TUGAS AKHIR OPTIMALISASI PENGGUNAAN KAPASITOR BANK PADA JARINGAN 20 KV DENGAN SIMULASI ETAP (STUDI KASUS PADA FEEDER SRIKANDI DI PLN RAYON PANGKALAN BALAI, WILAYAH SUMATERA SELATAN)
O L E H
DAVID TAMPUBOLON NIM: 0904020766
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Permintaan kebutuhan listrik dewasa ini semakin meningkat, baik dari segi kuantitas maupun kualitas. Untuk itu perusahaan utilitas listrik di Indonesia (dalam hal ini PLN) diharapkan dapat menjawab permintaan tersebut dengan meningkatkan kualitas pelayanan listrik. Adapun beberapa parameter penting yang harus diperhatikan guna menjaga kualitas daya diantaranya adalah faktor daya dan jatuh tegangan. Salah satu solusi yang dapat diambil adalah dengan penggunaan kapasitor bank. Pada tulisan ini, penulis akan membahas mengenai penggunaan kapasitor secara optimum, dimana dalam hal ini akan dibahas mengenai penentuan lokasi, ukuran, dan juga jumlah unit kapasitor. Pembahasan Pembahasan akan mengkaji mengkaji lebih lanjut mengenai mengenai kajian kelayakan operasi dan juga kajian kelayakan kelayakan finansial dari dari penggunaan kapasitor pada daerah yang diteliti. Adapun untuk mengetahui secara pasti efektivitas penggunaan kapasitor tersebut dibutuhkan suatu simulator yang mampu mengenal konfigurasi jaringan secara real. Untuk itu pada tulisan ini, penulis akan menggunakan ETAP powerstation dalam melakukan simulasi. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan penggunaan kapasitor bank di jaringan tegangan menengah mampu meningkatkan level tegangan pada ujung-ujung jaringan hingga mencapai range standar PLN yaitu pada -10% dan 5% dari tegangan nominal. Selain itu, it u, diperoleh juga penurunan nilai rugi-rugi daya listrik sebesar 19,33%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pemasangan pemasangan kapasitor bank di feeder Srikandi tepat untuk dilaksanakan.
Kata kunci: faktor daya, jatuh tegangan, kapasitor bank, ETAP
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Permintaan kebutuhan listrik dewasa ini semakin meningkat, baik dari segi kuantitas maupun kualitas. Untuk itu perusahaan utilitas listrik di Indonesia (dalam hal ini PLN) diharapkan dapat menjawab permintaan tersebut dengan meningkatkan kualitas pelayanan listrik. Adapun beberapa parameter penting yang harus diperhatikan guna menjaga kualitas daya diantaranya adalah faktor daya dan jatuh tegangan. Salah satu solusi yang dapat diambil adalah dengan penggunaan kapasitor bank. Pada tulisan ini, penulis akan membahas mengenai penggunaan kapasitor secara optimum, dimana dalam hal ini akan dibahas mengenai penentuan lokasi, ukuran, dan juga jumlah unit kapasitor. Pembahasan Pembahasan akan mengkaji mengkaji lebih lanjut mengenai mengenai kajian kelayakan operasi dan juga kajian kelayakan kelayakan finansial dari dari penggunaan kapasitor pada daerah yang diteliti. Adapun untuk mengetahui secara pasti efektivitas penggunaan kapasitor tersebut dibutuhkan suatu simulator yang mampu mengenal konfigurasi jaringan secara real. Untuk itu pada tulisan ini, penulis akan menggunakan ETAP powerstation dalam melakukan simulasi. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan penggunaan kapasitor bank di jaringan tegangan menengah mampu meningkatkan level tegangan pada ujung-ujung jaringan hingga mencapai range standar PLN yaitu pada -10% dan 5% dari tegangan nominal. Selain itu, it u, diperoleh juga penurunan nilai rugi-rugi daya listrik sebesar 19,33%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pemasangan pemasangan kapasitor bank di feeder Srikandi tepat untuk dilaksanakan.
Kata kunci: faktor daya, jatuh tegangan, kapasitor bank, ETAP
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia-Nya yang telah melimpahkan rahmat dan berkah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan berjudul: OPTIMALISASI PENGGUNAAN KAPASITOR BANK PADA JARINGAN 20 KV DENGAN SIMULASI ETAP (STUDI KASUS PADA FEEDER SRIKANDI DI PLN RAYON PANGKALAN BALAI, WILAYAH SUMATERA SELATAN)
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari menyadari bahwa Tugas Akhir Akhir ini masih jauh dari sempurna, sempurna, baik mengenai mengenai materi maupun penyajiannya serta tata bahasanya. Oleh karena itu, penulis terlebih dahulu mohon maaf atas segala kekurangan dan kelemahan yang terdapat dalam tulisan ini. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak guna menyempurnakan menyempurnakan Tugas Akhir ini. Dalam menyelesaikan Skripsi ini, penulis telah banyak menerima bantuan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis dengan hati yang tulus mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya sedalam-dalamnya kepada: 1. Bapak Ir. Masykur Sjani, MT, selaku Dosen Pembimbing Pembimbing Tugas Akhir yang telah membantu dan memberikan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Yulianta Yulianta Siregar, ST.MT ST.MT
dan Bapak Bapak Suherman, Suherman, ST. M.Sc. M.Sc. Ph.D, selaku selaku
pembimbing Tugas Akhir yang memberikan masukan untuk keberhasilan penulisan Tugas akhir ini 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU dan Bapak Rahmat Fauzi, S.T, M.T, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT USU.
Universitas Sumatera Utara
4. Bapak Bustani Hadi Wijaya, selaku manager PT. PLN WS2JB, Area Palembang, Rayon Pangkalan Balai, Wilayah Sumatera Selatan, yang telah memberikan izin pengambilan data di wilayah tersebut. 5. Bapak Ir. Kasmir Tanjung, selaku Dosen Wali penulis. 6. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 7. Seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 8. Rekan-rekan mahasiswa teknik elektro angkatan tahun 2009, yang selama ini menjadi rekan yang baik dan saling mendukung dalam mengikuti perkuliahan. 9. Terimakasih yang istimewa kepada orang tua Bapak S.Tampubolon dan Ibu S.Hutabarat, orang tua penulis yang selalu mendoakan serta memberikan nasihat, semangat, bimbingan, kritik, dan arahan kepada penulis selama menjalani perkuliahan dan penyelesaian skripsi ini. 10. Kepada abang saya Daniel Tampubolon, Dasmond Tampubolon, dan kakak saya Christina Tampubolon Tampubolon yang banyak banyak sekali membantu membantu dalam penulisan penulisan tugas akhir akhir ini, memberi masukan dan juga doanya bagi penulis terimakasih banyak. 11. Semua pihak yang telah ikut serta membantu penulis dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. Akhir kata, dengan segala kerendahan dan ketulusan hati, penulis berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi almamater pada khususnya serta pembaca pada umumnya. Untuk itu penulis dengan senang hati dan sangat mengharapkan saran-saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan Skripsi ini. Medan,
Juni 2014
Penulis
DAVID TAMPUBOLON NIM : 090402076
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................... ......................................... ............................................ ............................................ .......................................... .................... i KATA PENGANTAR ......................................... .............................................................. ............................................ ........................ .. ii DAFTAR ISI.................... .......................................... ............................................ ............................................ ...................................... ................ iv DAFTAR GAMBAR ........................................... ................................................................ ............................................ ........................ .. vi DAFTAR TABEL ..................... ........................................... ............................................ ............................................ ............................ ...... vii BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang................... ......................................... ............................................ ............................................ ........................ .. 1 1.2. Perumusan Masalah ................................. ....................................................... ............................................ ........................ .. 3 1.3. Batasan Masalah ...................................... ............................................................ ............................................ ........................ .. 3 1.4. Tujuan Penelitian ................................. ....................................................... ............................................ ............................ ...... 3 1.5. Manfaat Penelitian ............................... ..................................................... ............................................ ............................ ...... 3 1.6. Sistematika Penulisan ......................................... ............................................................... ................................... ............. 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kualitas Daya Listrik ........................ .............................................. ............................................ ............................... ......... 5 2.1.1. Faktor Daya ............................... ..................................................... ............................................ ............................ ...... 6 2.1.2. Jatuh Tegangan................... ......................................... ............................................ ................................... ............. 8 2.2. Kapasitor Bank ................................................... ......................................................................... ................................... ............. 9 2.2.1. Efek Pemasangan Kapasitor Seri dan Paralel ( Shunt ) ................. 10 a. Kapasitor Seri .............................. .................................................... .......................................... .................... 10 b. Kapasitor Paralel (Shunt ( Shunt ) ...................................................... ...................................................... 12 2.2.2. Metode Penentuan Lokasi Kapasitor Bank .................... ................................. ............. 13 a. Metode Jarak ............................................. ................................................................... ............................ ...... 14 b. Metode Aliran Daya Reaktif Reaktif .................... .......................................... ............................ ...... 15 2.2.3. Penentuan Rating Kapasitor ..................... ........................................... ................................... ............. 19 2.3. ETAP (Electric (Electric Transient Analysis Program ) ...................... ....................................... ................. 21
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian................................................................ 20 3.2. Metode Pengumpulan Data.................................................................... 20 3.3. Diagram Alir Metode Penelitian............................................................ 20 3.4. Review Singkat Perbandingan Analisa Aliran Daya : Perhitungan Manual Vs Simulasi ETAP.................................................................... 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Aliran Daya pada Feeder Srikandi Sebelum Pemasangan Kapasitor Bank ................................................................. 29 4.1.1. Data Profile Tegangan................................................................. 29 4.1.2. Data Faktor Daya dan Rugi-rugi ................................................. 32 4.1.3. Data Kapasitor Bank ................................................................... 34 4.2. Analisa Data........................................................................................... 34 4.2.1. Analisa Teknis ............................................................................. 34 a. Metode Pemasangan Kapasitor Bank : Metode Jarak ........... 35 b. Metode Pemasangan Kapasitor Bank : Metode Aliran Daya Reaktif ......................................................................... 40 4.2.2. Analisa Kelayakan Finansial ....................................................... 48 4.2.3. Metode Scoring ........................................................................... 55 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ............................................................................................ 59 5.2. Saran ...................................................................................................... 60 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 61 LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No.
