## Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Perbaikan Kualitas Tegangan Distribusi 20 kV di Gardu Hubung Lemito Melalui Studi Aliran Daya
Ervan Hasan Harun
Prodi Teknik Elektro
Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia ervanharun@ung.ac.id
Muh. Triyadi Adam
Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia triyadiadam@gmail.com Jumiati Ilham Prodi Teknik Elektro Universitas Negeri Gorontalo Gorontalo, Indonesia jumiatiilham@ung.ac.id Diterima : Maret 2022 Disetujui : April 2022 Dipublikasi : Juli 2022

## Abstrak—Penurunan  tegangan  maksimum  pada  Sistem
Distribusi  Tenaga  Listrik  telah  ditetapkan  yakni  tidak  lebih dari 10% terhadap tegangan nominal. Penelitian ini dilakukan dalam rangka memperbaiki kualitas tegangan Sistem Distribusi yang dipasok dari Gardu Induk (GI) Marisa. Salah satu Gardu Hubung (GH) di sistem distribusi Marisa ini yakni GH Lemito memilki turun tegangan sampai 19.21%. Penurunan tegangan ini  diakibatkan  oleh  GH  Lemito  yang  suplai  dari  ujung penyulang  LM.03  dalam  pengoperasiannya  melayani  beban yang cukup besar, di samping itu juga penghantar utama yang menghubungkan  GI  Marisa  ke  GH  Marisa  masih  memakai penghantar  berdimensi  yang  lebih  kecil  dibandingkan  dengan penghantar di percabangan dan tentunya ini menyalahi prinsip- prinsip  konfigurasi  pada  sistem  distribusi  tenaga  listrik  tipe radial.  Simulasi  aliran  daya  dengan  ETAP  12.6  digunakan dalam  menyelesaikan  masalah  pada  penelitian  ini.  Simulasi dilakukan  dalam  4  skenario  yakni  3  skenario  berupa pelimpahan  beban  dan  1  skenario  up  rating  penghantar. Berdasarkan hasil simulasi  didapatkan bahwa skenario 3 dari alternatif solusi pelimpahan beban adalah skenario yang paling mendekati  standar  SPLN  1:1995  yaitu  17.8  kV  dengan persentase  turun  tegangan  sebesar  -10.8%.  Oleh  karena persentase turun tegangan masih di atas 10% maka skenario 3 pelimpahan  beban  masih  perlu  ditambahkan  kapasitor  bank sebesar 2.75 MVAr. Penambahan kapasitor bank pada skenario 3  pelimpahan  beban  dari  hasil  simulasi  aliran  daya  dapat meningkatkan tegangan di GH Lemito menjadi 20.10 kV atau naik sebesar 0.52%.
Kata Kunci— Pelimpahan Beban; Up Rating; Turun Tegangan; ETAP
Abstract—The  maximum  voltage  drop  in  the  Electric  Power Distribution System has been set, which is no more than 10% of the nominal voltage. This research was conducted to improve the quality of the distribution system voltage supplied from the Marisa Substation. One of the substations (GH) in the Marisa distribution system,  GH  Lemito,  has  a  voltage  drop  of  up  to  19.21%.  This voltage drop is caused by GH Lemito which supplies from the end of the LM.03 feeder in its operation serving a relatively large load, in addition, the principal conductor connecting GI Marisa to GH Marisa still uses a conductor with smaller dimensions compared to  the  conductor  at  the  branch  and  of  course,  This  violates  the principles  of  configuration  in  a  radial  type  electric  power
distribution system. Power flow simulation with ETAP 12.6 is used to solve the problem in this research. The simulation is carried out in 4 scenarios, namely 3 scenarios in the form of load transfer and 1 scenario of up rating conductor. Based on the simulation results, it is found that scenario 3 of the alternative load transfer solution is the scenario closest to the 1:1995 SPLN standard, which is 17.8 kV  with  a  voltage  drop  percentage  of  -10.8%.  Because  the percentage drop in voltage is  still above 10%, in scenario 3, it is necessary  to  add  a  capacitor  bank  of  2.75  MVAr.  Adding  a capacitor bank in scenario 3 of the load transfer from the power flow simulation results can increase the voltage at GH Lemito to 20.10 kV or an increase of 0.52%.
