ASPEK PERENCANAAN SISTIM JARINGAN DISTRIBUSI

ASPEK PERENCANAAN SISTIM JARINGAN DISTRIBUSI

Oleh :

Berlin Saragih

Prodi  Teknik Elektro Universitas Darma Agung

diterbitkan di Jurnal AKADEMIA, kopertis Wilayah I Medan
Vol. 18 No. 3 Juli 2014 hal 15 - ISSN : No. 1410-1315

Abstract

The distribution line program with medium voltage 20 KiloVolt and low voltage 380/22o volt  in a Village like Sosornapa where the Village have not yet Electricity. So we will make a program a distribution lines with medium Voltage 20 Kilo Voltas a primer distrbutin and low voltage 380/380 volt as a secunder distributin so that the people which living on Sosornapa Village can have electricity for Developing them self.

I.       Pendahuluan

Pembangunan Desa adalah suatu pembangunan langsung menyentuh kepentingan dan 40% masyarakat Indonesia yang pada dasarnya tinggal didaerah pedesaan atau daerah-daerah tertinggal yang belum merasakan kemajuan zaman sekarang ini. Pembangunan Negara ini belum dilakukan pemerintah disetiap sisi kehidupan masyarakat, diantaranya penyediaan energi listrik sebab energi listrik adalah salah satu komponen yang sangat menunjang untuk meningkatkan taraf hidup masyarakat serta kecerdasan masyarakat dan mempercepat modernisasi Desa tertinggal.

Realisasi dalam penyediaan energi listrik dilakukan dengan cara perluasan jaringan listrik sehingga kepelosok-pelosok desa. Untuk ini diperlukan perencanaan yang matang serta penggunaan peralatan dalam bidang kelistrikan harus memenuhi standard demi tercapainya pasokan energi listrik yang memadai dikalangan masyarakat luas yang membutuhkannya.

Perencanaan distribusi mempunyai peranan yang sangat penting bila perluasan jaringan dilaksanakan, sebab dengan suatu perencanaan yang baik dan penggunaan peralatan yang memenuhi syarat akan memberikan pelayanan yang memuaskan kepada konsumen dan masyarakat luas.

I.1Tujuan penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui aspek perencanaan system jaringan distrbusi tengangan menengah 20 kv  di desa sosor napa kabupaten humbahas untuk kebutuhan listrik di desa tersebut.

Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari sampai dengan bulan Maret 2014.

II. Uraian teritis

II.1      Sistem Distribusi(A S  Pabla,Ir.Abdul Hadi,1994)

Pada sistem tenaga listrik jaringan Distribusi merupakan bagian yang tak terpisahkan dan berhubungan langsung dengan pelanggan, pusat-pusat beban dilayani langsung melalui jaringan Distribusi. Dengan demikian secara umum kata Distribusi mempunyai arti penyaluran/pengiriman dan pembagian daya listrik ke konsumen.

Dalam memenuhi kebutuhan tenaga atau daya listrik haruslah disesuaikan dengan kebutuhan konsumen/pelanggan. Tegangan yang disalurkan lewat jaringan transmisi tegangan tinggi berkisar 150 KV. Kemudian tegangan diturunkan melalui transformator step down menjadi tegangan 20 KV. Dan tegangan 20KV diturunkan melalui trafo step down menjadi 380/220.

Yang dimaksud dengan suatu jaringan distribusi ialah; jaringan antara pemakai tenaga listrik (langganan/konsumen) dengan sumber daya yang besar (bulk power).

Sumber daya yang besar (bulk power) ini dapat berupa:

a.       Pusat pembangkit yang berdekatan dengan para konsumen.

b.      Gardu-gardu induk (transmisi substation) yaitu : Gardu-gardu yang disuplay oleh pembangkit melalui jaringan transmisi.

Bila ditinjau suatu bentuk sistim Distribusi akan melihat bagian-bagian sebagai berikut :

Gambar 1. Bentuk Sistem Distribusi

Keterangan Gambar:

1.      Bulk Power Source/Transmision Substation (Gardu Induk).

2.      Jaringan Sub Transmisi.

3.      Gardu Distribusi (Distribusi Substailon).

4.      Jaringan Primer (Primary Jaringan).

5.      Gardu Trafo Distribusi (Distribus Transformer).

6.      Jaringan Sekunder (Secundari Feeder).

Sebagian fungsi utama dan suatu sitem Distribusi adalah : menyalurkan daya listrik dan sumber daya listrik ke pemakai daya listrik (konsumen). Baik tidaknya suatu sistem distribusi dapat dinilai dan bermacam-macam faktor diantaranya adalah mengenai:

a.       Voltage Regulation.

b.      Kontinuitas Pelayanan.

c.       Fleksibilitas.

d.      Efisiensi.

e.       Harga sistem.