Nama Gambar
Halaman
2.1
Diagram phasor..................................................................................... 7
2.2
Power faktor correction ........................................................................ 7
2.3
Diagram phasor transimi daya ke beban............................................... 8
2.4
Gambar diagram pemasangan kapasitor seri ........................................ 11
2.5
Gambar diagram pemasangan kapasitor shunt ..................................... 12
2.6
Penempatan kapasitor bank dengan metode jarak ................................ 15
2.7
Penempatan kapasitor bank dengan metode aliran daya reaktif ........... 16
2.8
Tampilan jendela kerja ETAP ............................................................. 19
3.1
Diagram alir metode penelitian ............................................................ 23
3.2
Contoh Pemodelan Jaringan Sederhana................................................ 24
3.3
Analisa Model Jaringan pada ETAP..................................................... 28
4.1
Perbandingan perbaikan tegangan metode jarak dengan aliran daya reaktif ........................................................................................... 47
4.2
Perbandingan perbaikan rugi-rugi metode jarak dengan aliran daya reaktif ........................................................................................... 47
4.3
Lokasi penempatan kapasitor bank 1 pada ETAP ................................ 57
4.4
Lokasi penempatan kapasitor bank 2 pada ETAP ................................ 58
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Nama Tabel
Halaman
2.1
Rating Kapasitor yang umum ............................................................... 18
3.1
Perbandingan perhitungan manual dan simulasi ETAP ...................... 28
4.1
Data profil tegangan tiap bus pada feeder Srikandi .............................. 29
4.2
Sampling tegangan jaringan yang paling buruk ................................... 32
4.3
Data power faktor dan losses pada Feeder Srikandi ............................. 32
4.4
Data spesifikasi teknis dan harga Kapasitor Bank................................ 34
4.5
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 1 (metode jarak) ......................................................... 35
4.6
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 2 (metode jarak) ......................................................... 36
4.7
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 3 (metode jarak) ......................................................... 37
4.8
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 4 (metode jarak) ......................................................... 37
4.9
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 5 (metode jarak) ......................................................... 38
4.10
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 6 (metode jarak) ......................................................... 39
4.11
Profil perbaikan tegangan dan rugi-rugi rata-rata tiap skenario (metode jarak) ....................................................................................... 40
4.12
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor
Universitas Sumatera Utara
dengan skenario 1 (metode aliran daya reaktif) .................................... 41 4.13
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 2 (metode aliran daya reaktif) .................................... 41
4.14
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 3 (metode aliran daya reaktif) .................................... 42
4.15
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 4 (metode aliran daya reaktif) .................................... 43
4.16
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 5 (metode aliran daya reaktif) .................................... 44
4.17
Profil tegangan dan rugi-rugi setelah penggunaan kapasitor dengan skenario 6 (metode aliran daya reaktif) .................................... 46
4.18
Profil perbaikan tegangan dan rugi-rugi rata-rata tiap skenario (metode aliran daya reaktif ) .................................................................. 46
4.19
Analisa finansial dengan skenario 1 ..................................................... 49
4.20
Analisa finansial dengan skenario 2 ..................................................... 50
4.21
Analisa finansial dengan skenario 3 ..................................................... 51
4.22
Analisa finansial dengan skenario 4 ..................................................... 52
4.23
Analisa finansial dengan skenario 5 ..................................................... 53
4.24
Analisa finansial dengan skenario 6 ..................................................... 54
4.25
Scoring berdasarkan parameter tegangan ............................................. 55
4.26
Scoring berdasarkan parameter tegangan ............................................. 55
4.27
Scoring berdasarkan parameter IRR ..................................................... 56
4.28
Scoring berdasarkan parameter BCR.................................................... 56
4.29
Scoring terhadap tiap skenario dengan parameter teknis dan finansial ......................................................................................... 56
4.30
Rincian pemasangan kapasitor bank dengan skenario 2 ....................... 57
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Permintaan kebutuhan listrik dewasa ini semakin meningkat, baik dari segi kuantitas maupun kualitas. Untuk itu perusahaan utilitas listrik di Indonesia (dalam hal ini PLN) diharapkan dapat menjawab permintaan tersebut dengan meningkatkan kualitas pelayanan listrik. Adapun beberapa parameter penting yang harus diperhatikan guna menjaga kualitas daya diantaranya adalah faktor daya dan jatuh tegangan. Salah satu solusi yang dapat diambil adalah dengan penggunaan kapasitor bank. Pada tulisan ini, penulis akan membahas mengenai penggunaan kapasitor secara optimum, dimana dalam hal ini akan dibahas mengenai penentuan lokasi, ukuran, dan juga jumlah unit kapasitor. Pembahasan akan mengkaji lebih lanjut mengenai kajian kelayakan operasi dan juga kajian kelayakan finansial dari penggunaan kapasitor pada daerah yang diteliti. Adapun untuk mengetahui secara pasti efektivitas penggunaan kapasitor tersebut dibutuhkan suatu simulator yang mampu mengenal konfigurasi jaringan secara real. Untuk itu pada tulisan ini, penulis akan menggunakan ETAP powerstation dalam melakukan simulasi. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan kapasitor bank di jaringan tegangan menengah mampu meningkatkan level tegangan pada ujung-ujung jaringan hingga mencapai range standar PLN yaitu pada -10% dan 5% dari tegangan nominal. Selain itu, diperoleh juga penurunan nilai rugi-rugi daya listrik sebesar 19,33%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pemasangan kapasitor bank di feeder Srikandi tepat untuk dilaksanakan.
Kata kunci: faktor daya, jatuh tegangan, kapasitor bank, ETAP
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Pertumbuhan ekonomi di Indonesia akan berpengaruh terhadap pola konsumi masyarakat
terhadap
energi
listrik.
Dimana
dengan
pertumbuhan
tersebut
akan
mengakibatkan peningkatan pola konsumsi akan energi listrik baik dari segi kuantitas maupun kualitas. Adapun perusahaan utilitas di Indonesia yang berperan dalam penyediaan dan juga penyaluran energi listrik adalah PLN (Perusahaan Listrik Negara). Didalam sistem kelistrikan PLN, sistem tenaga listrik secara garis besar terdiri dari tiga sistem : pembangkit, transmisi, dan distribusi. Tulisan ini akan lebih membahas mengenai sistem distribusi. Mengingat pentingnya energi listrik bagi kehidupan orang banyak maka suatu sistem tenaga listrik harus bisa melayani pelanggan secara baik, dalam arti sistem tenaga listrik tersebut aman dan handal yaitu tidak membahayakan manusia dan lingkungannya serta dapat melayani pelanggan secara memuaskan misalnya dari segi kontinuitas. Selain itu, meningkatnya kesadaran masyarakat akan kualitas daya listrik yang baik menjadi alasan perlunya perusahaan utilitas memberi perhatian lebih dalam hal tersebut. Adapun beberapa parameter penting yang harus diperhatikan dalam sistem distribusi guna menjaga kualitas daya antara lain : masalah harmonisa, fluktuasi tegangan, frekwensi, faktor daya, jatuh tegangan, dan beberapa faktor lainnya. Adapun parameter yang akan dibahas pada tulisan ini adalah faktor daya dan jatuh tegangan. Hal ini mengingat lokasi yang akan menjadi objek penelitian tulisan ini memiliki faktor daya yang buruk dan juga jatuh tegangan yang besar akibat panjang dari sistem distribusi itu sendiri. Guna menanggapi permintaan masyarakat akan kualitas daya listrik yang baik PLN dapat mengambil beberapa tindakan sebagai solusi atas permasalahan tersebut, salah satunya adalah dengan penggunaan kapasitor bank. Tulisan ini akan mengkaji penggunaan kapasitor bank yang optimum guna memperbaiki faktor daya dan kualitas tegangan. Dimana toleransi yang diperbolehkan untuk suatu nilai tegangan +5% dan -10% dari tegangan nominalnya. Untuk mendapatkan hasil yang optimum kita harus menentukan peletakan, menentukan ukuran, dan juga jumlah unit kapasitor yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Ada beberapa metode yang digunakan para engineer untuk menentukan lokasi dan ukuran kapasitor bank diantaranya adalah metode jarak Neagle and Samson (1956) dan juga metode aliran daya reaktif oleh Grainger/Lee (1981). Dari kedua metode tersebut penulis akan melakukan perbandingan untuk menentukan metode mana yang lebih baik untuk diterapkan di lapangan. Kedua metode diatas akan disimulasikan lewat progam analisis aliran daya pada ETAP (Electric Transient Analysis Program) powerstation. Dewasa ini banyak berkembang metode-metode dalam penentuan lokasi kapasitor bank seperti dengan menggunakan algoritma genetik, aplikasi jaringan syaraf tiruan, dan beberapa lainnya. Namun dalam tuli san ini penulis akan menggunakan ETAP karena memiliki keunggulan dibanding metode-metode seperti yang disebutkan diatas. Adapun keunggulan penggunaan ETAP adalah ETAP dapat menggambarkan kondisi real dilapangan secaara akurat sehingga dapat mengantisipasi adanya perubahan karakteristik beban tiap saat. Selain itu dengan interface grafis yang sederhana membuat ETAP user friendly sehingga mudah dalam pengoperasiaan dan dengan waktu yang singkat dapat memperoleh hasil analisis yang dibutuhkan. Perusahaan utilitas listrik bergerak dengan keputusan investasi yang cepat sehingga sangat tepat menggunakan ETAP dalam melakukan analisis aliran daya, dan juga analisis lainnya yang berkaitan dengan analisis sistem tenaga. Perusahaan utilitas biasanya bergerak berdasarkan 2 poin utama yaitu mengenai kelayakan operasi (teknis) dan juga kelayakan finansial. Dalam tulisan ini penulis akan melakukan analisis dengan berdasar atas 2 poin tersebut. Sehingga dalam penentuan lokasi, ukuran, maupun jumlah unit kapasitor selain memperhatikan efek perbaikan faktor daya dan tegangan, penulis juga akan memperhatikan dari segi investasi finansialnya untuk menentukan kelayakan penggunaan kapasitor bank tersebut. Adapun beberapa penelitian sebelumnya yang membahas penggunaan kapasitor bank dan analisa terhadap jatuh tegangan dan rugi-rugi, antara l ain : -
“Analisis Penempatan Optimal Bank Kapasitor Pada Sistem Distribusi Radial Dengan [1] Metode Genetik Algorithm Aplikasi : Pt. Pln (Persero) Cabang Medan”
Penelitian ini menggunakan algoritma genetik dalam penempatan kapasitor. -
“Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan [2]
Etap” -
“Analisis Jatuh Tegangan Dan Rugi-Rugi Pada Penyulang Dengan Menggunakan [3]
Etap”
(pada tulisan ini dilakukan perbandingan perhitungan manual dan ETAP)
Universitas Sumatera Utara
1.2
Perumusan Masalah
-
Penulisan tugas akhir ini ditujukan untuk merencanakan perbaikan sistem distribusi 20 kV
-
Perbaikan sistem distribusi tersebut menggunakan kapasitor bank
-
Perencanaan kapasitas dan lokasi pemasangan kapasitor bank di jaringan distribusi 20kV menggunakan software simulator ETAP 6.0
1.3
Batasan Masalah
Agar tujuan penulisan tugas akhir ini sesuai dengan yang diharapkan serta terfokus pada judul dan bidang yang telah disebutkan di atas, maka penulis membatasi permasalahan yang akan dibahas sebagai berikut : 1. Sistem ketenagalistrikan yang dibahas adalah sistem distribusi 20 kV, yaitu Feeder Srikandi di PLN Rayon Pangkalan Balai, Wilayah Sumatera Selatan 2. Parameter kualitas tenaga listrik yang dibahas mencakup dari faktor daya, tegangan pelayanan dan susut teknis 3. Solusi perbaikan menggunakan media kapasitor bank 4. Metoda analisa data memanfaatkan load flow analysis di software ETAP 6.0.
