beban. Setelah pemosangan kaposltor shunt, hosit yorg iiripoi adalahtegangan sistem akan nail', memperbaiki faktor daya don mengurangi ntgi+u1,i ary serti kapsiras

,@ltu@g_(ap t d i t i n gka t kan.( f1*l,!dan.7 rYlunpktran bahwa teriadi peningkatan tegangan ujung penytlanS (V) dari t7,3 kv menjacli18,0 k7:sedadglan pngiriman drya (Sl kelebihan l,8s MYA. Dengan demtda,t, untuk penl,eyspan (kuat

yang sama oleh konsumen .(So = I 4.85 MYA), pembangdtan dapr dimruntwn t,88 MYA, yang beiimplikasi

pda penghenatan bahon baksr.

I. Pendahulnan

Pada umumnya sistem disfibusi te,naga listrikke pelanggar listrik disalu,-kar melalui jaringandisribusi primer dengan tegangan Z0 kV.Beban konsumen terdiri dari beban yangUersifat resistif seperti pemanas, larnpu pijardan lain-lain; dan beban induktif seerri motorlistrik. Beiban induktif rkan menyebabkannaihrya KVA yang dikonsumsi, sebab arustidak sefrsa dengan tegangan dan jugamengakibatkan faktor daya turun.

' Pergeseran ftsa yang terjadi pada arus dantegangan, .nengakibatkan konsumsi arus naik,dan berpengaruh pada kenaikkan jatuhtegargax, yang berpengaruh kepada peralatan-peralatan pemakai tenaga listrik dengan setingyang sempit. Misalkan su8tu mesinmempunlai seting tegangdn 22A V sampaidengnn 240 V, pado sast tegangan drop sampaidecgan 198 V, maka mesin akan melambat.Untuk memperbaiki kondisi tersebut, salatr satu,cara adalah dorgan memasa'lg kapasitor.

108

Keuntungan yang dapat diperolelr daripemasangan kupasitor antara lain :

a. Memperbaiki faktor daya.b. Mernpukecil arus yang dikonsumsi.c. Mengurangi nrgi-rugi dava sistem.d. Penghematan pemakaian tenaga listrik.Keuntungan disisi pusat listrik, dimana dayayang dibanglctkan harus selalu sama denganbeban yang dimiuta pemarrai tenaga listrik,adalah:a. Pengiriman daya dapat di*unrnkan.b. Bahan bakar pembangkitan dapat dikurangic. Sisa kapasitas pembangkitan dapat dialihkan

ke calon konsumen.d. Dapat dilakukan resceduling nembangunan

pembangkit dan sarana transmisi yang baru.Rugi-Rugi JaringanJatuh tegangan merupakan J enurunan tegangandi mulai dari penyulang sampai sepanjangsaluran jaringao tegatrgan menp.ngah 20 kV.Fenomena tersebut disebabkan kawat saluranyang mempunyai nilai resistansi, induktansi

Page 4: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

Manfaata Peurasangan .fupasitor Strunt Pada Penlulang Dalarn Upaya Psnghematu ......... (Agung Nugroh<)

dan kapasitansi sepanjang saluran, maka akanterjadi penurunan tegangan. Sedangkan rugidaya &dalah selisih antara daya ysngdibangkitkan atau dialirkan dari Gardu Indukdengan daya'yanq terjual ke pelanggan listrik.Ruei-rugi daya merupakan sifat yang tidakdapat dihindari, te,tapi hanya dapatdimi4imBlkan. Nilai dari rugi daya pada jaringmerupakan nilai unjuk kerjajaring lisrik dalammenyalurkan en;rgt listrik dari puiat-pusatpembangkit sampai ke pirsat-pusat beban.