Keywords— Load Delegation; Up Rating; Voltage Drop; ETAP

## I. P ENDAHULUAN
Sistem tenaga listrik modern merupakan satu kesatuan yang terintegrasi antara unit pembangkit tenaga listrik, sistem transmisi  dan  juga  sistem  distribusi  tenaga  listrik  sebagai sebuah  sistem  interkoneksi  beserta  sistem  proteksi  di dalamnya  yang  berfungsi  untuk  menyalurkan  energi  listrik dari  sumber  tenaga  listrik  sampai  ke  pelanggan/konsumen lisrik  [1].  Kualitas  tegangan  dari  pangkal  hingga  ujung jaringan  distribusi  digunakan  sebagai  tolok  ukur  yang menjadi dasar penilaian terhadap layanan perusahaan listrik [2].  Berbagai  macam  tipe  konfigurasi  jaringan  distribusi, yakni  konfigurasi  radial,  loop,  dan  spindel  [3].  Konfigurasi distribusi  radial  memiliki  kelemahan  yaitu  ketika  terjadi gangguan  yang  berada  dekat  dari  GI  atau  sumber  energi, maka akan terjadi black out [4].
Turun  tegangan  merupakan  banyaknya  tegangan  yang hilang  pada  suatu  saluran/jaringan  tenaga  listrik.  Secara umum  jatuh  tegangan  atau  drop  tegangan  yang  terjadi sepanjang  jaringan   tenaga  listrik   berbanding  lurus dengan panjang  saluran    dan  berbanding  terbalik  dengan  luas penampang penghantar yang digunakan pada saluran/jaringan itu. Jatuh tegangan juga dapat didefinisikan sebagai selisih antara tegangan pada ujung pengirim dengan tegangan pada ujung penerima. [5][6].
Sistem  Gardu  Induk  (GI)  Marisa  menggunakan konfigurasi  radial,  permasalahan  terjadi  pada  saluran
penyulang  MR.03  yang  mengalami  turun  tegangan  pada sistem distribusi Gorontalo yang berada diatas 10% dari batas yang diijinkan berdasarkan SPLN 1:1995 [7].
Penelitian  ini  akan  memfokuskan  pada  perbaikan tegangan  dengan  melakukan  pelimpahan  beban  dan mengganti  luas  penampang  penghantar (up  rating) untuk meningkatkan  kualitas  tegangan  di  GH  Lemito,  alternatif solusi  pelimpahan  beban  dilakukan  dikarenakan  penyulang LM.03  memiliki  beban  terbesar  dibandingkan  dengan penyulang  lainnya,  sedangkan  alternatif  solusi  penggantian luas penampang penghantar dilakukan karena penghantar/konduktor
yang digunakan untuk menghubungkan  GI  Marisa  dan  GH  Marisa  memilki  luas penampang  yang  lebih  kecil  dibandingkan  dengan penghantar  percabagan  yakni  penyulang  LM.03.  Selain  itu perbaikan  kualitas  tegangan  dengan  alternatif  solusi pelimpahan  beban dan up  rating lebih  murah  dibandingkan dengan pemasangan kapasitor bank.

## II. METODE
Penelitian ini menggunakan metode analisis aliran daya dengan bantuan  aplikasi ETAP versi  12.6 untuk melakukan simulasi    dua  alternatif  solusi  perbaikan  tegangan  pada  GH lemito yaitu dengan cara pelimpahan beban dan penggantian luas  penampang  penghantar.  Kedua  solusi  ini  akan dibandingkan  perbaikan  nilai  tegangan  paling  optimal  dan biaya yang diperlukan untuk masing-masing solusi.

## A. Studi Aliran Daya
Berbagai  macam  studi  pada  sistem  tenaga  listrik dilakukan  dalam  rangka  meningkatkan  unjuk  kerja  sistem. Studi  aliran  daya  merupakan  salah  satu  dari  sekian  banyak studi  yang  bertujuan  untuk  menganalisis  besar  tegangan, arus,  daya  aktif  dan  daya  reaktif  diberbagai  titik/bus sepanjang  jaringan  tenaga  listrik  dalam  kondisi  operasi normal.  Hasil  studi  aliran  daya  dapat  digunakan  sebagai acuan  dalam  perencanaan  pengembangan  sistem  tenaga listrik di masa-masa yang akan datang, selain tentunya untuk mengevaluasi  unjuk  kerja  sistem  tenaga  lsitrik  yang  sudah ada (existing) . Dalam studi/analisis aliran daya, bus-bus  yang terdapat pada sistem tenaga listrik diklasifikasikan ke dalam 3 jenis bus sebagai berikut [8][9][10]:
● Bus  berayun (swing  bus) atau  juga  dinamakan dengan slack bus yang dipilih dari bus yang menjadi sumber  tenaga  listrik/pembangkit  terbesar  dan bertindak sebagai bus yang akan memikul semua rugi daya  pada  sistem.  Bus  ini  dinamai  juga  sebaga  bus referesni dimana magnetude tegangan dan sudut fase tegangan sudah ditentukan.