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Menentukan lokasi penempatan kapasitor bank yang paling optimal untuk perbaikan faktor daya dan tegangan pelayanan di jaringan distribusi 20 kV 2. Menentukan jumlah unit dan kapasitas kapasitor bank yang paling tepat untuk perbaikan faktor daya dan tegangan di jaringan distribusi 20 kV 3. Menganalisa kelayakan teknis dan finansial pemasangan kapasitor bank di jaringan distribusi 20 kV
1.5
Manfaat Penelitian
Diharapkan tulisan ini dapat dimanfaatkan oleh perusahaan utilitas listrik di Indonesia (dalam hal ini PLN) sebagai bahan pertimbangan dalam melakukan analisa terhadap sistem kelistrikan. Tulisan ini juga diharapkan, secara khusus digunakan sebagai bahan pertimbangan bagi pihak PLN wilayah yang diteliti dalam perencanaan penggunaan kapasitor bank dalam upaya memberikan pelayanan listrik yang berkualitas bagi pelanggan.
Universitas Sumatera Utara
1.6
Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir ini maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut. BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelititan, metode penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang kualitas daya dan pengaruh penggunaan kapasitor bank terhadap perbaikan kualitas daya jaringan.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang tempat dan waktu penelitian, dan penjelasan umum diagram alir metode peneletian yang dilakukan pada penulisan Tugas Akhir ini.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang data hasil eksperimen dan analisis data.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran penulis kepada pembaca.
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Kualitas Daya Listrik
Peningkatan terhadap kebutuhan dan konsumsi energi listrik yang baik dari segi kualitas dan kuantitas menjadi salah satu alasan mengapa perusahaan utilitas penyedia listrik perlu memberi perhatian terhadap isu kualitas daya listrik. Terlebih pada konsumen perindustrian yang membutuhkan supply listrik yang baik yaitu dari segi kontinuitas dan juga kualitas tegangan yang disupply (karena mesin-mesin pada perindustrian sensitif terhadap lonjakan/ ketidakstabilan tegangan) perlu diusahakan suatu sistem pendistribusian tenaga listrik yang dapat memberikan pelayanan yang memenuhi kriteria yang diinginkan konsumennya. Istilah kualitas daya listrik bukanlah hal yang baru melainkan sudah menjadi isu penting pada industri sejak akhir 1980-an. Kualitas daya listrik memberikan gambaran akan baik buruknya suatu sistem ketenagalistrikan dalam mengatasi gangguan-gangguan pada sistem tersebut. Roger C. Dugan memberikan empat alasan utama perlunya perhatian lebih akan masalah kualitas daya 1.
[4]
:
Perangkat listrik yang digunakan pada saat ini sangat sensitif terhadap kualitas daya listrik yang mana perangkat berbasis mikroprosesor dan elektronika daya lainnya membutuhkan tegangan pelayanan yang stabil dan level tegangannya juga harus dijaga pada tegangan kerja perangkat tersebut.
2.
Peningkatan yang ditekankan pada efisiensi daya /sistem kelistrikan secara keseluruhan yang mengakibatkan pertumbuhan lanjutan dalam aplikasi perangkat dengan efisiensi tinggi, seperti pengaturan kecepatan motor listrik dan penggunaan kapasitor bank untuk koreksi faktor daya untuk mengurangi rugi-rugi. Hal ini mengakibatkan peningkatan tingkat harmonik pada sistem tenaga dan mengakibatkan banyak praktisi dibidang sistem ketenagalistrikan khawatir akan dampak tersebut di masa depan (dikhawatirkan dapat menurunkan kemampuan dari sistem tersebut).
3.
Meningkatnya
kesadaran
para
konsumen
akan
masalah
kualitas
daya.
Dimana pelanggan/ konsumen menjadi lebih mengerti akan masalah seperti
Universitas Sumatera Utara
interupsi, sags, dan transien switching dan mengharapkan sistem utilitas listrik untuk meningkatkan kualitas daya yang dikirim. 4.
Sistem tenaga listrik sekarang ini sudah banyak yang melakukan interkoneksi antar jaringan, di mana hal ini memberikan suatu konsekuensi bahwa kegagalan dari setiap komponen akan mengakibatkan kegagalan pada komponen lainnya. Masalah yang dapat timbul dari sistem tenaga listrik dengan kualitas daya yang buruk
dapat berupa masalah lonjakan/ perubahan tegangan, arus dan frekwensi yang akan menimbulkan kegagalan/ misoperasi peralatan. Yang mana kegagalan ini merusak peralatan listrik baik dari sisi pengirim maupun sisi penerima. Untuk itu demi mengantisipasi kerugian yang dapat terjadi baik dari pihak PLN maupun masyarakat, pihak PLN harus mengupayakan sistem ketenagalistrikan yang baik. Masalah kualitas daya yang akan dibahas pada tulisan ini adalah mengenai faktor daya dan jatuh tegangan.
2.1.1
Faktor Daya
Faktor daya merupakan salah satu indikator baik buruknya kualitas daya listrik. Faktor daya atau faktor kerja adalah perbandingan antara daya aktif (watt) dengan daya semu/daya total (VA), atau cosinus sudut antara daya aktif dan daya semu/daya total. Peningkatan daya reaktif akan meningkatkan sudut antara daya aktif dan daya semu sehingga dengan daya aktif yang tetap akan mengakibatkan peningkatan daya semu yang akan dikirimkan.
Dengan
kata
lain
akan
menurunkan
efisiensi
dari
sistem
distribusi
ketenagalistrikan. Nilai faktor daya maksimal adalah satu.
Faktor daya juga disimbolkan sebagai cos θ, dimana: cos θ = pf =
P S
(2.1)
Seperti terlihat pada persamaan 2.1 , nilai faktor daya tertinggi adalah 1. Sistem dengan faktor daya seperti ini memiliki efisiensi yang sangat baik dimana hal ini berarti daya total/ semu (VA) yang dibangkitkan digunakan secara utuh pada beban resistif (W). Dalam hal ini nilai daya total/ semu (VA) sama dengan daya aktif (W).