Dalam merencanakan suatu sistem Distribusi ada beberapa syarat yang harus dipenuhi oleh suatu sistem Distribusi   adalah : sumber daya yang besar (bulk power).

a.  Voltage Regulation tidak terlalu besar (1% - 5 %).

b.  Gangguan terhadap pelayanan tidak boleh terlalu lama dan daerah yang mengalami gangguan harus dibatasi.

c.  Biaya harus rendah.

d.  Sedapat mungkin harus fleksibel (mudah menyesuaikin diri dengan perubahan-perubahan pada sistem akibat perubahan beban, atau perubahan pada sistem, akibat perubahan tidak memakan biaya yang terlalu tinggi).

e.  Adanya sumber daya yang akan disambung pada daerah tersebut.

f.   Masyarakat yang sangat membutuhkan aliran listrik.

II.2      Bentuk-bentuk Jaringan Distribusi. (A S Pabla,Ir.Abdul Hadi,1994)

Berdasarkan jumlah dan kapasitas beban serta kontinuitas pelayanan perlu perencanaan suatu sistem distribusi yang sesuai dengan kondisi beban yang akan dilayani dan dapat menguntungkan. Pembagian jaringan distribusi ini dibagi menjadi dua bagian yaitu:

a.       Jaringan Distribusi Primer.

b.      Jaringan Distribusi Sekunder.

Jaringan Distribusi Primer adalah jaringan yang menghubungkan jaringan-jaringan Transmisi (Subtransmisi) dengan trafo daya sekunder, sedangkan Jaringan sekunder adalah jaringan yang menghubungkan trafo daya sekunder dengan konsumen.

Di medan tegangan jaringan distribusi primer adalah 20 KV sedangkan jaringan distribusi sekunder adalah : 3 80/220 Volt.

Pada dasarnya ada empat macam bentuk jaringan Distribusi yaitu :

a.       Jaringan Radial.

b.      Jaringan Loop atau Ring.

c.       Jaringan Grid.

d.      Jaringan Spindel.

·         Jaringan Radial

Jaringan ini pada prinsipnya terdiri dan jaringan yang memancar (mengambil daya langsung dan Gardu Distribusi) melalui feeder utama tanpa suplay dari sumber-sumber lain.

Sepanjang setiap feeder terdapat transpormator-transpormator distribusi (T.D) yang dilengkapi dengan sekring. Transpormator distribusi diletakan sedekat mungkin dengan beban. Antara GI dan GH umumnya dihubungkan dengan dua sirkit tegangan menengah yang dilengkapi dengan rilai selektif agar salah satu sirket terganggu masih ada satu sirkit yang beroperasi.

Gambar 2. Bentuk Jaringan Radial.

Sistim ini sangat rendah dan banyak digunakan untuk daerah-daerah yang bebannya rendah dan menengah. Selanjutnya jaringan ini sangat sederhana dalam rangkaiannya dan sistem pengamanan serta murah dan initial Costnya. Akan tetapi kontiunitas pelayanan sistem ini kurang memuaskan, maka untuk mengatasi hal ini dalam beberapa hal diadakan modifikasi, misalnya dengan cara membuat saluran ganda serta sebagai kesimpulannya dapat dikatakan bahwa sistem ini mempunyai keuntungan serta kerugian.

a.   Keuntungan : 

1.      Bentuknya sederhana

2.      Sistem pengamannya tidak sulit.

3.      Lebih ekonomis.

b.   Kerugiannya :

1.      Kontuinitas pelayanan kurang memuaskan

2.      Lebih banyak menggunakan alat-alat pengaman.

Sistem radial ini dipakai di Desa Sosornapa sebagai suatu jaringan distribusi, mengingat beban yang tidak terlalu besar, sehingga tidak mengeluarkan pemasangan jaringan distribusi yang menelan banyak biaya.