' Susut tegangan pada siste,u distribusi tegangan

..menengah san&t dipengaruh-i aleh tindffit': paqbebanan, pcnflInFurg kondr&tq ruS.rug''bansfonuator dan rugi-rugi konhk sambrmgan

'''pada'jarinpo tqsebut Susut tegangnu padajarak yang sama untuk penghantar yang lain,betum tentu nilainya sams, yaitu selisitt antarategangan mak"imum dengan teganganminimum. Seperti ditmjul<karr dalam Gambar1., beda tegangan pada sistem 220 volt, pada

konsumen r pada saat beban pun@k denganpada saat beban'ingan adalah sebessr 2?5 V *222 Y, yaitu sebesar 3 volt. Sedangkan pada

konsumen te,rakhir, beda tegnngnn pada saat

beban puncak de,rgan saat beban ringan adalah218 V - 7ll V, yaitu sama dengan 7 volt.Tegangan pada titik pernakaian irilah yangperlu mendapatkan perhatian dari pmgusahamaupun olelr para pemakai jasa kelistrikan agardapat terjaga dengan baik memenuhi standarmutu pelayanan yang telah ditentukan.

Jatuh TeganganJatuh tegangan adalah nilai suatu teganganyang diakibatkan oleh arus yang mengalir padasuafu media yang mempunyai impedansi,sdang untuk saluran arus searatr, besarnyajatuh tegangan sama dengan arus dikalikanresistan hantaran tersebut. Sedangkan padasaluran arus oolak-talik besarnya janrhtelr&gan merupa{an fi.rngsi dari anrs beban dancosinus sudut inpedansi dari beban.Sedangkan pemanasan hantaran terjadi karenaadanya rugi dayi pada hantaran tersebut, yangbesamya sama dengan kuadrat arus kaliresistansi hrrtaran.Pada jaring disribusi prima, jauh tegangmdan rugl daya sel".rgian besar terjadi di salruandan transformator. Oleh kareru itu dalam

pereucanaan sistem harus di pilih saluran dan

transformator yang bisa menghantarkan arus

beban tanpa menyebabkan jatuL tegangan yang

berlebihan dan dengau temperanu/suhu yang

n.^@trr..ts#YX&x:^r*.*urnu

rr-f-r-1

arPan.

aad3E

EE

r=EE

EE

IZl vt

I

109

--F- ffrr^l rffrr.o a!

TIIIEI'I.D{IIIAEITIl(;.lttV

Gsmbar l. Teg;angan pemakaian sistem distribusit€gengm rtndah 22O volt.

Secara seclerhana suatu saluran listrik denganmengabaikan kapasitansi yang ada dapatdiperhatikan dalam Gamoar 2.

Z sistcm

BX

Cambar 2. Diagram saluran distribusi tenaga listrrk

Mengurangi Susut' TeganganDalam sistenr pengusahaan tonago listrik,berbagai upaya dilakukan untuk memperkecilnilai jatuh tegangan dan rugi-rugi daya yangterjadi pada saluran distribusi. Hal tersebutdilalcukan karena selain menrgikan perusahaan,juga merugikan pihak pelanggan sebagaipenggunn jasa listrik yang selalu rnenuntut jasalayanan de-ngan lulitas vang baik. Beberapalangkah upaya meugurangijatuh tegangan yangharus ditakukan unhrk memperkecil jatutrtegangan dan rug daya adalah :

& Membangrur pembangLit pembantub. Membanguo gardu induk clan jaringan baruc, Merubahjaringan,lO menjadi 3Od. Pemindahan beban ke penyulang laine. Penyeimbangan beban

Page 5: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

6l(SERGf Jurnol Teknik Eucrei Vol 2 No 3 Seoternber 2(x)(r : ltt3-t0?

f. Pengaturan tegangan penyrlangg. menggunakan alat peng,atur tegangan.

h. Mempobesar penampang hantaran

i. Pemasangankapasitor

Pemasangfln KapasitorDaya reaktif adalah d.tya yang tidakmonghasilkan kerja dan selalu tersimpan tlalamsistem, yaitu dalam bentuk energ magnetis.