Universitas Sumatera Utara
P, kW θ
Q, kVAR S, kVA
Gambar 2.1 Diagram phasor
P θ 1
θ 2
Q2 S2
S1
QC
Gambar 2.2 Power factor correction Gambar 2.1 menunjukan hubungan antara daya aktif, reaktif dan daya semu. Pada gambar tersebut terlihat bahwa daya semu/ total adalah penjumlahan vektor dari daya aktif dan reaktif. Gambar 2.2 adalah gambar perbaikan faktor daya dengan kompensator daya reaktif (kapasitor). Kapasitas kapasitor yang dibutuhkan untuk memperbaiki faktor daya beban dapat dihitung sebagai berikut: Daya reaktif pada p.f awal
θ 1
(2.2)
Q2 = P x tan θ 2
(2.3)
Q1 = P x tan Daya reaktif pada p.f yang diperbaiki
dimana P = konstan
Universitas Sumatera Utara
Sehingga rating kapasitor yang diperlukan untuk memperbaiki faktor daya adalah : Daya reaktif Qc = Q1 - Q2
(2.4)
∆Q = P x (tan θ awal -tan θ target )
(2.5)
atau
2.1.2 Jatuh Tegangan
Jatuh tegangan dapat didefenisikan sebagai besarnya tegangan yang hilang pada suatu penghantar. Jatuh tegangan berbanding lurus dengan impedansi saluran. Besarnya jatuh tegangan dinyatakan baik dalam persen atau dalam besaran Volt. Dalam hal ini PLN membatasi tegangan minimun pada batasan -10% dari tegangan nominal dan tegangan maksimumnya tidak lebih dari +5% dari tegangan nominalnya. Penurunan persamaan jatuh tegangan dapat ditentukan dari gambar diagram phasor transmisi daya pada gambar berikut : d Vs ∆Vq
IX Vr θ
a
Ip
c
b IR
e Iq
∆Vp
Gambar 2.3 Diagram phasor transmisi daya ke beban Beban-beban yang terdapat pada sistem tenaga listrik bukanlah bersifat resistif murni melainkan bersifat resistif-induktif. Beban resistif akan menyerap daya aktif, sedangkan beban induktif akan menyerap daya reaktif yang dihasilkan oleh pembangkit. Penyerapan daya reaktif oleh beban induktif ini akan menyebabkan jatuh tegangan sehingga terjadi hilangnya tegangan pada saluran selama proses pendistribusian dan mengakibatkan nilai tegangan disisi penerima akan berbeda dengan nilai tegangan pada sisi pengirim. Persamaan jatuh tegangan dapat dilihat pada persamaan berikut :
Universitas Sumatera Utara
Vs = (Vr +∆Vp) + (∆Vq) 2
2
2
(2.6)
Keterangan : Vs = tegangan di sisi pengirim Vr = tegangan di sisi penerima
∆Vp = jatuh tegangan Dimana :
∆Vp = IR cosθ + IX sinθ
(2.7)
∆Vq = IX cosθ – IR sinθ
(2.8)
Sehingga persamaan tegangan di sisi pengirim (Vs) menjadi : Vs = (Vr + IR cosθ + IX sinθ) + (IX cosθ – IR sinθ) 2
2
Karena nilai ∆V
q
2
(2.9)
= IX cosθ – IR sin θ sangat kecil, maka nilai tersebut dapat diabaikan. 2
Sehingga persamaan Vs menjadi : Vs = (Vr +∆Vp) 2
2
(2.10)
Sementara itu untuk persamaan jatuh tegangan dapat kita tentukan :
∆Vp = IR cosθ + IX sinθ Atau
∆Vp = R
P
+ X
Vr
Q
(2.11)
Vr
Keterangan : R = resistansi saluran X = reaktansi saluran P = daya aktif yang dikirim ke beban Q = daya reaktif yang dikirim ke beban
2.2
Kapasitor bank
Dalam perbaikan faktor daya dan pengaturan tegangan jaringan, para engineer menggunakan kapasitor bank dengan sistem kompensasi daya reaktif yang ditawarkannya. Pada saluran transmisi, beban yang bersifat induktif akan menyerap
daya reaktif, yang
kemudian akan dapat menimbulkan jatuh tegangan di sisi penerima. Disinilah kapasitor bank
Universitas Sumatera Utara
berfungsi dalam mengkompensasi daya reaktif dan memastikan tegangan terjaga pada levelnya pada saat beban penuh. Pemasangan kapasitor bank adalah usaha yang dilakukan untuk memberikan supply daya reaktif. Sehingga penggunaan kapasitor bank akan mengurangi penyerapan daya reaktif sistem oleh beban. Hal ini dilakukan agar jatuh tegangan dan rugi-rugi jaringan yang terjadi dapat dikurangi. Selain dapat memperbaiki nilai tegangan, pengaturan tegangan dengan menggunakan kapasitor bank juga dapat meningkatkan nilai faktor daya. Sebab dengan memasang kapasitor bank, akan dapat mengurangi penyerapan daya reaktif oleh beban. Pengurangan penyerapan daya reaktif oleh beban pada sistem, akan dapat meningkatkan nilai faktor daya. Kapasitor bank memberikan manfaat yang besar Dimana
kapasitor bank dapat mengurangi losses, memperbesar kapasitas layanan dan
mengurangi drop tegangan
-
untuk kinerja sistem distribusi.
[5]
:
Rugi-rugi jaringan – dengan memberi kompensasi daya reaktif pada motor dan beban lainnya dengan power faktor yang rendah, kapasitor akan menurunkan arus jaringan. 2
Penurunan arus ini akan mengurangi rugi-rugi I R jaringan secara signifikan.
-
Kapasitas – penurunan arus di jaringan ini lebih lanjut akan memperbesar kapasitas pelayanan dimana, jaringan yang sama akan dapat melayani beban yang lebih besar.
-
Drop tegangan – kapasitor bank dapat mengurangi voltage drop dimana dengan kompensasi daya reaktif akan meningkatkan /menaikkan level tegangan jaringan.
2.2.1
Efek Pemasangan Kapasitor Seri dan Paralel ( shunt )
Fungsi utama dari pemakaian kapasitor seri dan shunt adalah untuk mengatur tegangan dan aliran daya reaktif pada titik dimana kapasitor tersebut dipasang. Kapasitor shunt melakukannya dengan mengubah power faktor dari beban, sedangkan kapasitor seri melakukannya dengan secara langsung mengurangi reaktansi induktif a.
[6]
.
Kapasitor Seri
Kapasitor seri adalah kapasitor yang pemasangannya dihubungkan seri dengan impedansi saluran. Pemakaiannya sangat terbatas pada saluran distribusi, karena peralatan pengaman cukup rumit akibat dari kurang flexibelnya penggunaan kapasitor seri tersebut.
Universitas Sumatera Utara
Jadi secara umum dapat dikatakan bahwa biaya untuk pemasangan kapasitor seri lebih mahal daripada biaya pemasangan kapasitor paralel. Biasanya juga, kapasitor seri didesain untuk daya yang lebih besar daripada kapasitor paralel, guna mengatasi perkembangan beban [3]
kelak .
Z’ = R + j(Xl - XC))
Z = R + jXl I
+ Vr -
Vs -
I
+ Vs -
(a)
+ Vr -
(b) VS
IXC VS’
IZ VR θ
IXL
VR
θ
IR I
IZ’
IXL
VC I
(c)
(d)
Gambar 2.4 gambar diagram pemasangan kapasitor seri Gambar 2.4 a adalah bagan satu garis dari suatu penyulang, sedangkan gambar 2.4 c adalah diagram fasornya. Bila pada penyulang tersebut diujung penerimanya dipasang kapasitor bank (seri), maka bagan satu garisnya akan terlihat seperti pada gambar 2.4 b dan fasor diagaramnya seperti pada gambar 2.4 d. Pada gambar 2.4 a dan 2.4 c, jatuh teganagn pada penyulang tersebut dapat dinyatakan secara pendekatan sebagai berikut : VD = IR cos θ + IXL sin θ
(2.12)
Dari gambar 2.4 b dan 2.4 d, hasil jatuh tegangan akibat dipasangnya kapasitor seri dapat dihitung sebagai berikut : VD = IR cos θ + I(XL-XC) sin θ
(2.13)
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
R = tahanan dari penyulang ( Ω) XL = reaktansi induktif penyulang ( Ω) XC = reaktansi kapasitif dari kapasitor seri ( Ω) b.
Kapasitor Paralel ( Shunt )
Kapasitor shunt, adalah kapasitor yang pemasangannya dihubungkan paralel dengan saluran dan secara luas digunakan pada sistem distribusi. Kapasitor shunt mencatu daya reaktif atau arus yang menentang komponen arus beban induktif. Gambar 8 merupakan bagan satu garis suatu penyulang tanpa kapasitor shunt, dan fasor diagramnya dilihat pada gambar 10. Gambar 9 dan 11 masing-masing menggambarkan bagan satu garis dan fasor diagram bila [6]
saluran tersebut dipasang kapasitor shunt di ujung saluran .
Z = R + jXL
Z = R + jXl IS
+ Vr -
Vs -
I
I’
+ Vs -
IC
(a)
(b)
VS’
VS
IZ’
IZ VR θ
+ Vr -
XC
IXL
IC
IR
θ
I’
I
VR
’
IC I
(c) (d) Gambar 2.5 gambar diagram pemasangan kapasitor shunt
Sebelum kapasitor shunt dipasang pada ujung saluran, jatuh tegangan pada penyulang tersebut dapat dihitung : VD = IR cos θ + IXL sin θ
(2.14)
Universitas Sumatera Utara
atau VD = (I cos θ)R + (I sin θ) XL
(2.15)
atau VD = IRR + IXXL
(2.16)
Bila kapasitor dipasang pada ujung penerima dari saluran, seperti yang terlihat pada gambar 2.5 b dan d, secara pendekatan jatuh tegangan sekarang menjadi : VD = IRR + IXXL - ICXL
(2.17)
Perubahan jatuh tegangan sebelum dan sesudah dipasangnya kapasitor shunt dapat dinyatakan sebagai : VD = ICXL
(2.18)
Dimana : R = tahanan total dari sirkuit penyulang XL = reaktansi induktif total dari penyulang IR = komponen arus aktif IX = komponen arus reaktif lagging IC = komponen arus reaktif leading Adapun pemasangan yang akan diterapkan dalam tugas akhir ini adalah dengan kompensasi shunt (pemasangan kapasitor secara paralel terhadap jaringan), dimana alasan utama pemilihannya adalah masalah flexibilitas penggunaan kapasitor itu sendiri.
2.2.2 Metode Penentuan Lokasi Kapasitor Bank
Ada beberapa metode yang dikembangkan dalam usaha untuk mengoptimalkan penggunaan kapasitor bank. Lokasi penempatan kapasitor bank tersebut akan mempengaruhi seberapa besar pengaruh pemakaian kapasitor bank terhadap perbaikan faktor daya jaringan. Pada dasarnya kapasitor bank paling baik ditempatkan di dekat pusat-pusat beban. Namun yang hal yang menyulitkan para engineer adalah menentukan dimana sebenarnya pusat beban tersebut. Karena pola konsumen yang bervariasi tentunya tidak dapat kita tentukan pusat beban begitu saja, kita butuh pendekatan-pendekatan untuk mengidentifikasi dimanakah pusat beban tersebut.
Universitas Sumatera Utara
Dalam tugas akhir ini penulis akan membahas 2 teori dalam penempatan lokasi kapasitor bank yang optimum, yaitu teori “2/3 rule”
[7]
oleh Neagle and Samson dan teori
[8]
“1/2-kvar rule”
a.
oleh Grainger/Lee.