● Bus kontrol tegangan (voltage control bus) . Bus ini memiliki  besar  tegangan  dan  daya  reaktif  tertentu.
Pengaturan  daya  reaktif  yang  disuplay  atau  diserap dimaksudkan  untuk  mengendalikan  tegangan  pada bus.  Bus  ini  disebut  juga  dengan  bus  P-V  dan biasanya  pembangkit/generator  dipilih  sebagau  bus kontrol.
● Bus beban (load bus). Daya  aktif  dan daya  reaktif pada bus ini  diketahui sedangkan   magnetude/besar tegangan    dan    sudut  fase  tegangan  harus  dicari melalui proses iterasi sampai diperoleh nilai tertentu atau  konvergensi  telah  dipenuhi  dengan  ketelitian tertentu. Bus ini juga disebut dengan bus P-Q.
Persamaan yang digunakan dalam menyelesaikan aliran daya  pada  sistem  tenaga  listrik  merupakan  sekumpulan persamaan aljabar non-linear. Solusi atas persamaan aljabar non-linear  ini  dilakukan  secara  iterasi  menggunakan beberapa  metode  berikut  yakni:  Metode  Gauss-Seidel, Metode  Newton-Rhapson,  Metode  Quasi  Newton,  Metode Fast Decoupled, dan dan Metode Algoritma Genetika [1][11].

## B. Metode Newton Raphson
Penyelesaian aliran daya pada penelitian ini menggunakan  Metode  Newton-Raphson  yang  merupakan penyempurnaan dari Metode Gauss-Siedel. Metode Newton- Raphson  dipilih  oleh  metode  ini  lebih  praktis  dan  efisien (waktu  komputasi  yang  cepat)  dalam  menganalisis  sistem tenaga listrik yang besar dengan hasil perhitungan yang lebih baik dibandingkan dengan Metode Gauss Siedel [12].
𝑃 𝑖 . = . ∑ |𝑌 𝑖𝑗 ||𝑉 𝑖 ||𝑉 𝑗 | cos( . 𝜃 𝑖𝑗 − 𝛿 𝑖 + 𝛿 𝑗 . ) 𝑛 𝑗=1 (1)
𝑄 𝑖 = . − ∑ |𝑌 𝑖𝑗 ||𝑉 𝑖 ||𝑉 𝑗 | sin( . 𝜃 𝑖𝑗 − 𝛿 𝑖 + 𝛿 𝑗 . ) 𝑛 𝑗=1 (2)
Persamaan (1) dan (2) diatas adalah satu set persamaan aljabar non-linear dengan pubah bebas yakni besar tegangan dalam  per  unit  (p.u)  dan  sudut  fase  dalam  radian.  Dengan menggunakan  deret  Taylor  dan  mengabaikan  semua  orde tinggi  didapatkan  linearisasi  persamaan  (1)  dan  (2)  sebagai berikut [10]:
Pada  swing  bus  besar  tegangan  (V)  dan  sudut  tegangan  (δ) adalah konstan, sehingga tidak diperlukan perhitungan pada setiap  proses  iterasi.  Sedangkan  untuk  bus  kontrol,  daya reaktif  harus  selalu  dihitung  pada  setiap  iterasi  oleh  karena pada bus ini hanya daya aktif (P) dan magnitude tegangan (V) yang konstan/tetap [13].