Pada garrtar segitiga daya seperti ditunjukkandalam Gambar 3., terlihat bahwa daya reaktifsangat berpengmuh teftadap faktor daya.

Untuk daya reaktif yang berlebrhan, maka

faktor daya akan rendah sehingga

mempenganrhi jatuh tegangan. Oleh sebab itudipedukan suatu sumber daya reaktif yang

dapat membangkitkan daya reaktif atau dapat

pula menyerap kelebihan daya reaktif yang

diluar batas.

I

Daya roattif (VAR)

P -Dayr nlatr(Wtt)

Gamber3. Scgitige daYa

1. Memosang hopasitor sai poda iaringanPada dasrnya penrakaian kapasitor seri untukmeinperbaiki tegangan pada jaringpn tenaga

lisEik adalah benrsaha mengurangi susut

tegangan dengan wa mengkomPensir

komponeir induktif yang terjadi pada jariugntersebut Susut tegangan akibat impedansijarinem dapd diryatakan sebagai :

Vd: t(Rlcos@+XLsinO)

Oeqgao dipasang kapasitor seri, makapersalnaanuya meurjadi sebagai berikut :

= I Rr. cos O + I (Xr. - )fu) sin O.

Bila (Xr - )fu) - 0, maka besarnya susut

t€gangan hmya akan dipenganthi tahanan

saluran mja, s&ingga nilainya akan lebih kecildaripada tanpa dipasang kapasitor. Namun

demoikian perlu diperhatikan balrwa

pefiIasangan kapasitor hanya bila beban bersifatinduhif, artinya arus mengik rti tegangan.

2. Memasang kopasitor shunt ptda iaringanProfil tegangan dalam kea laan beban berat

maupun beban ringan pada salunan distribusiprimer sebagai akibat pemasangan kapasitordituqiukkan dalam Gambar t. Pade saat tidaksatupun kapasitor yang dioperasikan,

ditunjukkan dalam Gambar 4.a., pada saat satu

kapasitor dioperasikan, ditunjukkan dalam

Grnbu 4.b, dan pada Gambar 4.c menrrrjukanbila semua kryasitor dioperrsikan. Kapasitorshunt ymg dipasang pada jrringan akan

memperbaiki tegargan ptrda titik dimana

kapasitor tersebut dipasang menuju kearah sisi

sumber tegprgar. Kapasitor m:nggambarlonanmya arus ymg mqrdahului iegangan dan

anrs ini mengalir melatui 'eaktansi seri padajaringan yarg mengakibatkan adanya

kenaikkan teganptr pada titik pemasangsnyang besamya sama deirgan reaktansi jaringan

dikalikan anrr kapasitor.

Porsenrose kenaikkan tegangan pada titikpemasangso .

^rtr (ckvaXd)lX)7oY (loXlTY-dimana :

ckva = kapasitas kapasitcr' (KVAatau KVAR)

d = panjangjaringanX = reaktansijaring,m pada satuan

panjang juinganBila kapasitor menrpakan ktpasitor satu phasa,

maka puhitrmgan kenaikkail tegarl.lan adalatt

berdasarkan kapasitas kapasitor satu phasa.

Sedangkan tegmga sma demgan teganganantara salurm phasa netral, dan reaktansinya

sama dorgan dua kali reaktansi saluan.

tdiirli:lli

r10

Page 6: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

Manfaata Pemasary:an Kapasitor Shuu Pada Pen_yulang Dalaur Upalz Penglleoata$ .......... (Agung Nggroho)