Metode jarak
Metode jarak ini secara luas digunakan oleh para engineer dalam menentukan size dan penempatan kapasitor untuk secara optimum mengurangi losses. Neagle and Samson mengembangkan pendekatan penempatan kapasitor untuk beban yang terdistribusi merata. Dari penelitian yang dilakukannya mereka mengembangkan teori metode jarak dalam memilih dan menempatkan kapasitor. Untuk beban yang terdistribusi merata, ukuran kapasitor yang optimum adalah 2/3 dari var yang dibutuhkan jaringan (lihat gambar 2.7). Penempatan yang optimal dari kapasitor adalah pada jarak 2/3 dari gardu ke ujung saluran. Dalam penempatan optimal untuk beban yang terdistribusi merata ini, sumber (gardu) menyuplai daya reaktif (var) untuk 1/3 panjang jaringan pertama, dan kapasitor bank menyuplai untuk 2/3 panjang jaringan berikutnya. Generalisasi dari metode jarak ini untuk n jumlah kapasitor, adalah size dari tiap kapasitor adalah sebesar 2/(2n+1) dari var yang dibutuhkan jaringan. Dan jarak untuk tiap kapasitor harus sama yaitu dimulai dari jarak 2/(2n+1) dari total panjang jaringan dari gardu sampai ke ujung saluran, dan kemudian menambahkan unit kapasitor selebihnya pada interval 2/(2n+1) dari total panjang saluran. Jadi total var yang disuplai oleh kapasitor bank adalah 2n/(2n+1) dari kebutuhan var jaringan. Jadi untuk menggunakan 3 kapasitor, maka size dari tiap-tiap kapasitor adalah 2/7 dari total var yang dibutuhkan dan ditempatkan pada jarak 2/7. 4/7, 6/7 dari jarak total dimulai [7]
dari gardu .
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 penempatan kapasitor bank dengan metode jarak
b. Metode aliran daya reaktif
Grainger and Lee
menyajikan metode yang sederhana namun optimal untuk
menempatkan kapasitor pada jaringan dengan load profile yang beragam, bukan hanya untuk kondisi beban terdistribusi merata. Dengan metode Grainger and Lee, kita menggunakan profil dari beban reaktif dari jaringan untuk menentukan lokasi penempatan kapasitor (lihat gambar 2.8). Ide dasar dari metode ini adalah untuk menempatkan kapasitor bank pada jaringan dimana daya reaktif yang mengalir sama dengan setengah dari rating kapasitor(var-nya). Dengan metode aliran daya reaktif ini, kapasitor menyuplai setengah dari var-nya downstream dan setengah lagi upstream. Langkah- langkah pendekatanya adalah sebagai [8]
berikut :
-
Pertama, pilih ukuran standar kapasitor. Umumnya ukurannya berkisar mulai dari 300 sampai 1200 kvar, namun ada beberapa kapasitor berukuran sampai 2400 kvar.
Universitas Sumatera Utara
-
Tentukan lokasi kapasitor bank pertama Mulailah dari ujung jaringan, tentukan lokasi kapasitor bank pada posisi dimana var yang mengalir adalah sama dengan setengah dari rating kapasitor (var-nya).
-
Tentukan lokasi kapasitor berikutnya Setelah kapasitor bank pertama ditempatkan, evaluasi ulang profil var jaringan tersebut. Kemudian bergeraklah upstream sampai di titik berikutnya dimana dimana var yang mengalir adalah sama dengan setengah dari rating kapasitor. Lanjutkan menempatkan kapasitor bank dengan cara yang sama sampai tidak ada lagi lokasi yang memenuhi kriteria (dimana var yang mengalir adalah sama dengan setengah dari rating kapasitor). Dalam hal ini kita tidak harus menggunakan kapasitor dengan ukuran yang sama. Kita
dapat menempatkan sebuah kapasitor 300 kvar diposisi dimana aliran daya sama dengan 150 kvar, kemudian menempatkan kapasitor berikutnya yang ukurannya 600 kvar diposisi dimana aliran daya sama dengan 300 kvar dan terakhir menempatkan kapasitor 450 kvar diposisi dimana aliran daya sama dengan 225 kvar.
Gambar 2.7 penempatan kapasitor bank dengan metode aliran daya reaktif
Universitas Sumatera Utara
2.2.4
Penentuan Rating Kapasitor
Adapun untuk menentukan rating kapasitor yang akan digunakan, hal yang perlu diketahui adalah keadaan jaringan sebelum pemasangan kapasitor dan harapan setelah pemasangan kapasitor. Untuk itu pertama sekali perlu diketahui faktor daya dari daerah tersebut, kemudian untuk menentukan ukuran kapasitor bank yang digunakan, maka perlu ditentukan juga nilai faktor daya yang ingin dicapai. Untuk menentukan nilai kapasitor bank yang di pakai, maka dapat menggunakan perhitungan-perhitungan sebagai berikut: PF awal
Cos θ 1 = X θ 1
= Cos-1 X
Q1
=
P x Tan θ 1
PF yang diinginkan
Cos θ 2 = Y θ 2
= Cos Y
Q2
=
-1
P x Tan θ 2
Nilai kapasitor yang harus dipasang : Qc = Q1 – Q2
Rating unit
kapasitor
dari
50 kVAR
sampai
lebih
500 kVAR
tersedia
pada tabel. Tabel 2.2 menunjukkan rating kapasitor yang umum. Kapasitor bank pada feeder biasanya memiliki satu atau dua atau ( jarang ) tiga unit per phasa. Umumnya kapasitor bank hanya punya satu unit kapasitor per phasa.
Universitas Sumatera Utara
IEEE Std menjelaskan petunjuk standar untuk penggunaan kapasitor. Kapasitor tidak boleh digunakan jika nilai berikut melewati batasan yang telah ditunjukkan (IEEE Std. 18-2002)
[9]
:
•
135% dari Kvar pada nameplate
•
110% dari rating tegangan (rms), dan tegangan puncak tidak melebihi 1.2√2
dari
rating tegangan (rms) •
135% dari arus nominal (rms) berdasarkan rating Kvar dan rating tegangan
Tabel 2.1 Rating Kapasitor yang umum
Universitas Sumatera Utara
2.3
ETAP (Electric Transient Analysis Program)
ETAP power
station adalah
salah
satu
software
simulasi
dalam
sistem
ketenagalistrikan. Software ini bekerja dengan melakukan perhitungan dengan formula matematis terhadap pemodelan yang dilakukan terhadap jaringan real. Sehingga dengan simulasi
ini
dapat
membantu
pengguna
untuk
mengamati
suatu
operasi
sistem
ketenagalistrikan tanpa harus melakukan eksperimen secara langsung. Analisa tenaga listrik yang dapat dilakukan dengan menggunakan ETAP antara lain : -
Analisa Aliran Daya (Load Flow Analysis)
-
Analisa Hubung Singkat (Short Circuit Analysis)
-
Motor Starting
-
Arc Flash Analysis
-
Harmonics Power System
-
Analisa Kestabilan Transien (Transient Stability Analysis)
-
Protective Device Coordination Dan dalam tugas akhir ini akan memanfaatkan analisa aliran daya dalam melakukan
perhitungan rugi-rugi dan jatuh tegangan.Berikut ini akan ditampilkan gambar tampilan jendela kerja pada ETAP power station.
Gambar 2.8 Tampilan jendela kerja ETAP
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan
Penulisan tugas akhir ini ditujukan untuk mendapatkan solusi perbaikan kualitas daya listrik khususnya pada parameter jatuh tegangan dan rugi-rugi daya. Solusi yang diambil berupa pemasangan kapasitor bank di jaringan tegangan menengah 20 kV. Secara khusus pemasangan kapasitor bank ini disimulasikan pada feeder Srikandi yang merupakan unit kerja PLN Area Palembang, Rayon Pangkalan Balai, Sumatera Selatan. Alat bantu simulator yang digunakan adalah ETAP Power Station v.6.0 dengan menggunakan data single line diagram feeder Srikandi. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan kapasitor bank di jaringan tegangan menengah mampu meningkatkan level tegangan pada ujung-ujung jaringan hingga mencapai range standar PLN yaitu pada -10% dan 5% dari tegangan nominal. Selain itu, diperoleh juga penurunan nilai rugi-rugi daya listrik sebesar 19,33%. Dari dua metode penempatan kapasitor bank yaitu metode aliran daya reaktif dan metode jarak terlihat bahwa metode aliran daya reaktif lebih sesuai digunakan dalam menentukan lokasi penempatan kapasitor bank di feeder Srikandi yang memiliki distribusi beban tidak merata. Untuk mempertajam hasil penelitian, dirancang 6 skenario yang mengacu pada metode aliran daya reaktif untuk memperoleh titik keoptimalan baik dari sisi teknis maupun finansial. Adapun parameter teknis yang digunakan adalah perbaikan tegangan dan rugi-rugi daya listrik, sementara parameter finansial yang digunakan adalah IRR dan BCR. Dalam melakukan kajian kelayakan teknis dan finansial tersebut digunakan metode scoring sehingga dapat dilakukan analisa yang bersifat kuantitatif. Melalui pendekatan tersebut terlihat bahwa skenario 2 merupakan skenario terbaik dalam pemasangan kapasitor bank pada feeder Srikandi. Secara terperinci, skenario 2 tersebut mengatur hal-hal berikut ini : -
Menggunakan kapasitor bank dengan kapasitas total 900 kvar Menggunakan 2 unit kapasitor yaitu dengan kapasitor I berkapasitas 500 kvar dan kapasitor II berkapasitas 400 kvar. Kapasitor I ditempatkan pada bus 45 dan kapasitor II ditempatkan pada bus 32
Melalui penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemasangan kapasitor bank di jaringan tegangan menengah merupakan salah satu solusi terbaik dalam perbaikan kualitas daya listrik khususnya pada perbaikan tegangan dan rugi-rugi. Dalam melakukan pemasangannya kapasitor bank perlu memperhatikan karakteristik dan persebaran beban pada jaringan tersebut sehingga diperoleh metode yang sesuai.
Universitas Sumatera Utara
5.2
Saran
1.
Dalam melakukan pemasangan kapasitor bank perlu diperhatikan karakteristik persebaran beban jaringan untuk menentukan metode penempatan yang lebih optimal.
2.
Dalam melakukan penentuan lokasi kapasitor bank, lebih tepat menggunakan metode aliran daya reaktif, karena flexibilitas penggunaannya tidak terbatas pada jaringan dengan distribusi beban yang merata, tetapi juga masih efektif digunakan pada jaringan dengan distribusi beban yang tidak merata.
3.