Penyederhanaan persamaan (3) diperoleh persamaan berikut ini:
[ ∆𝑃 ∆𝑄 ] =   [ 𝐽1 𝐽2 𝐽3 𝐽4 ] [ ∆∅ ∆𝑉 ] (4)
[ ∆∅ ∆𝑉 ] =   [ 𝐽1 𝐽2 𝐽3 𝐽4 ] −1 [ ∆𝑃 ∆𝑄 ] (5)
dengan:
∆V dan ∆ ∅ = Perbedaan/selisih tegangan bus dan sudut fasa pada setiap iterasi
∆P . dan ∆Q = Perbedaan/Selisih daya aktif dan daya reaktif pada setiap iterasi
J 1 ,J 2 ,J 3 , J 4 =  Sub matriks jacobian dari matriks Jacobian
C. Software ETAP (Electric Transient Analysis Program)
ETAP  aplikasi  atau  perangkat  lunak  yang  digunakan untuk mendesain, menganalisis dan melakukan simulasi pada sistem  tenaga  listrik.  Salah  satu  kemampuan  ETAP  adalah analisis  aliran  daya  yang  dapat  menghitung  dan menginformasikan  kondisi  tegangan  di  setiap  bus,  faktor daya, rugi daya pada saluran, aliran daya aktif dan reaktif dan juga arus saluran [1] [14].
(3)
D. Turun . Tegangan
Turun . tegangan  adalah  selisih  atau  perbedaan  antara tegangan  pada  sisi  pengirim  dan  sisi  penerima.  Penurunan tegangan  ini  disebabkan  oleh  beberapa  faktor  antara  lain beban  lebih/overload,  panjang  jaringan,  dan  faktor  daya. Turun  tegangan  atau  juga  disebut  tegangan  drop  dihitung menggunakan persamaan berikut ini [15]:
● Turun tegangan pada saluran tegangan menengah 3 fasa:
∆𝑉 =   √3   × 𝐼 × 𝑙 × (𝑅 cos 𝜃 + 𝑋 sin 𝜃) (6)
● Jatuh  tegangan  pada  saluran  tegangan  menengah  1 fasa:
∆𝑉 =  𝐼 × 𝑙 × (𝑅 cos 𝜃 + 𝑋 sin 𝜃) (7)
dengan:
∆V    = turun tegangan (volt)
I = arus yang mengalir pada saluran (ampere) l = panjang saluran (meter) R = Resistans saluran (ohm)
ɵ = sudat daya
Nilai  jatuh  tegangan  atau  turun  tegangan  dapat  juga dihitung menggunakan persamaan berikut:
∆𝑉 =   𝑉 𝑠 − 𝑉 𝑟 (8) dengan:
∆𝑉 = turun tegangan (volt)
𝑉 𝑠
= tegangan pada ujung pengirim (volt)
𝑉 𝑟 = tegangan pada ujung penerima (volt)

## E. Data yang dibutuhkan
Data  yang  dibutuhkan  untuk  melakukan  studi/analisis aliran daya bersumber dari PT. PLN (Persero) UP3 Gorontalo yakni sebagai berikut:
● Rating trafo GI Marisa
● Data beban GI Marisa
● Luas penampang penghantar
● Panjang saluran
● Jenis penghantar
● Data teknis (nilai impedansi dan resistansi)
Alternatif solusi pelimpahan beban akan dilakukan dalam 3 skenario, ketiga skenario dibedakan dari jumlah beban yang akan  dilimpahkan  ke  penyulang  baru  MR.07.  Berikut  ini deskripsi setiap skenario alternatif solusi pelimpahan beban.
● Skenario 1 : Penyulang baru MR.07 akan dibuatkan jaringan  dari  GI  Marisa  sampai  GH  Marisa  dengan menggunakan penghantar AAACS 150 mm 2 dengan panjang 12.5 km. Penyulang MR.07 selanjutnya akan mengambil  alih  seluruh  beban  penyulang  LM.03, sehingga  penyulang  MR.03  hanya  akan  mensuplai penyulang  LM.01  dan  penyulang  LM.04.  Besarnya beban  yang  dialihkan  ke  penyulang  MR.07  sebesar 5.56 MVA.
● Skenario  2 :  Serupa  dengan  skenario  1  yaitu membuat jaringan baru untuk penyulang MR.07 dari GI  Marisa  hingga  GH  Marisa  da  akan  mensuplai penyulang  LM.03.  Hal  yang  memebedakan  adalah beberapa trafo yang ada pada penyulang LM.03 akan
dialihkan  ke  penyulang  LM.01  (penyulang  LM.01 disuplai  oleh  penyulang  MR.03).  Beban  penyulang LM.03  yang  akan  dialihkan  ke  penyulang  LM.01 sebesar 176.5 kVA atau 7.1% dari beban penyulang LM.03.