- ltrii#o*!,]:.Gambar4. lrofil tcgqqgan akibat pemtsrngut

Marguwlgi kerug:an6. Kedua Pertuna

7. Mengurangi fluktuasi'teEmmn

Pertama 'Iidak

dinakai

2. Penerapan KapwitorKapasitor bisa Citerapkan pada hampir setiaotingkat tegangan. Seperti yang diperlihatkanpada Gambar 5 masing-rnasing unit kapasitors@ara terpisah bisa ditambertrkan dalamhubungan paralel untuk moaingkatkankapasitas kilovar ymg dikehendaki dan bisaditambahkan secara seri rurtuk meningkatkantegangan kilovolt yang dikehendaki.J. Xapasltor ShuntKapasitor shunt adalah kapasitor yangdihubungkan secara paralel dengan jaringandan secara intensif digunakan pada sistemdisribusi. Kapasitor shunt meayuplai dayareaktif atau arus yang menentang komponenarus beban induktif, seperti diperlihatkan padaGambar 6,Kapasitor strunt yang dipasnng pada jaringandistribusi adslah dalam bentuk kapasitor bank.Setrap kapasitor bank terdiri dari beberapa unitkapasitor. Dari Gmbar 6. a dan c di atasterlihat bahwa sebelum terpasang kapasitor,tegangan pada sisi terima (Vp) sangat rendahhal ini disebabkau kareira tingginya 8y = l.Zyang di akibatkan oleh besarnya sudut 0(rmdalurya faktcr daya) sehingga arus reaktifpada sisi kirim terlarnpuu besar.Seelah dipasang kapasitor sep€rti ditunjukkandalam Gambar 6 b dan d sudur 0 menjadi lebihkecil, yang berarti faktor daya naix. Denganmengecilaya sudut 0 ini, sdangkan I' Rdengan I' . XL berbeda sudut 900, maka 6v:I.Z urenunur, sehingga Vx naik.Kapasitor dapat.iugn disebut sebagai generatordaya reaktif positif (sumber daya reaktif),karena sebuah klpasi.or yang menarik e (dayareakti$ negatif d.an terpasang paralel dengansebuah beban indulaif akan mengurangi e yangsetrarusoya disuplai seluruhnya oletr sisternkepada beban inrtuktif Dengan kata tainkapasitor mencalu Q yang diperlukan olehbeban induttit, sehinggp fakror dayameningkat, jatuh tegangarr dan rugi-rugi dayamontrrun, serta kapasitas penyaluran daya dapatditingkatkan.

d

!zEd

kapasltora. tanpr kapasitorL. dengan satu kapasitor danc dengan dua kapasitor

Pemilihau Pemasangan Kapasitorl. PemilihanPemakaian kapasitor sen dan parallel padasistem distribusi menimbulkan daya reaktifuntuk memperbaiki faktor daya dan tegangan,sehinggn menembah kapasitas sistem danmengurangi kerugian. Faltor-faktor yangmempengaruhi nemilihan antara kapasitor seridan kapasitor paralel disimpulkan di Tabel LI6l

iE^f,cai BE

\..

l'a:cd;ai H^E

1. Pilihan lrlpasitorseri danNo.

Tujuan Pilihan KanasitorSeri Paralel

I Memperbaiki falrordaya

Kedua Pertama

7 Memperbarki tingliattegmgan pada sistemsaluran udara denganfal'tor daya normal, lanrendah

Pertama Kedua

3. Memperbaik tingkattegangan pada sistemsalurar udara denganfakor dara vanp tinpsi

Tidakdipalai

Pertama

4. Memperbaiki tingkattegangan padr sistemsaluran barvan tanahdengan faktor dayanormal dan rendah

Pertama Kedua

5. Memperbaiki tingliattpgangsn pad, r siste,nsaluran barvah tanahduqan fahor daya y,ang

tinsci

TidakdiFkaj

Tidakdipatiai

111

Page 7: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

,,,,1!r

lrl;, .' ,l i;11|iil1,; I

l'"' jl

GKSERGf Jurnal Tcknik Enerei @ 103:107

Rugi Daya danJatuh TeganganJqtrfi tegangnn pada j,uingn distribusi(penVtrlang) rdalrh selisih antaro tegangan padapangkat pengrrimm (sending en4 dantegangsn pada ujutg p€nerimaan (recetvtng

end) tensgs lisrik. Sedangkan nrgi daya padajrinpo disfribusi (penyulang) adalah selisihantafir dala pada pangkal pengiriman dan dayapadaujung penerimam teiraga lisrik. ',