Pemanfaatan kapasitor bank dalam perbaikan kualitas daya listrik ini sebaiknya ditinjau terhadap aspek teknis dan finansial guna mendapatkan hasil yang optimal.
4.
Pihak perusahaan utilitas PLN sebaiknya mempertimbangkan pemanfaatan kapasitor bank pada tulisan ini, yang terbukti efektif dalam memperbaiki kualitas daya listrik dengan masih menjaga kesehatan finansial perusahaan.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
1.
Saragih, Tarsin. Analisis Penempatan Optimal Bank Kapasitor Pada Sistem Distribusi Radial Dengan Metode Genetik Algorithm Aplikasi : Pt. Pln (Persero) Cabang Medan. Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara ; 2011.
2.
Farel. Study Perbaikan Faktor Daya Pada Sistem Radial 20 Kv Analisis Menggunakan Etap. Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara ; 2010.
3.
Sianipar, Setia. Analisis Jatuh Tegangan
Dan Rugi-Rugi Pada Penyulang Dengan
Menggunakan Etap. Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara ; 2011. 4.
Dugan, Roger C. Electrical Power System Quality. New York : The McGraw-Hill Companies, Inc ; 1996.
5.
T.A Short. Electric Power Distribution Hand Book. USA : CRC Press LLC ; 2004.
6.
Gonen, Turan. Electric Power Distribution System Engineering”. New York :
Mc
Grawhill ; 1986. 7. Neagle, N. M. and Samson, D. R. Loss Reduction from Capacitors Installed on Primary Feeders. AIEE Transactions, vol. 75, pp. 950–9, Part III, October 1956. 8. Grainger, J. J. and Lee, S. H. Optimum Size and Location of Shunt Capacitors for Reduction of Losses on Distribution Feeders. IEEE Transactions on Power Ap-paratus and Systems , vol. PAS-100, no. 3, pp. 1005–18, March 1981. 9. IEEE Std. 18-1992, IEEE Standard for Shunt Power Capacitors. 10. ITM Capacitor.Co.,Ltd . Low Voltage Capacitor for Power Factor Correction [Brochure]. ITM Capacitor.Co.Ltd ; 2012.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN DATA DAYA TERPASANG PELANGGAN FEEDER SRIKANDI PLN RAYON PANGKALAN BALAI, WILAYAH SUMATERA SELATAN DAYA TERPASANG NO. URUT
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
ID
Lump1 Lump2 Lump3 Lump4 Lump5 Lump6 Lump7 Lump8 Lump9 Lump10 Lump11 Lump12 Lump13 Lump14 Lump15 Lump16 Lump17 Lump18 Lump19 Lump20 Lump21 Lump22 Lump23 Lump24 Lump25 Lump26 Lump27 Lump28 Lump29 Lump30 Lump31 Lump32 Lump33
TEGANGAN PELAYANAN
0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV
1 PHASA
3 PHASA
(KVA)
(KVA)
TR
TM
78 20 21 22 155 41 103 45 15 101 25 20 22 35 100 30 22 38 22 35 24 26 35 21 15 50 78 89 12 125 310 23 83
Universitas Sumatera Utara
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76
Lump34 Lump35 Lump36 Lump37 Lump38 Lump39 Lump40 Lump41 Lump42 Lump43 Lump44 Lump45 Lump46 Lump47 Lump48 Lump49 Lump50 Lump51 Lump52 Lump53 Lump54 Lump55 Lump56 Lump57 Lump58 Lump59 Lump60 Lump61 Lump62 Lump63 Lump64 Lump65 Lump66 Lump67 Lump68 Lump69 Lump70 Lump71 Lump72 Lump73 Lump74 Lump75 Lump76
0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV
14 21 14 130 13 50 100 155 34 145 25 155 50 35 50 35 100 45 50 50 22 34 12 12 22 25 23 15 22 45 15 15 30 35 75 20 35 15 50 50 50 25 20
Universitas Sumatera Utara
77 78 79 80 81
Lump77 Lump78 Lump79 Lump80 Lump81
0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV 0,4 kV
24 35 15 15 12
Universitas Sumatera Utara
DATA TRAFO DISTRIBUSI PERPENYULANG PENYULANG
RATING NO.
TRANSFORMER
Urut
(ID)
KAPASITAS (MVA)
TEG. PRIMER (kV)
TEG. SEK (kV)
%Z
X/R
1
2 TRAFO
0,05
20
0,4
6,75
5,79
2
BTS
0,025
20
0,4
6,75
5,79
3
BTS 2
0,025
20
0,4
6,75
5,79
4
BTS 3
0,025
20
0,4
6,75
5,79
5
BTS 4
0,025
20
0,4
6,75
5,79
6
BTS 5
0,025
20
0,4
6,75
5,79
7
BTS 6
0,025
20
0,4
6,75
5,79
8
BTS 7
0,025
20
0,4
6,75
5,79
9
BTS 8
0,025
20
0,4
6,75
5,79
10
BTS 9
0,025
20
0,4
6,75
5,79
11
BTS 10
0,025
20
0,4
6,75
5,79
12
I.630
0,2
20
0,4
6,75
5,79
13
I.666
0,05
20
0,4
6,75
5,79
14
I.680
0,2
20
0,4
6,75
5,79
15
I.681
0,2
20
0,4
6,75
5,79
16
I.682
0,16
20
0,4
6,75
5,79
17
I.724
0,16
20
0,4
6,75
5,79
18
I.765
0,1
20
0,4
6,75
5,79
19
I.788
0,05
20
0,4
6,75
5,79
20
I.789
0,16
20
0,4
6,75
5,79
21
I.809
0,05
20
0,4
6,75
5,79
22
I.817
0,05
20
0,4
6,75
5,79
23
I.818
0,05
20
0,4
6,75
5,79
24
I.836
0,16
20
0,4
6,75
5,79
25
I.841
0,1
20
0,4
6,75
5,79
26
I.842
0,1
20
0,4
6,75
5,79
27
I.861
0,06
20
0,4
6,75
5,79
28
I.862
0,05
20
0,4
6,75
5,79
29
I.863
0,2
20
0,4
6,75
5,79
30
I.893
0,16
20
0,4
6,75
5,79
31
I.913
0,16
20
0,4
6,75
5,79
32
I.942
0,16
20
0,4
4
5,79
Universitas Sumatera Utara
33
I.966
0,05
20
0,4
6,75
5,79
34
I.981
0,05
20
0,4
6,75
5,79
35
I.982
0,05
20
0,4
6,75
5,79
36
I.985
0,315
20
0,4
6,75
5,79
37
KK.1
0,1
20
0,4
6,75
5,79
38
KK.2
0,025
20
0,4
6,75
5,79
39
KK.3
0,05
20
0,4
6,75
5,79
40
KK.4
0,05
20
0,4
6,75
5,79
41
KK.5
0,05
20
0,4
6,75
5,79
42
LK
0,1
20
0,4
6,75
5,79
43
LK.2
0,05
20
0,4
6,75
5,79
44
LK.3
0,05
20
0,4
6,75
5,79
45
LK.4
0,05
20
0,4
6,75
5,79
46
LK.5
0,05
20
0,4
6,75
5,79
47
LK.9
0,05
20
0,4
6,75
5,79
48
LK. 9
0,05
20
0,4
6,75
5,79
49
LK.10
0,05
20
0,4
6,75
5,79
50
LK.11
0,05
20
0,4
6,75
5,79
51
LPJU
0,025
20
0,4
6,75
5,79
52
LPJU 1
0,025
20
0,4
6,75
5,79
53
MA.1
0,16
20
0,4
6,75
5,79
54
MD.1
0,05
20
0,4
6,75
5,79
55
MD.2
0,05
20
0,4
6,75
5,79
56
MG.1
0,05
20
0,4
6,75
5,79
57
MG.2
0,05
20
0,4
6,75
5,79
58
PB.6
0,05
20
0,4
6,75
5,79
59
PB.21
0,05
20
0,4
6,75
5,79
60
PH.1
0,16
20
0,4
6,75
5,79
61
PH.2
0,16
20
0,4
6,75
5,79
62
PH.3
0,1
20
0,4
6,75
5,79
63
PH.4
0,05
20
0,4
6,75
5,79
64
PP.1
0,05
20
0,4
6,75
5,79
65
PP.2
0,025
20
0,4
6,75
5,79
66
PP.3
0,05
20
0,4
6,75
5,79
67
SMB 2
0,1
20
0,4
6,75
5,79
68
SS.1
0,05
20
0,4
6,75
5,79
69
SS.2
0,05
20
0,4
6,75
5,79
70
T16
0,016
20
0,4
6,75
5,79
71
T76
0,05
20
0,4
6,75
5,79
72
T85
0,05
20
0,4
6,75
5,79
73
T91
0,05
20
0,4
6,75
5,79
74
T95
0,05
20
0,4
6,75
5,79
Universitas Sumatera Utara
75
T96
0,05
20
0,4
6,75
5,79
76
T115
0,05
20
0,4
6,75
5,79
77
T117
0,05
20
0,4
6,75
5,79
78
T118
0,05
20
0,4
6,75
5,79
79
T119
0,05
20
0,4
6,75
5,79
80
TA.1
0,016
20
0,4
6,75
5,79
81
TE.1
0,05
20
0,4
6,75
5,79
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN DATA DIMENSI JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV FEEDER SRIKANDI PLN RAYON PANGKALAN BALAI, WILAYAH SUMATERA SELATAN
P E N Y U L A N G
ID Kondukktor
NOMOR
UTAMA
S U T M
SKTM
PANJANG PENYULANG
LATERAL
UTAMA
PANJANG
LATERAL
UTAMA/ LATERAL
JENIS PENGHANTAR
AAAC
AAAC
AAAC
AAAC
AAAC
AAAC
XLPE
XLPE
XLPE
JLH PHASA x PENAMPANG
3X185
3x150
3x70
3x185
3x150
3x70
3x240
3x150
3x50
SATUAN
(KM)
(KM)
(KM)
(KM)
(KM)
(KM)
(KM)
(KM)
(KM)
1
Cable1
0,075
2
Cable2
0,56
3
Line1
2,802
4
Line2
5,804
5
Line3
1,501
6
Line4
2,502
7
Line5
0,445
8
Line6
2,936
9
Line7
2,49
10
Line8
2,245
11
Line9
2,241
12
Line10
2,001
13
Line11
2,747
14
Line12
0,968
15
Line13
0,111
16
Line14
0,051
17
Line15
0,411
18
Line16
0,034
19
Line17
0,02
20
Line18
0,159
21
Line19
0,276
22
Line20
0,333
23
Line21
0,176
24