● Skenario  3 :  Skenario  3  serupa  dengan  skenario  2, yaitu  beberapa  beban  penyulang  LM.03  akan dialihkan  ke  penyulang  LM.01  dengan  tujuan mengurangi beban yang ada pada penyulang LM.03. Besarnya  beban  penyulang  LM.03  yang  akan dialihkan ke penyulang LM.01 sebesar 1583.5 kVA atau 63.67% dari beban penyulang LM.03.
Setelah melakukan alternatif solusi pelimpahan beban, dilanjutkan dengan  melakukan  alternatif  solusi  penggantian luas  penampang  penghantar (uprating) .  Penggantian dilakukan  pada  kondisi  sistem  eksisting,  target  penghantar yang akan di- uprating adalah penghantar pada jaringan yang menghubungkan  GI  Marisa  dan  GH  Marisa  yakni  saluran pada penyulang MR.03. Ukuran penghantar semula 95 mm 2 dan akan diganti dengan ukuran 240 mm 2 dimana memiliki nilai impedansi yang lebih kecil dari ukuran 95 mm 2 selain itu memiliki ukuran yang lebih besar dari penyulang LM.03 yang  berukuran  150  mm 2 .  Panjang  penghantar  yang  akan diganti sepanjang 12.5 km.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Simulasi Kondisi Eksisting
Tabel  1  berikut  ini  hasil  simulasi  aliran  daya menggunakan ETAP 12.6 untuk kondisi eksisting .
T ABEL 1. K ONDISI TEGANGAN GI DAN GH KONDISI EKSISTING Bus ID Penyulang Tegangan (kV) Turun Tengang (%) GI Marisa - 20.09 4.50 GH Marisa MR.03 18.54 -7.32 GH Lemito LM.03 16.16 -19.20
Hasil simulasi aliran daya Sistem Distribusi GI Marisa kondisi eksisting seperti diberikan pada Tabel 1 didapatkan bahwa  tegangan  di  Gardu  Hubung  (GH)  Lemito  sebesar 16.16  kV  atau  dalam  persen  sebesar  -19.20%.  Penurunan tegangan  ini  sudah  jauh  melampaui  standar  SPLN  1:1995 sebesar -10% dari tegangan nominal. Selanjutnya di Tabel 2 diberikan  tegangan  untuk  setiap  penyulang  di  sistem distribusi GI Marisa pada kondisi eksisting.
T ABEL . 2. T EGANGAN SETIAP PENYULANG SISTEM GI M ARISA KONDISI EKSISTING
Penyulang Tegangan Pangkal Tegangan Ujung
kV % drop kV % drop MR.01 20.9 4.5% 20.647 3.23% MR.03 20.9 4.5% 18.536 -7.32% MR.04 20.9 4.5% 20.707 3.54% MR.06 20.9 4.5% 20.285 1.43% LM.01 18.536 -7.3% 18.448 -7.76% LM.03 18.536 -7.3% 15.277 -23.62%
LM.04 18.536 -7.3% 18.495 -7.53%
Berdasarkan  Tabel  2  penurunan  tegangan  terbesar terjadi  pada  penyulang  LM.03  yakni  sebesar  15.277  kV dengan  persentase  turun  tegangan  sebesar  -23.62%  dari tegangan nominal. Pada penyulang MR.03 tegangan pangkal 20.9 kV mengalami turun tegangan hingga mencapai 18.536 kV  dengan  persentase  turun  tegangan  sebesar  -7.32%  dari tegangan nominal.

## B. Simulasi perbaikan tegangan GH Lemito
Hasil  simulasi  perbaikan  kualitas  tegangan  di  GH Lemito  dengan  menggunakan  alternatif  solusi  pelimpahan beban  dan  up  rating  diberikan  dalam  Tabel  3  berikut  ini. Berdasarkan  Tabel  3  dapat  dilihat  bahwa  pada  skenario  1 alternatif solusi pelimpahan beban, ketika penyulang MR.07 mensuplai seluruh penyulang LM.03  maka  tegangan di GH Lemito  turun  sebesar  17.26  kV  atau  -13.7%  dari  tegangan nominal.
