UNIVERSITAS INDONESIA SIMULASI ALIRAN DAYA SISTEM 150 kV REGION JAKARTA

108 Pages·2009·4.85 MB·Indonesian

UNIVERSITAS INDONESIA
SIMULASI ALIRAN DAYA
SISTEM 150 kV REGION JAKARTA-BANTEN
DENGAN PERBANDINGAN SISTEM GRID DAN IBT
SKRIPSI
ACHMAD BAMBANG SUMADIYANA
0405037022
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
DEPOK
JUNI 2009
UNIVERSITAS INDONESIA
SIMULASI ALIRAN DAYA
SISTEM 150 kV REGION JAKARTA-BANTEN
DENGAN PERBANDINGAN SISTEM GRID DAN IBT
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
ACHMAD BAMBANG SUMADIYANA
0405037022
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
DEPOK
JUNI 2009
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala
Rahmat dan Karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik..
Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik
Universitas Indonesia. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari
berbagai pihak, sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu,
sayamengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. I Made Ardita, MT selaku dosen pembimbing yang telah
menyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan saya sehingga
skripsi ini dapat diselesaikan.
2. Kedua orang tua saya, H. A. Thohir Suandy dan Eny Haryati serta kelima
saudara saya, M. Soecipto Wibowo, M. Fitra Budiyanto, Fitriastuti Budiyanti,
Fitriarini Budiningsih dan Fitriyantini Budirahayu yang telah memberikan
banyak dukungan moril dan materiil dari sehingga saya dapat menyelesaikan
semuanya dengan baik
3. Bapak Iwan Bin Nana dari Bagian Operasi Sistem PT. PLN (Persero) P3B
Jawa Bali Region Jakarta-Banten.
4. Teman-teman Teknik Elektro UI angkatan 2005 yang selalu memberikan
semangatdalam kebersamaan.
5. Seluruh sivitas akademika Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia
yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Depok, 15Juni 2009