Gambar5. HuLungan deri unit-unit kepmitor setuphase dari bankhubung bintangtiglphasc

Gambar6. Diagram phasor tegangma) dan c) tanpe kapasitor,b) dm d) dengur kaparitor shunt

Pada saluran bolak-balik besarnya tergantungdari impedansi salrnan ser+a pada beban danfaktor deya Penyulang radial dengan b*erapasub pusat beban dapat digambarkan secaadiagram satu gds seperti pada Gambar 7.

GambarT. Diagram segaris aliran daya

dimana:Vs = Tegangan pada gardu rndukPs : Dalra aktif yang dikirim dari gtrdu induk

Qo = Dayareaktifyutg dikiim dari grduinduk

Pi : Daya aktifyang dikir,m dari bus ke i

Qi : Daya re.aktif yang dikirim dari bus ke IIr+i : Daya Aktif beban pada bus ke i

Qr*i : Daya reaktif beban pa'da bus ke i

Dari Gambar 7 di atas terlihat sebuah

penyutang radial dorgan betrerapa beban yang

terpusat, nrasing-masing bagi ur dengan tahanan

dan reaktansi sebesarrl dan x1 hingga15 dan xs.

Jika daya yarg dikirim dari l.,us keO adalah So: Po * jQs, maka daya yang dikirim ke bus Isesungguhnya adalah :

a. Untukduya altif (P) :Pt: Po-PRr-PLI

Sehingga untuk setiap bus yang adl,perhinmgan daya aktif pada hus ke I adalah :

Pi+l = Pi-PRi+r- PLi*tdimana:

PRt:rt.It2

P&ot:fi*' S'',.wdengan PRi+r adalah rugi oaya aktif sebelum

terpasang kapasitor.b. Untukdaya realiitif (Qi:

Qr: Qo*QRr *QLrSetringga untuk setiap bus yang ada,perhitmgan daya reaktif pada bus ke , adalah

PL+ PL:QLr Ql,s

Iul'PL4

QL"

PLr Pl4QLr Qta

TI

PRr : n.qVn'.

tt2

Page 8: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

lvradaata Penrasangan lfupositor S\unt Pada Peqtlang Dalarn Upaya Fen8hernatan......................"..... .... (.a.gung Nugroho)

Qi*1 = Q-Q&*r*QLi*rdimana:

QRr = xr.Ir2

QRr = *,. {vo'

QRi*r = **,. $dengan QF.i+r acalatr rugi daya reaktif sebelumterpasang kapasitor.

c. Untuk daya semu (S) :

Dari persamaan '

Si+r = JP,*,'*Q,*,'Sesudah pmuuia rgan kapasitor:- Penghernatan rugl daya aktif :

PHi+t = P&nr-P'Ri+t.sehingga:

P'Li*r = PLi*r'- PHi*r- Penghernatan nrgi daya reakrif :

QH*t = Q.li*r -Q'Rint,sehingga:

Q'Li*t' QLt*r*QHi*rdimana:PFI dan QI{ : adalah penghemaran rug'rugdaya attif dan penghematan rugi-rugi dayareaktif yang bukurang akibat pemasangan

kapasitor.P'&*r dan Q'Ri+r : adalatr rugirugi daya aktifdan rugi-rugr daya reakrif yang bary setelatrpemasangan kap esitor.Sedangkan besarnya l:erugian tegangan adalah :

6v = [r (r1 + jx12 + 12 (r2 + jxz) + [3 (r3 + jxr)+ Ir (re + j .r) + 15 (r5 + jx5)

: \ . Zr + 12 . 22+ \ . 23 * la . Zra + ls . Zs

Vr=Vr=Vr=

Vo. 6vrVo-Zr.VrYt-Zr. Soi Vo

Vr = Vo. 6VrSehingga untuk setiap bus yang ada,perhinrngan tegangan pada bus ke I adalah :