II.3 Saluran udara pada daerah 

       sosornapa

·         Saluran Udara Tengan Menengah (SUTM)(PT.PLN(Persero),2005)

Saluran udara merupakan salah satu cara penyaluran dalam jaringan Distribusi 20 KV yang mana penghantarnya ditempatkan pada ketinggian tertentu diudara terbuka sehingga panghantarnya tidak diisolasi untuk mendapatkan pendinginan yang memadai. Beberapa bagian utama dan saluran ini berupa :

a.      Tiang (Pole)

Tiang (pole) berfungsi sebagai penyangga penghantar, tiang yang dipergunakan untuk menopang kawat penghantar ini adalah jenis tiang besi (stelt). Tinggi dan tiang besi ini berkisar 9 sampai 15 meter, sedangkan jarak antara tiang berkisar 40 sampai 50 meter dengan jarak rata-rata 45 meter yang disesuaikan dengan keadaan desa Sosornapa maka perlengkapan yang akan diperlukan terdiri dari :

1.      Pole accessories atau perlengkapan tiang yang berupa Ground rod, Pondasi tiang, Anti Climbing dan lain-lain.

2.      Pol Supporter atau penyangga tiang yang berflingsi sebagai penyangga tiang agar tetap pada posisi yang terletak dan tidak miring/roboh saat penarikan/ pemasangan penghantar.

3.      Pole Top Arrangment atau perlengkapan tiang bagian atas yang berfungsi untuk menopang tarikan penghantar terdiri dan Cross arm, Insulattor, Cross arm bend, art tie bend, dan parlengkapan kecil lainnya.

Jumlah tiang beton yang digunakan untuk pembangunan jaringan distribusi pada daerah Sosornapa adalah seperti tabel berikut ini :

Tabel 2.1. Jumlah Tiang Beton Yang Digunakan.

Sumber:PT.PLN(Persero) Dolok Sanggul

b.      Konduktor dan Accessories

Penghantar atau perlengkapannya sebagai penyalur energi lisrik, yang terdiri dari :

·         Penghantar jenis AAAC 3x35 mm” yang dipakai pada Jaringan Tegangan Menengah (JTM) 20 KV dimana panjang penghantarnya sekitar 7.623 Km dan panghantarnya LVTC 4x 25 mm” dipakai pada jaringan tegangan Rendah (JTR) 380/220V.

·         Perlengkapan terdiri dari dead end clamp, line tap connector, aluminium binding wire, aluminium tape dan lain sebagainya.

·         Peralatan Pengamanan dan Pemutus

Untuk mengamankan jaringan distribusi dan memutuskan hubungan kebeban dalam kondisi tertentu yaitu saat teijadi hubungan singkat, sambaran petir, perbaikan serta perawatan.

·         Konstruksi Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM).(A S Pabla,Ir.Abdul Hadi,1994)

Saluran udara tegangan menengah merupakan jaringan kawat telanjang (tidak tensolasi) penghantar aluminium. Luas penampang penghantar saluran udara tegangan menengah (SUTM) yang dipakai pada daerah Sosornapa adalah AAAC (All Aluminium Alloy Condukior) 2x35 mm². Kontruksi saluran udara tegangan menengah yaitu seperangkat bangunan yang terdiri dari tiang, isolator, cross arm, dan accessories yang berfungsi untuk menopang saluran udara tegangan menengah (SUTM 20 KV).

Jenis-jenis kontruksi yang dipakai didaerah Sosornapa dibedakan atas fungsinya masing-masing yang dapat digambarkan sebagai berikut:

·         Kontruksi B1

Kontruksi B1 adalah kontruksi yang menggunakan isolator duduk 2 set, kontruksi ini biasanya ditempatkan dijalan lurus dan biasanya tidak menggunakan skurr, karena kabel Jaringan Tengangan Menengah (JTM) dipasang lurus diatas isolator sehingga tidak ada gaya tarik kekiri atau kekanan karna itulah biasanya tidak dipasang skurr, seperti gambar dibawah ini :

Gambar 3. Kontruksi B1

·         Kontruksi B2

Kontruksi B2 adalah kontruksi yang menggunakan isolator duduk 4 set. Kontruksi ini biasanya digunakan dijalan yang sedikit membujur/tikungan ± 155°. sehingga untuk menghindari kemiringan pada isolator akibat adaya daya tarik kekanan atau kekiri dan kabel JTM maka isolator tersebut dipasang dabal sehingga lebih kuat.

Gambar4. Kontruksi B2

·         Kontruksi B4

Kontruksi B4 yaitu saluran udara yang menggunakan isolator gantung (suspension isolator) sebanyak 2 set. Kontruksi ini digunakan diantara jamperan kabel Jaringan Tegangan Menengah (JTM), baik diposisi jalan lurus ataupun dijalan membujur atau tikungan.

Gambar 5. Kontruksi B4

·         Kontruksi B5

Kontruksi B5 yaitu saluran udara tegangan menengah dan 2 arah menggunakan isolator gantung sebanyak4 set pin isolator 2 buah. Kontruksi ini digunakan jamperan Jaringna Tegangan Menengah (JTM) yang diikat diatas isolator dan yang diletakkan disamping atas isolator gantung.