T ABEL 3. T EGANGAN GH L EMITO PADA MASING - MASING ALTERNATIF
SOLUSI PERBAIKAN TEGANGAN Kondisi Tegangan GH Lemito Turun Tegangan (kV) (%) Eksisting 16.16 3.84 -19.20% Skenario 1 17.261 2.739 -13.70% Skenario 2 17.529 2.471 -12.36% Skenario 3 17.843 2.157 -10.79% Up rating 17.11 2.89 -14.45%
Sedangkan pada skenario 2 alternatif solusi pelimpahan beban  ketika  beban  penyulang  LM.03  dialihkan  sebesar 176.5 kVA ke penyulang LM.01, besar tegangan GH Lemito sebesar 17.53 kV atau turun sebesar -12.36% dari tegangan nominal.  Selanjutnya  pada  skenario  3  pelimpahan  beban dengan mengalihkan beban penyulang LM.03 sebesar 1583.5 kVA atau sebesar 63.7% dari total beban penyulang LM.03 ke  penyulang  LM.01,  meningkatkan  nilai  tegangan  GH Lemito menjadi sebesar17.84 kV atau turun sebesar -10.79%.
Perbaikan  dengan  alternatif  solusi  penggantian  luas penampang penghantar (up rating) kondisi eksisting dengan mengganti  ukuran  penghantar  yang  semula  berukuran  95 mm 2 dengan  yang  berukuran  240  mm 2 ,  meningkatkan  nilai tengangan GH Lemito menjadi sebesar 17,11 kV  atau turun sebesar -14.45% dari tegangan nominal.
Berikut ini adalah tegangan setiap penyulang di sistem GI  Marisa  pada  skenario  perbaikan  dengan  kedua  alternatif solusi.
T ABEL 4. T EGANGAN SETIAP PENYULANG SKENARIO 1 PELIMPAHAN BEBAN
Penyulang Tegangan Pangkal Tegangan Ujung kV % drop kV % drop MR.01 20.9 4.5% 20.647 3.23% MR.03 20.9 4.5% 20.154 0.77% MR.04 20.9 4.5% 20.707 3.54% MR.06 20.9 4.5% 20.285 1.43%
MR.07 20.9 4.5% 19.699 -1.50% LM.01 20.154 0.8% 20.061 0.31% LM.03 19.699 -1.5% 16.355 -18.23% LM.04 20.154 0.8% 20.11 0.55%
T ABEL 5. T EGANGAN SETIAP PENYULANG SKENARIO 2 PELIMPAHAN BEBAN Penyulang Tegangan Pangkal Tegangan Ujung kV % drop kV % drop MR.01 20.9 4.5% 20.647 3.23% MR.03 20.9 4.5% 20.168 0.84% MR.04 20.9 4.5% 20.707 3.54% MR.06 20.9 4.5% 20.285 1.43% MR.07 20.9 4.5% 20.029 0.15% LM.01 20.168 0.84% 19.873 -0.63% LM.03 20.029 0.145% 16.815 -15.93% LM.04 20.168 0.84% 20.125 0.63%
T ABEL 6. T EGANGAN SETIAP PENYULANG SKENARIO 3 PELIMPAHAN BEBAN Penyulang Tegangan Pangkal Tegangan Ujung kV % drop kV % drop MR.01 20.9 4.5% 20.647 3.23% MR.03 20.9 4.5% 19.67 -1.65% MR.04 20.9 4.5% 20.707 3.54% MR.06 20.9 4.5% 20.284 1.42% MR.07 20.9 4.5% 20.045 0.23% LM.01 19.67 -1.6% 18.985 -5.08% LM.03 20.045 0.2% 16.924 -15.38% LM.04 19.67 -1.6% 19.627 -1.87%
T ABEL 7. T EGANGAN SETIAP PENYULANG ALTERNATIF SOLUSI UP RATING
Penyulang Tegangan Pangkal Tegangan Ujung kV % drop kV % drop MR.01 20.9 4.5% 20.647 3.23% MR.03 20.9 4.5% 19.54 -2.30% MR.04 20.9 4.5% 20.707 3.54% MR.06 20.9 4.5% 20.284 1.42% LM.01 19.54 -2.3% 19.449 -2.75% LM.03 19.54 -2.3% 16.207 -18.97% LM.04 19.54 -2.3% 19.497 -2.52%
Berdasarkan  Tabel  4  s.d  Tabel  7  dan  dengan  melihat nilai  turun  tegangan  pada  ujung  penyulang  LM.03,  maka skenario 3 pelimpahan beban memiliki nilai turun tegangan paling minimum dibandingkan dengan skenario lainnya yaitu sebesar  16.924  kV  atau  sebesar  -15.8%  terhadap  tegangan nominal.  Berikut  ini  adalah  grafik  persentase  regulasi tegangan  setiap  penyulang  sistem  GI  Marisa  untuk  semua skenario diperlihatkan pada gambar 1.