Achmad Bambang S
iv
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009
ABSTRAK
Nama : Achmad Bambang Sumadiyana
Program Studi: Teknik Elektro
Judul : Simulasi Aliran Daya Sistem 150 kV Region Jakarta-Banten
dengan Perbandingan Sistem Grid dan IBT
Salah satu faktor yang menentukan kualitas dan keandalan sistem tenaga listrik
adalah pengoperasian sistem pada tegangan dan frekuensi konstan dengan rugi-
rugi daya seminimal mungkin. Hal ini dapat diketahui dengan analisis aliran daya
pada kondisi normal. Simulasi yang menggunakan ETAP dilakukan terhadap
sistem 150 kV Region Jakarta-Banten dengan dua situasi yaitu penggunaan grid
dan atau IBT. Simulasi dengan menggunakan IBT menghasilkan data perhitungan
yang lebih baik dibandingkan simulasi dengan menggunakan grid. Kompensasi
pada suatu rel akan menyebabkan berkurangnya aliran daya reaktif menuju rel
tersebut sehingga dapat mengurangi arus, rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada
saluran serta menambah faktor daya.
Kata kunci :
Aliran daya, tegangan,daya reaktif, rugi-rugi
ABSTRACT
Name : Achmad Bambang Sumadiyana
Study Program: Teknik Elektro
Title : Load Flow Simulation of 150 kV Region Jakarta-Banten System
with Comparison of Grid and IBTSystem.
One of the factors which determines quality and reliability of power system is
system operation with constant voltage and frequency with minimal losses. Those
can be seen using load flow analysis in normal condition. ETAP can be applied on
150 kV Region Jakarta-Banten System with two situations that are using grid or
IBT. The result of simulation using IBT is better than the simulation using Grid.
The compensation at one bus will cause decreasing of reactive power to the bus,
and lead to decreasing of current, power losses and voltage drop at line
transmission, and increasing power factor.
Key words :
Load flow, voltage,reactive power, losses
vi Universitas Indonesia
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL..............................................................................................i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS................................................ii
HALAMAN PENGESAHAN..............................................................................iii
KATA PENGANTAR..........................................................................................iv
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH..........................v
ABSTRAK............................................................................................................vi
DAFTAR ISI........................................................................................................vii
DAFTAR TABEL................................................................................................ix
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................x
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................xi
1.PENDAHULUANError! Bookmark not defined.
1.1 Latar belakang..........................................................................................1
1.2 Tujuanpenelitian......................................................................................1
1.3 Batasan masalah.......................................................................................1
1.4 Sistematika penulisan...............................................................................2
2.SISTEM TRANSMISI TENAGA LISTRIKError! Bookmark not defined.
2.1 Sistem tenaga listrik.................................................................................3
2.2 Representasi saluran transmisi.................................................................4
2.3 Jatuh tegangan pada Saluran....................................................................6
2.4 Pengaturan tegangan................................................................................8
2.4.1 Kapasitor paralel.............................................................................9
2.4.2 Pengaturan tap transformator........................................................10
3. ALIRAN DAYA
3.1 Perhitunganaliran daya..........................................................................12
3.1.1 Persamaan jaringan.......................................................................13
3.1.2 Persamaan aliran daya...................................................................14
3.1.3 Aliran daya melalui saluran transmisi...........................................15
3.1.3.1 Aliran daya di sisi penerima..................................................16
3.1.3.2 Aliran daya di sisi pengirim..................................................17
3.1.4 Aliran dayamelalui transformator................................................18
3.1.5 Metode Newton-Raphson..............................................................19
3.2 Perhitungan aliran daya Menggunakan ETAP.......................................22
3.3 Sistem kasus...........................................................................................23
3.4 Fasilitas kerja........................................................................................25
4. SIMULASI DAN ANALISIS
4.1 Analisis simulasiJaringan......................................................................28
4.1.1 Analisis pembangkitan daya.........................................................29
4.1.2 Analisis aliran daya.......................................................................31
4.1.3 Analisis rugi-rugi daya..................................................................34
4.1.4 Analisis tegangan rel.....................................................................36
4.2 Perhitungan kompensator pada rel tegangan kritis................................37
4.2.1 Saluran Balaraja –Citra Habitat...................................................39
4.2.2 SaluranCitra Habitat –Tiga Raksa...............................................40
4.2.3 Saluran Legok -Lengkong............................................................41
vii Universitas Indonesia
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009
4.2.4 Saluran Lengkong -Serpong.........................................................42
4.2.5 SaluranCikupa –Pasar Kemis......................................................43
4.2.6 SaluranSepatan –Teluk Naga......................................................44
4.3 Analisis hasil simulasi perbaikan tegangan............................................45
5. KESIMPULAN................................................................................................49
DAFTAR ACUAN...............................................................................................50
DAFTAR REFERENSI......................................................................................51
LAMPIRAN.........................................................................................................52
viii Universitas Indonesia
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Total pembangkitan, beban dan rugi-rugi simulasi 1 dan 2..............28
Tabel 4.2 Perbandingandaya keluaran grid simulasi 1 dengan IBT
simulasi 2 .........................................................................................29
Tabel 4.3 Perbandingan pembangkitan dayasimulasi 1 dan 2..........................30
Tabel 4.4 Aliran daya terbesarsimulasi 1.........................................................31
Tabel 4.5 Aliran daya terbesarsimulasi 2.........................................................32
Tabel 4.6 Rugi-rugi daya terbesar simulasi 1....................................................34
Tabel 4.7 Rugi-rugi daya terbesar simulasi 2....................................................35
Tabel 4.8 Rel kondisi kritis...............................................................................36
Tabel 4.9 Data penghantar rel kritis pada Subsistem Kembangan....................37
Tabel 4.10 Data penghantar rel kritis pada Subsistem Cilegon Baru..................38
Tabel 4.11 Aliran daya dan rugi-rugi pada rel kritis...........................................38
Tabel 4.12 Total pembangkitan, beban dan rugi-rugi sesudah
perbaikan tegangan............................................................................45
Tabel 4.13 Perbandingan aliran daya sebelum dan sesudah dipasang
kompensator pada rel-rel kritis..........................................................46
Tabel 4.14 Perbandingan rugi-rugi daya sebelum dan sesudah dipasang
kompensator pada rel-rel kritis.........................................................47
Tabel 4.15 Perbandingan tegangan rel kritis sebelum dan sesudah dipasang
kompensator......................................................................................47
ix Universitas Indonesia
Simulasi aliran..., Achmad Bambang Sumadiyana, FT UI, 2009