Line22
0,326
25
Line23
0,563
26
Line24
0,515
27
Line25
0,833
28
Line26
0,33
29
Line27
0,508
30
Line28
1,901
Universitas Sumatera Utara
31
Line29
0,357
32
Line30
0,473
33
Line31
0,364
34
Line32
1,201
35
Line33
0,092
36
Line34
0,651
37
Line35
0,093
38
Line36
0,557
39
Line37
0,377
40
Line38
1,301
41
Line39
0,306
42
Line40
0,792
43
Line41
0,426
44
Line42
0,058
45
Line43
0,669
46
Line44
1,746
47
Line45
0,24
48
Line46
0,409
49
Line47
0,327
50
Line48
0,489
51
Line49
0,496
52
Line50
0,251
53
Cable3
1,201
54
Line51
0,254
55
Line52
2,958
56
Line53
1,301
57
Line54
2,602
58
Line55
0,344
59
Line56
1,555
60
Line57
0,37
61
Line58
0,119
62
Line59
2,934
63
Line60
0,13
64
Line61
0,861
65
Line62
0,945
66
Line63
4,761
67
Line64
2,752
68
Line65
1,701
69
Line66
0,734
70
Line67
2,302
71
Line68
0,125
72
Line69
0,551
Universitas Sumatera Utara
73
Line70
2,302
74
Line71
0,058
75
Line72
1,601
76
Line73
0,189
77
Line74
0,67
78
Line75
0,715
79
Line76
0,727
80
Line77
0,293
81
Line78
1,101
82
Line79
0,155
83
Line80
0,104
84
Line81
1,201
85
Line82
0,775
86
Line83
2,802
87
Line84
0,203
88
Line85
0,205
89
Line86
0,966
90
Line87
0,664
91
Line88
1,201
92
Line89
0,118
93
Line90
0,587
94
Line91
1,201
95
Line92
0,4
96
Line93
1,501
97
Line94
0,161
98
Line95
1,501
99
Line96
0,694
100
Line97
3,302
101
Line98
1,301
102
Line99
0,251
103
Line100
1,759
104
Line101
2,802
105
Line102
0,829
106
Line103
0,877
107
Line104
0,666
-
Universitas Sumatera Utara
PERHITUNGAN ANALISA FINANSIAL SKENARIO 1 INVESTASI
PENERIMAAN
PENGELUARAN
Net cash flow
PBP
IRR
10,0%
(568.170.000)
568.170.000
1
324.827.223
28.408.500
296.418.723
(271.751.277)
2
324.827.223
28.408.500
296.418.723
3
324.827.223
28.408.500
4
324.827.223
5
BCR
#NUM!
0,47
24.667.446
2,9%
0,91
296.418.723
321.086.169
26,2%
1,30
28.408.500
296.418.723
617.504.893
37,6%
1,65
324.827.223
28.408.500
296.418.723
913.923.616
43,6%
1,98
6
324.827.223
28.408.500
296.418.723
1.210.342.339
47,0%
2,27
7
324.827.223
28.408.500
296.418.723
1.506.761.062
49,0%
2,54
8
324.827.223
28.408.500
296.418.723
1.803.179.785
50,2%
2,78
9
324.827.223
28.408.500
296.418.723
2.099.598.508
50,9%
3,00
10
324.827.223
28.408.500
296.418.723
2.396.017.231
51,3%
3,21
11
324.827.223
28.408.500
296.418.723
2.692.435.955
51,6%
3,39
12
324.827.223
28.408.500
296.418.723
2.988.854.678
51,8%
3,55
13
324.827.223
28.408.500
296.418.723
3.285.273.401
51,9%
3,71
14
324.827.223
28.408.500
296.418.723
3.581.692.124
52,0%
3,84
15
324.827.223
28.408.500
296.418.723
3.878.110.847
52,1%
3,97
16
324.827.223
28.408.500
296.418.723
4.174.529.570
52,1%
4,08
17
324.827.223
28.408.500
296.418.723
4.470.948.293
52,1%
4,18
18
324.827.223
28.408.500
296.418.723
4.767.367.017
52,1%
4,28
19
324.827.223
28.408.500
296.418.723
5.063.785.740
52,2%
4,36
20
324.827.223
28.408.500
296.418.723
5.360.204.463
52,2%
4,44
21
324.827.223
28.408.500
296.418.723
5.656.623.186
52,2%
4,51
22
324.827.223
28.408.500
296.418.723
5.953.041.909
52,2%
4,58
23
324.827.223
28.408.500
296.418.723
6.249.460.632
52,2%
4,63
24
324.827.223
28.408.500
296.418.723
6.545.879.356
52,2%
4,69
25
324.827.223
28.408.500
296.418.723
6.842.298.079
52,2%
4,74
Universitas Sumatera Utara
PERHITUNGAN ANALISA FINANSIAL SKENARIO 2 INVESTASI
PENERIMAAN
PENGELUARAN
Net cash flow
PBP
IRR
10,0%
(599.487.000)
599.487.000
BCR
1
327.233.351
29.974.350
297.259.001
(302.227.999)
#NUM!
0,45
2
327.233.351
29.974.350
297.259.001
(4.968.999)
-0,6%
0,86
3
327.233.351
29.974.350
297.259.001
292.290.002
22,8%
1,23
4
327.233.351
29.974.350
297.259.001
589.549.003
34,4%
1,57
5
327.233.351
29.974.350
297.259.001
886.808.004
40,5%
1,88
6
327.233.351
29.974.350
297.259.001
1.184.067.004
44,0%
2,16
7
327.233.351
29.974.350
297.259.001
1.481.326.005
46,1%
2,41
8
327.233.351
29.974.350
297.259.001
1.778.585.006
47,4%
2,65
9
327.233.351
29.974.350
297.259.001
2.075.844.007
48,1%
2,86
10
327.233.351
29.974.350
297.259.001
2.373.103.007
48,6%
3,05
11
327.233.351
29.974.350
297.259.001
2.670.362.008
49,0%
3,22
12
327.233.351
29.974.350
297.259.001
2.967.621.009
49,2%
3,38
13
327.233.351
29.974.350
297.259.001
3.264.880.009
49,3%
3,52
14
327.233.351
29.974.350
297.259.001
3.562.139.010
49,4%
3,65
15
327.233.351
29.974.350
297.259.001
3.859.398.011
49,5%
3,77
16
327.233.351
29.974.350
297.259.001
4.156.657.012
49,5%
3,88
17
327.233.351
29.974.350
297.259.001
4.453.916.012
49,5%
3,98
18
327.233.351
29.974.350
297.259.001
4.751.175.013
49,6%
4,07
19
327.233.351
29.974.350
297.259.001
5.048.434.014
49,6%
4,15
20
327.233.351
29.974.350
297.259.001
5.345.693.014
49,6%
4,22
21
327.233.351
29.974.350
297.259.001
5.642.952.015
49,6%
4,29
22
327.233.351
29.974.350
297.259.001
5.940.211.016
49,6%
4,35
23
327.233.351
29.974.350
297.259.001
6.237.470.017
49,6%
4,40
24
327.233.351
29.974.350
297.259.001
6.534.729.017
49,6%
4,46
25
327.233.351
29.974.350
297.259.001
6.831.988.018
49,6%
4,50
Universitas Sumatera Utara
PERHITUNGAN ANALISA SKENARIO 3 INVESTASI
PENERIMAAN
PENGELUARAN
Net cash flow
PBP
IRR
10,0%
(665.696.000)
665.696.000
BCR
1
327.834.883
33.284.800
294.550.083
(371.145.917)
#NUM!
0,40
2
327.834.883
33.284.800
294.550.083
(76.595.835)
-7,8%
0,77
3
327.834.883
33.284.800
294.550.083
217.954.248
15,6%
1,10
4
327.834.883
33.284.800
294.550.083
512.504.330
27,5%
1,40
5
327.834.883
33.284.800
294.550.083
807.054.413
34,0%
1,68
6
327.834.883
33.284.800
294.550.083
1.101.604.496
37,8%
1,93
7
327.834.883
33.284.800
294.550.083
1.396.154.578
40,1%
2,15
8
327.834.883
33.284.800
294.550.083
1.690.704.661
41,5%
2,36
9
327.834.883
33.284.800
294.550.083
1.985.254.744
42,4%
2,55
10
327.834.883
33.284.800
294.550.083
2.279.804.826
43,0%
2,72
11
327.834.883
33.284.800
294.550.083
2.574.354.909
43,4%
2,87
12
327.834.883
33.284.800
294.550.083
2.868.904.991
43,7%
3,01
13
327.834.883
33.284.800
294.550.083
3.163.455.074
43,9%
3,14
14
327.834.883
33.284.800
294.550.083
3.458.005.157
44,0%
3,26
15
327.834.883
33.284.800
294.550.083
3.752.555.239
44,1%
3,37
16
327.834.883
33.284.800
294.550.083
4.047.105.322
44,1%
3,46
17
327.834.883
33.284.800
294.550.083
4.341.655.405
44,2%
3,55
18
327.834.883
33.284.800
294.550.083
4.636.205.487
44,2%
3,63
19
327.834.883
33.284.800
294.550.083
4.930.755.570
44,2%
3,70
20
327.834.883
33.284.800
294.550.083
5.225.305.652
44,2%
3,77
21
327.834.883
33.284.800
294.550.083
5.519.855.735
44,2%
3,83
22
327.834.883
33.284.800
294.550.083
5.814.405.818
44,2%
3,88
23
327.834.883
33.284.800
294.550.083
6.108.955.900
44,2%
3,93
24
327.834.883
33.284.800
294.550.083
6.403.505.983
44,2%
3,98
25
327.834.883
33.284.800
294.550.083
6.698.056.065
44,2%
4,02
Universitas Sumatera Utara
PERHITUNGAN ANALISA FINANSIAL SKENARIO 4 INVESTASI
PENERIMAAN
PENGELUARAN
Net cash flow
PBP
IRR
10,0%
(791.905.000)
791.905.000
BCR
1
327.834.883
39.595.250
288.239.633
(503.665.367)
#NUM!