  

Gambar 6. Kontruksi B5

·         Kontruksi B7

Kontruksi B7 Fungsinya untuk saluran udara tegangan menengah, isolator gantung/tarik sebanyak 2 set dan isolator duduk sebanyak 3 set. Kontruksi ini digunakan di persimpngan jalan yang mana Jaringan Tegangan Menengah (JTM) digandakan atau bercabang ke tempat lain.

Gambar 7. Kontruksi B7

·         Kontruksi B8

Kontruksi B8 yaitu untuk saluran udara tegangan menengah dengan menggunakan isolator gantung/tarik sebanyak 2 set dan isolator duduk sebanyak  2 set. Kontruksi ini biasanya digunakan dipersimpangan jalan atau tikungan tajam dimana kabel Jaringan Tegangan Menengah (JTM) membentuk sudut hingga 900.

Gambar 8. Kontruksi B8

·         Kontruksi B9

Kontruksi B9 yaitu saluran udara tegangan menengah yang ditempatkan didaerah tebing/bangunan dengan menggunakan isolator duduk (Pin isolator) sebanyak 2 set. Untuk menghindari tetjadinya kontak dengan bangunan/tebing sebingga kabel Jaringan Tegangan Menengah (JTM) diletakkan disamping tiang.

Gambar 9. Kontruksi B9

·         Kontruksi B10

Kontruksi B10 fungsinya untuk saluran udara tegangan menengah yang memakai fuse cut out, antara lain percabangan saluran udara tegangan menengah yang menggunakan isolator gantung/tarik sebanyak 4 set. Dimana kontruksi ini merupakan tempat untuk meletakan trafo, karena kontruksi ml menggunakan fuse cut out (FCO).

Gambar 10. Kontruksi B10

o   Jaringan Tegangan Rendah (JTR).

Jaringan tegangan rendah berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dan Gardu Distribusi kekonsumen tegangan rendah 380/220 Volt. Sistem yang digunakan jaringan tegangan rendah adalah sistem radial dikonfigurasikan 2 phasa 3 kawat. Penghantar yang digunakan adalah penghantar TIC (Twisted Insulated Cabe) yang direntangkan diantara tiang penyangga.

o   Pentanahan

Pentanahan sangat penting dalam sistim distribusi jaringan listrik dan sistim pentanahan pada body Trafo, yang sering digunakan pengahantar dalam pentanahan adalah penghantar yang terbuat dan tembaga dengan luas penampang 150 mm” dengan kemampuan arus hubung ketanah 25 KV selama satu detik. Konduktor yang ditanam sedalam 30 cm sampai 150 cm atau sesuai dengan kondisi tanahnya.

Adapun pentanahannya sebagai berikut :

1.      Mengamankan peralatan system dan bahaya yang ditimbulkan oleh arus hubung singkat phasa ketanah.

2.      Memperkecil tegangan sentuh bila teijadi gangguan hubung singkat tegangan phasa akibat terjadinya gangguan hubung singkat kawat phasa ketanah atau body peralatan.

3.      Memperkecil kapasitas lightning arrester (LA) jika terjadi gangguan akibat sambaran petir.

Pada daerah jaringan Distribusi Sosornapa sangat perlu pemasangan pentanahan yang baik, karena pada daerah ini terdapat banyak pohon-pohon yang  tumbuh disekitar jaringan distribusi sehingga memungkinkan terjadinya banyak gangguan yang bersifat temporer maupun permanen.

III. Metodologi

·         Alur penelitian

Penelitian inidilakukan dengan beberapa tahap sebagaiberikut:

a.Pengambilan data sekunder dari pihak PT.PLN(persero) Dolok Sanggul tentang perencanaan jaringan pedesaan didaerah tersebut.

b.Pengambilan data primer dari desa sosor napa tentang kondisi geografis desa tersebut.

c.membuat rancangan system distribusi tegangan menengah dan tegangan rendah yang sesuai dengan kondisi geografis desa tersebut

·         Gambar One Line Diagram  

       Doloksanggul

Gambar 10. Gambar One Line Diagram Doloksanggul

Sumber:PT.PLN(Persero) Dolok Sanggul

·         Jenis Beban Dipedesaan

Untuk listrik dipedesaan beban umumnya adalah beban rumah tangga yang bersifat konsumtif dan masih jarang sekali untuk keperluan-keperluan produktif, yang menambah pendapatan masyarakat desa (pemakai energi diperkirakan baru sekitar 45 - 65 KwA/bulan atau 1,5 - 2,16 KwH/han setiap konsumen dipedesaan). Didaerah Sosornapa di perkirakan hanya membutuhkan daya ratar ata 450 VA1220 V setiap pelanggan (konsumen).