Vi+r = \'i * Zi+r. Si / ViKemudian harga Pi, Qr dan Vi yang baru(dengan Po tetal') didapat dangan memasukkanhargaQbaru:

Q'=Q*Qcserta PL baru :

P'Li*r = PLi+r - PHi+r dan

QL baru:

Q'L*r=QLi*r-QHi*rke persamaan

Pi*r=Pi -PRi*r-PLi*t,Q*r : Qi ; QRPI * QLi*r, dan

Vi*l= Yi-Zrq. Si/Vi.

Perhituugan Pertentuan Letak Kapasitor:Petretrtuao letak kapasitor didasarkan terutamapada pertitungau peryuaryru rugi-rugi dayasebesar mungki'1 apabila kapasitor tersebutterpasang Dilurapkan dengnn pengmrganrugr-rrrgi daya ruktif yang maksimal, makajatutr tegangrn dapot berkurang cukup banyaksetringga dapat membantu kenaixan teganganujung penyulang. Frofil distibusi beban reaktifdapat dilihd pada Gambar 8. dibawah ini,dEngan panjang keseluruhan penyulangdinyatakan dalam 1,0 p.u.t'i.

l,apct.

GarnbarS. Distdbuci Boban Reaktif pada jariugarr

Dari gambar di atas profil arus pada penyulangdapat dihitung:

ITano : :i i :Tana. (l -x)1,0

I = Tans.l i :I(1 -x)

Sedangkan kerugian daya total (/ossus) adalah :

pR = f i2Rdx

-!,'6dd)(td

':1

'iil,rri

113

Page 9: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

Perhltungan Lctak Dan Kuantitas KapasitorPada Penyulang PrilLl0 GI Purwodadi

20 $r 1,51 MVA2t s{ >.67 MVA22 Sr 0 MVA73 Cos 0o 0,80

24 Cos 0r 0,80

25 Cos 02 L,78

26 Cos 01 0.74

27 Cos 0r 0,68

2A P**,',39 MW

29 Pnd .r,08 MW

10 Frp 0.04 IvflJJ

3l Pne,l ,,02 I\ifW

32 Pnu: 0 MW

33 Pnryirwnr, 1,53 MW

34 Qoor ^,88 LIVr'-R

35 aRora 120 MVAR

36 Ar.il 0,09 MVAR

t7 aR dl c05 MVAR

38 QoUo t) MVAR

39 Qnrlrur^r. t,22 MVAR

2. Data Tclmik PwI lo cINo. Notasi Besaran Sat.

I Pa{aqg p€nyulang 43,900 Kms2 Pendrantar A:C 240 mm"? Ilbanan (R I 0.137 fYkn4 Reaktmsi fX) 0.308 rvxm5 Aruskirim pada WBP (I') m A6 Tesrnsan GI mta WBP (V") 2t KV7 Tcgarynn ujung perlulang t7.3 KV8 PLr 3-05 MW9 0Lr 1.39 tt[VARl0 il,, 2.33 MWll la l:13 MVAR

t2 PLr 2-12 MWl3 QL3 1.09 MVARt4 PI"o 1.66 MWl5 rL 0.89 MVARl6 PLr 3.1I MWt7 QLs 2.75 }IVARl8 PLrrcnlr tL41 MWI tlrlorar 7.25 MVAR20 Lr 13.500 Krns2l :I 5,000 Kms22 Ll 3,800 kns23, I"o 3.500 Kms24 Lr 18.100 Kms25 Lrrvmr- 43.900 Kms

Datr Arus PWI to I rlurrrodadi

N(} Bcben Padr

Jrrnkderl GI

(km)Arur Beban (A) CmO

AwalGI 0 Ir 460 0,8

2. sR4 - r35 6,750 Ilr l0l 0,9t

3. sM- 185 2,500 I,.: 80 0,90

4. sR4 - 223 (75/Tr-24ZM)