## Gambar 1. Grafik Tegangan Setiap Penyulang Sistem GI Marisa Untuk Semua Skenario
Hasil  simulasi  aliran  daya  untuk  semua  skenario didapatkan  bahwa  turun  tegangan  di  GH  Lemito  untuk keempat  skenario  perbaikan  kualitas  tegangan  belum mencapai  standar  turun  tegangan  SPLN  1:1995  yaitu  -10% terhadap tegangan nominal sehingga perhitungan biaya untuk membandingkan  kedua  alternatif  solusi  tidak  dilakukan karena dari sisi teknis rencana perbaikan ini tidak memenuhi persyaratan.
Sebagai upaya untuk mendapatkan nilai tegangan di GH Lemito  sesuai  SPLN  1:1995,  maka  akan  dipilih  1  skenario terbaik yang memiliki nilai tegangan yang paling mendekati standar  SPLN  1:1995,  yaitu  skenario  3  pelimpahan  beban dengan persentase turun tegangan sebesar  -10.79%. Setelah mendapatkan skenario terbaik maka akan dilanjutkan dengan penambahan  kapasitor  bank  sebesar  2.75  MVAr  yang dihubungkan di GH Lemito. Berikut ini adalah hasil simulasi perbaikan  menggunakan  alternatif  solusi  pelimpahan  beban skenario  3  yang  ditambahkan  kapasitor  bank  sebesar  2.75 MVAr .
T ABEL 8. T EGANGAN GH L EMITO SEBELUM DAN SESUDAH PENAMBAHAN KAPASITOR BANK 2,75 MVA R PADA ALTERNATIF SOLUSI PELIMPAHAN
BEBAN SKENARIO 3 BUS Tegangan Sebelum Pemasangan Kapasitor Tegangan Sesudah Pemasangan Kapasitor kV % kV % GI MARISA 20.9 4.50 20.9 4.50 GH MARISA 1 19.67 -1.65 19.67 -1.65 GH MARISA 2 20.045 0.23 20.517 2.59 GH LEMITO 17.843 -10.79 20.103 0.52
Hasil  simulasi  aliran  daya  skenario  3  dengan penambahan  kapasitor  bank  seperti  diberikan  pada  Tabel  8 terlihat bahwa tegangan di GH Lemito sebelum penambahan kapasitor  adalah  17.84  kV  atau  mengalami  turun  tegangan sebesar  -10.79%,  dan  setelah  penambahan  kapasitor  di  GH Lemito, tegangan menjadi 20.10 kV atau naik sebesar 0.52% dari tegangan nominal.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  aliran  daya  pada  penelitian  ini dapat disimpulkan: 1). Kondisi eksisting saluran distribusi GI
Marisa  yang  disimulasikan  dengan  menggunakan  software ETAP  didapatkan  bahwa  tegangan  di  GH  Lemito  adalah 16.16  kV  atau  mengalami  turun  tegangan  hingga  -19.20% dari  tegangan  nominal,  hal  ini  berada  jauh  diatas  standar turun tegangan sesuai SPLN 1:1995 yaitu -10% dari tegangan nominal sehingga dibutuhkan perbaikan; 2) Upaya perbaikan kualitas  tegangan  GH  Lemito  yang  dilakukan  dalam  4 skenario yaitu 3 skenario pelimpahan beban dan 1 skenario up rating didapatkan bahwa skenario 3 dari alternatif solusi pelimpahan  beban  adalah  skenario  yang  paling  mendekati standar  SPLN  1:1995  yaitu  17.84  kV  atau  turun  tegangan yang  terjadi  sebesar  -10.79%.    3).  Dari  beberapa  skenario yang telah dilakukan, hanya terdapat 1 skenario yang berhasil memenuhi standar SPLN 1:1995 yaitu skenario 3 pelimpahan beban  yang  ditambahkan  kapasitor  bank  2.75  MVAr, sehingga  hanya  skenario  3  pelimpahan  beban  yang  akan diperhitungkan biaya materialnya. Biaya untuk melaksanakan alternatif solusi pelimpahan beban skenario 3 sebesar Rp. 3.036.995.000,-

## R EFFERENSI
[1] A. . G.  Nigara,  “Analisis  Aliran  Daya  Sistem  Tenaga  Listrik  Pada Bagian  Texturizing  di  PT  Asia  Pasific  Fibers  TBK  Kendal Menggunakan  Software  ETAP  Power  Station  4.0,”  J.  Tek.  Elektro, volume 7, nomor 1, pp. 7–10, 2015.