0,33
2
327.834.883
39.595.250
288.239.633
(215.425.735)
-18,8%
0,63
3
327.834.883
39.595.250
288.239.633
72.813.898
4,5%
0,91
4
327.834.883
39.595.250
288.239.633
361.053.530
16,9%
1,15
5
327.834.883
39.595.250
288.239.633
649.293.163
24,0%
1,38
6
327.834.883
39.595.250
288.239.633
937.532.796
28,2%
1,59
7
327.834.883
39.595.250
288.239.633
1.225.772.428
30,9%
1,77
8
327.834.883
39.595.250
288.239.633
1.514.012.061
32,6%
1,94
9
327.834.883
39.595.250
288.239.633
1.802.251.694
33,7%
2,10
10
327.834.883
39.595.250
288.239.633
2.090.491.326
34,5%
2,24
11
327.834.883
39.595.250
288.239.633
2.378.730.959
35,1%
2,36
12
327.834.883
39.595.250
288.239.633
2.666.970.591
35,4%
2,48
13
327.834.883
39.595.250
288.239.633
2.955.210.224
35,7%
2,59
14
327.834.883
39.595.250
288.239.633
3.243.449.857
35,9%
2,68
15
327.834.883
39.595.250
288.239.633
3.531.689.489
36,0%
2,77
16
327.834.883
39.595.250
288.239.633
3.819.929.122
36,1%
2,85
17
327.834.883
39.595.250
288.239.633
4.108.168.755
36,2%
2,92
18
327.834.883
39.595.250
288.239.633
4.396.408.387
36,3%
2,99
19
327.834.883
39.595.250
288.239.633
4.684.648.020
36,3%
3,04
20
327.834.883
39.595.250
288.239.633
4.972.887.652
36,3%
3,10
21
327.834.883
39.595.250
288.239.633
5.261.127.285
36,3%
3,15
22
327.834.883
39.595.250
288.239.633
5.549.366.918
36,4%
3,19
23
327.834.883
39.595.250
288.239.633
5.837.606.550
36,4%
3,23
24
327.834.883
39.595.250
288.239.633
6.125.846.183
36,4%
3,27
25
327.834.883
39.595.250
288.239.633
6.414.085.815
36,4%
3,30
Universitas Sumatera Utara
PERHITUNGAN ANALISA FINANSIAL SKENARIO 5 INVESTASI
PENERIMAAN
PENGELUARAN
Net cash flow
PBP
IRR
10,0%
(760.156.000)
760.156.000
BCR
1
327.834.883
38.007.800
289.827.083
(470.328.917)
#NUM!
0,35
2
327.834.883
38.007.800
289.827.083
(180.501.835)
-16,3%
0,66
3
327.834.883
38.007.800
289.827.083
109.325.248
7,0%
0,95
4
327.834.883
38.007.800
289.827.083
399.152.330
19,3%
1,21
5
327.834.883
38.007.800
289.827.083
688.979.413
26,2%
1,45
6
327.834.883
38.007.800
289.827.083
978.806.496
30,4%
1,66
7
327.834.883
38.007.800
289.827.083
1.268.633.578
32,9%
1,86
8
327.834.883
38.007.800
289.827.083
1.558.460.661
34,6%
2,03
9
327.834.883
38.007.800
289.827.083
1.848.287.744
35,7%
2,20
10
327.834.883
38.007.800
289.827.083
2.138.114.826
36,4%
2,34
11
327.834.883
38.007.800
289.827.083
2.427.941.909
36,9%
2,48
12
327.834.883
38.007.800
289.827.083
2.717.768.991
37,3%
2,60
13
327.834.883
38.007.800
289.827.083
3.007.596.074
37,5%
2,71
14
327.834.883
38.007.800
289.827.083
3.297.423.157
37,7%
2,81
15
327.834.883
38.007.800
289.827.083
3.587.250.239
37,8%
2,90
16
327.834.883
38.007.800
289.827.083
3.877.077.322
37,9%
2,98
17
327.834.883
38.007.800
289.827.083
4.166.904.405
38,0%
3,06
18
327.834.883
38.007.800
289.827.083
4.456.731.487
38,0%
3,13
19
327.834.883
38.007.800
289.827.083
4.746.558.570
38,0%
3,19
20
327.834.883
38.007.800
289.827.083
5.036.385.652
38,1%
3,25
21
327.834.883
38.007.800
289.827.083
5.326.212.735
38,1%
3,30
22
327.834.883
38.007.800
289.827.083
5.616.039.818
38,1%
3,34
23
327.834.883
38.007.800
289.827.083
5.905.866.900
38,1%
3,39
24
327.834.883
38.007.800
289.827.083
6.195.693.983
38,1%
3,43
25
327.834.883
38.007.800
289.827.083
6.485.521.065
38,1%
3,46
Universitas Sumatera Utara
PERHITUNGAN ANALISA FINANSIAL SKENARIO 6
INVESTASI
PENERIMAAN
PENGELUARAN
Net cash flow
PBP
IRR
10,0%
(1.018.084.000)
1.018.084.000
BCR
1
300.164.415
50.904.200
249.260.215
(768.823.785)
#NUM!
0,22
2
300.164.415
50.904.200
249.260.215
(519.563.569)
-36,8%
0,42
3
300.164.415
50.904.200
249.260.215
(270.303.354)
-14,0%
0,61
4
300.164.415
50.904.200
249.260.215
(21.043.138)
-0,8%
0,78
5
300.164.415
50.904.200
249.260.215
228.217.077
7,1%
0,93
6
300.164.415
50.904.200
249.260.215
477.477.293
12,2%
1,07
7
300.164.415
50.904.200
249.260.215
726.737.508
15,6%
1,19
8
300.164.415
50.904.200
249.260.215
975.997.724
17,9%
1,31
9
300.164.415
50.904.200
249.260.215
1.225.257.939
19,6%
1,41
10
300.164.415
50.904.200
249.260.215
1.474.518.155
20,8%
1,50
11
300.164.415
50.904.200
249.260.215
1.723.778.370
21,6%
1,59
12
300.164.415
50.904.200
249.260.215
1.973.038.586
22,3%
1,67
13
300.164.415
50.904.200
249.260.215
2.222.298.801
22,8%
1,74
14
300.164.415
50.904.200
249.260.215
2.471.559.016
23,2%
1,80
15
300.164.415
50.904.200
249.260.215
2.720.819.232
23,4%
1,86
16
300.164.415
50.904.200
249.260.215
2.970.079.447
23,7%
1,92
17
300.164.415
50.904.200
249.260.215
3.219.339.663
23,8%
1,96
18
300.164.415
50.904.200
249.260.215
3.468.599.878
24,0%
2,01
19
300.164.415
50.904.200
249.260.215
3.717.860.094
24,1%
2,05
20
300.164.415
50.904.200
249.260.215
3.967.120.309
24,2%
2,08
21
300.164.415
50.904.200
249.260.215
4.216.380.525
24,2%
2,12
22
300.164.415
50.904.200
249.260.215
4.465.640.740
24,3%
2,15
23
300.164.415
50.904.200
249.260.215
4.714.900.956
24,3%
2,17
24
300.164.415
50.904.200
249.260.215
4.964.161.171
24,4%
2,20
25
300.164.415
50.904.200
249.260.215
5.213.421.387
24,4%
2,22
Universitas Sumatera Utara
REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN BIAYA PEMASANGANG KAPASITOR BANK Pekerjaan :
NO.
1
URAIAN / JENIS PEKERJAAN
Pemasangan Capacitor Bank
JUMLAH P P N 10 % TOTAL DIBULATKAN
Pemasangan 1 unit Kapasitor Bank
MATERIAL P L N ( Rp )
JASA PEMBORONG ( Rp )
449.147.000
67.372.050
516.519.050
449.147.000
67.372.050
516.519.050 51.651.905 568.170.955 568.170.000
JUMLAH ( Rp )
KETERANGAN
REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN BIAYA PEMASANGANG KAPASITOR BANK Pekerjaan :
NO.
1
Pemasangan 2 Unit Kapasitor Bank
JASA PEMBORONG ( Rp )
URAIAN / JENIS PEKERJAAN
MATERIAL P L N ( Rp )
Pemasangan Capacitor Bank
473.903.000
71.085.450
544.988.450
473.903.000
71.085.450
544.988.450 54.498.845 599.487.295 599.487.000
JUMLAH P P N 10 % TOTAL DIBULATKAN
JUMLAH ( Rp )
KETERANGAN
REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN BIAYA PEMASANGANG
Universitas Sumatera Utara
KAPASITOR BANK Pekerjaan :
NO.
URAIAN / JENIS PEKERJAAN
Pemasangan Capacitor Bank
1
JUMLAH P P N 10 % TOTAL DIBULATKAN
Pemasangan 3 Unit Kapasitor Bank
MATERIAL P L N ( Rp )
JASA PEMBORONG ( Rp )
JUMLAH ( Rp )
526.242.000
78.936.300
605.178.300
526.242.000
78.936.300
605.178.300 60.517.830 665.696.130 665.696.000
KETERANGAN
REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN BIAYA PEMASANGANG KAPASITOR BANK Pekerjaan :
NO.
1
Pemasangan 4 Unit Kapasitor Bank
MATERIAL P L N ( Rp )
JASA PEMBORONG ( Rp )
JUMLAH ( Rp )
Pemasangan Capacitor Bank
626.012.000
93.901.800
719.913.800
JUMLAH P P N 10 % TOTAL DIBULATKAN
626.012.000
URAIAN / JENIS PEKERJAAN
93.901.800
KETERANGAN
719.913.800 71.991.380 791.905.180 791.905.000
REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN BIAYA PEMASANGANG
Universitas Sumatera Utara