I,900 Ir.r 75 0,89

5. n0nF24zM 1,750 Ir.r 60 0,88

6. 2ttnF24ni 9,050 Ir=Iu 144 o,T7

Tabel 3. Pengukumn dan perhltungan scbelumdipasang kapasitor

2. Hasil Pcrlritungan q.Berdasarkan metoda

-dffrnalngtik yangditunjulckan dalam (utir VIII,) diperolehpenempatan kapasitor unEtrxen'-Fikdng pwl l0adalah sebagai berikut :

l. Dengan kapasitor I x 1200 kVAR dipasangpadajarak 41,266 km dari Gardu Induk.

2. Dengar kapasitor 2 x 1200 kVAR dipasangpada jarak 28,10 km dau 38,63 l$n dariGardu Indtrk

3. Dengan kapasitor 3 x 1200 kVAR dipasangpadajarak 4,52 lan, 20,24 km dan 36,04l<rn dari Gardu Induk.

No. Nota3i Besran Satuan

I 'y'p 2t kv2 Vr 19,30 kv3 v, t8,40 kv4 V3 8,57 kv5 V. I,l3 kv6 v5 7,30 kv7 Po 3,38 MW

I Pr 9,94 MW

9 Pt 1,53 lvIW

to Pr <,36 MW

ll P. 3,68 MW

t2 a 10,04 lvMRl3 Qr 7,77 MVAR

l4 Q, 6,44 MVAR

t5 a 526' MVAR

l6 Qr 4,32 MVAR

17 So 16,73 MVAl8 Sr 12,16 MVA

l9 c 9,90 MVA

It4

Page 10: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

Manfaata Peuusangar Kapositor Shugt Pada Peqtlang Dalam Upayd Pelghematatr (Aeung Nugroho)

No. Notasi Besaan Satusn

vo 2t KV

2 Vr 9.3 KV3 V2 8,4 KV

4 Vr 8,5 KV

5 8,3 KV

6 V5 7,6 KV

7 Po I 3,39 MW

8 Pr 9,74 lv{W

I P: 728 MW

l0 Pr 5,09 MW

u P. 3,40 MW

12 a 8,84 MW

t3 Q, 6.r3 MVAR

l4 a 4,69 MVAR

l5 a 3,46 MVAR

l6 a 2A9 MVAR

t7 & I 6.04 MVAR

l8 Sr il,51 MVAR

l9 Sr 8,66 MVA

20 Sr 6,t6 MVA

2l Sr 422 MVA

n ST 0,69 MVA

23 Cos 0o 0,83

24 Cos Ur 0,85

25 Cos t.: 0,84

Tabel5. Hasil perhitungan setelahpemasangsn Kr:pasitor I x lJ00 Kvar

Tabel6. Hasil perhitungan sefelahpemasangan Krpasitor2 x1.200 kVAR

Tabel T, Hasil perhitungan setelahpcmasangan Kapasitor3 x 1.200 kVAR

3. Kosimpulanl. Pada jaringan disEibusi tenaga listrik, jatuh

tegangan tidak dapat dihindarkar,, untul( ifilperlu dipasarg kapasitor pada jaringan,

.yang mana pgnempatannya disesuaikanCengan kebutuhan beban seperti terlihatpada hasil perhitungan Tabel 5, 6 dan7.

2. Pemasangnn tiga buah kapasitor shurt 3 x1.200 kVAR pads psryulang PW 10 sepertiterlihat pada Tabel 3 dan 7 dapat diperolehkeuntungan s*agat berikut :