Beban komersil atau usaha dipedesaan pada umumnya berupa toko-toko dan warung-warung yang saat penggunaan listriknya hampir sama dengan rumah tangga yaitu untuk penerangan di malam hari dan untuk pesawat elektronika ( TV, Radio, Tape recorder, dan lain-lain). Pada umumnya industri dipedesaan masih terbatas, pada industri-industri kecil misalnya :

·         Peternakan Ayam

·         Penggilingan padi

·         Petemakan ikan

·         Bengkel/las dan Pengisian baterai

·         Panglong dan penggergajian kecil-kecilan.

·         Untuk pertanian misalnya Pompa irigasi

·         Penyedia Kebutuhan Daya

Metode menentukan kebutuhan daya maksimurn sistim distribusi adalah suatu metode untuk menentukan kebutuhan daya maksimum sekelompok langganan listrik. Besar kebutuhan (beban) berbeda-beda dalam suatu interval waktu. Kebutuhan daya maksimum suatu kelompok langganan adalah kebutuhan daya yang paling besar diantara kebutuhan daya suatu kelompok langganan yang terjadi dalam suatu interval waktu tertentu.

Pada umumnya kebutuhan daya maksimum suatu kelompok langganan berhubung dengan jumlah langganan dan kebiasaan memakai listrik masing-masing langganan dengan menganggap langganan listrik mempunyai kebiasaan yang serupa dalam memakai listrik, maka kebutuhan daya maksimum suatu kelompok langganan listrik tertentu dapat ditaksir dengan menggunakan suatu metode. Beberapa metode yang perlu untuk kebutuhan penyediaan daya listrik antara lain :

IV. Pembahasan

o   Berdasarkan Jumlah Pelanggan

Saat ini telah terdapat sebanyak 114 calon pelanggan pemakai jasa listrik di Desa Sosornapa, adapun persentase calon pelanggan jasa listrik pada desa ini dapat di hitung melalui :

114 / 251 x l00%  = 45,41%.

Persentase kelistrikan diharapkan akan mencapai kenaikan rata-rata 5% pertahun, maka pertumbuhannya sekitar :

114 x 5% = 5,7% (6 pelanggan/tahun)

Daya rata-rata rumah tangga adalah 450 VA, maka daya yang akan dipasang sekarang adalah :

114 pelanggan x 450 VA = 51.300 VA (51,4 KVA)

Setiap rumah tangga rata-rata setiap tahunnya bertambah 3% atau sekitar :

299 KK x 3% = 6,87% (7 KK/tahun)

Sehingga memungkinkan adanya kenaikan pertumbuhan daya listrik untuk tahun yang akan datang.

V.PENUTUP

Dari pembahasan Bab-Bab diatas maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1.      Dari jumlah pelanggan 114 KK dan 229 KK, maka dapat diperkirakan permintaan kebutuhan daya rata-rata adalah 450VA/220, karena 88,55% pekerjaan penduduk adalah petani. Jadi daya dibutukkan sangat kecil paling hanya untuk hiburan dan penerangan dimalam hari saja.

2.      Supaya dapat terjangkau Jaringan Tengangan Rendah (JTR), maka kita pasang 4 (empaf) buah trafo step-down dengan kapasitas 50 KVA, ini disebabkan jarak pemukiman penduduk yang sangat berjauhan dan penduduk lainnya dalam satu wiliyah tersebut.

3.      Untuk Sistim jaringan distribusinya, kita mempergunakan Sistem Radial karena letaknya jauh dan kecamatan lainnya.

4.      Agar pembangunan Perencanaan Jaringan Distribusi tersebut dapat terlaksana, maka dibutuhkan Biaya sebesar R. 1.022.500.000,00.

VI. DAFTAR PUSTAKA

1.      AS Pabla, Ir. Abdul Hadi,1994 "Sistem Distribusi Daya Listrik"

2.      Djiteng Marsudi,1993 "Operasi Sistem Tenaga Listrik"

3.      PT. PLN (Persero),2005 "Pemeliharaan Jaringan Distribusi Tegangan Menengah"

4.      PT. PLN (Persero),2005 "Hantaran Udara Tegangan Menengah" Diklat Tuntungan.

5.      J. Supranto,1997"Statistika Teori dan Aplikasi".