l8 S1 10,92 MVAR

l9 Sr 8,07 MVA

20 S: 5,57 MVA

:l Sr 3,& MVA

22 Sr t,32 MVA

2' Cos 0u 0,87

24 Cos 0r 0,89

25 Cos 0r 0,90

No. Nolasi Besaran Satuan

I Vo 2t KV

2 Vr eA KV

3 v, 8,9 KV

4 V1 8J KV

5 8,5 KV

6 Vs 8,0 KV

7 Po t 3,39 MW

8 Pl 9,74 MW

9 P: 724 MW

t0 Pr 5,09 MW

ll Pr 3,40 MW

t2 a 6,44 MW

l3 QI 3,'13 MVAR

l4 a 2,29 MVAR

r5 Ar 1,06 MVAR

t6 a 0,09 MVAR

l7 & )4.85 MVAR

IE Sr I0,43 MVAR

l9 & 7,61 MVA

20 & 1,20 MVA

2t & 3,41 MVA

22 s,r l,88 MVA

2' Cos 0o 0,90

u Cos 01 0,93

25 Cos & 0,95

No. Notasi Besa'an Sst$ll

Vo 2t kv2 V1 I 9,33, kv3 v, I It,9 kv4 V1 18,6 kv5 V. t8,4 kv6 Vs t7,7 kv7 P" r 3,39 MW

8 P1 9,74 MW

9 P: 728 MW

l0 P, 5,09 MW

lt & 3,40 MW

t2 a 7,A MW

l3 Q, 4,e3 MVAR

l4 a 3,49 MVAR

t5 Qr 226 MVAR

l6 a t29 MVAB

t7 So lS'4r MVAR

115

Page 11: Vol 2 No 3 2006 Agung Nugroho Manfaat Pemasangan Kapasitor Shunt Pada Penyulang

6KJER6f Jprnal Teknik Encrqi Vol 2 No 3 Septcrpbel4X)(> : t()t-lo7

& Kapasitas penyaluran daya (Sn) dapatditambahkan sebesar: 16,73 - 14,85 =I,B8 MVA

b. Mernpchaiki faktor drya (Cos 4) dari0,80 menjadi 0,90 pada awal penyulang

o. Mempakecil jaroh tegangun, sdringgadapat menaikkan tegangau pada ujungpenyulang (I/s) dari 1?,3 kV marjadi18,0 kv.

3. Analog dengan kesrmprilan 2, makapembangkitan daya lisrik (56) dari pusatpembangkit dapat ditunrnkan kapasitaspembangktamilia sebesar 1,88 MVA, yangberimplikasi kepada berkurangrryape,nggunaan bahan bakar.

4. Daftar Pustakl. fuismunandar, Artono, fh., Kuw hara, S.

Dr. I991. TeloikTenaga Listrik, Jilid III :

Gardu Induk. PT. Pradnya Paramita,Jakarta.

2. Arismunandu, Artono, Dr., Kuwahara, Ii.Dr. 1993. Teluik Tenaga Listrik, Jilid II :

Saluran Transmisi. PT. Pradnya Parnmita,Jakarta.

3. Gonen, Turan. 1986. Engineering ElectricPower Distribution System. TataMc.Graw-Hill Publishing, [nc, Singapore.

4. Hutaurulq T.S. 1987. Analisa SistemTenaga Listrik. ITB, Bandung.

5. Hutaunrk, T.S., Frof. k. M.Sc. 1993.Trancmisi Daya Listrik. Erlangga, Jakarta.

6. Kadn, Abdul,. Profl Ir. 1984. PengantorTebtik Tena ga Li strik LP3ES, Jakarta.

1. Neaglg N.M. and Samson, D.R. 1956.Ioss Reduction From Capacttors Installedon Primary Feeders. Tata Mc.Crraw-FlillPublishing Company Limited, Inc,Singapore.

8. Pablg AS. 1981. Electric PowerDistribation Slxtem. Tata Mc.Ciraw-HillPublishing Company Limite{ Inc, NewDelhi.

9. Stevenson, Jr. Willian, D. 1994. AnalissSistem Tenaga Listrik. Terjernahan Ir.Iftmal Idris, Erlangg4 .lakrta.

10. Wesinghouse Elartric Corporation. 1965.Di slribution System. Pittsburg.

l16