[2] B. . Winardi, H. Winarno, dan K. R. Aditama, “Perbaikan Losses Dan Drop Tegangan Pwi 9 Dengan Pelimpahan Beban Ke Penyulang Baru Pwi  11  Di  Pt  Pln  (Persero)  Area  Semarang,” Transmisi,  volume 18, nomor 2, pp. 64–69, 2016..
[3] T. Sukamadi, “Perhitungan Dan Analisis Keseimbangan Beban Pada Sistem Distribusi 20 Kv Terhadap Rugi-Rugi Daya (Studi Kasus Pada Pt. Pln Upj Slawi),” Transmisi, vol. 11, no. 1, pp. 47–52, 2009.
[4] R.  Wibowo,  Kriteria  Disain  Engineering  Konstruksi  Jaringan Distribusi Tenaga Listrik, 1st edition. PT PLN (PERSERO), 2010.
[5] C. . Elchrisa,  L.  K.  Amali,  dan  A. . I.  Tolago,  “Analisis  Optimasi Penempatan Kapasitor Bank pada Jaringan Tegangan Menengah 20kV Feeder IS.03 Rayon Limboto untuk Memperbaiki Kualitas Tegangan,” Jambura J. Electr. Electron. Eng., volume 1, nomor 1, pp. 25–31, 2019..
[6] M.  Aziz,  “Studi  Analisis  Losses  dan  Jatuh  Tegangan  Jaringan Distribusi GI Sidera Feeder Palolo PT PLN (Persero) dengan Uprating Konduktor dan Capasitor Placement Berbasis ETAP 16.0.0,” pp. 1–9, 2020.
[7] SPLN 1:1995, “Tegangan - tegangan Standar,” 1995.
[8] E. H. Harun, “Analisis Kemampuan Pembangkit Sistem Tenaga Listrik Gorontalo Berdasarkan Simulasi Aliran Daya Menggunakan MatLab,” Foristek, vol. 4, no. 1, pp. 323–333, 2014.
[9] E.  H.  Harun,  “Analisis  Tegangan  Setiap  Bus  Pada  Sistem  Tenaga Listrik Gorontalo Melalui Simulasi Aliran Daya,” Jurnal SAINSTEK, Vol. 6 Nomor 6, November 2012.
[10] A. Hermawan, “Analisis Terhadap Performance Sistem Tenaga Listrik Memakai  Metode  Aliran  Daya”,  Jurnal  ELTEK,  Volume  11,  Nomor 01, April 2013.
[11] I.  Pondaag,  G.  M.  Ch.  Mangindaan,  dan  L.  S.  Patras,  “Studi  Aliran Beban  Sistem 150 KV  Wilayah  Sulawesi  Utara  –  Gorontalo”,  Jurnal Teknik  Elektro  dan  Komputer  Volume  9,  Nomor  3  September- Desember 2020, hal. 145 – 154.
[12] F. . Otniel,  N.  Busaeri,  dan  Sutisna,  “Analisa  Aliran  Daya  Sistem Tenaga Listrik Pada Bagian Penyulang 05ee0101a Di Area Utilities II PT.  Pertamina  (Persero)  Refinery  Unit  IV  Cilacap  Menggunakan Metode  Newton-Raphson,”  Journal  of  Energy  and  Electrical Engineering (JEEE), Volume 01, Nomor 01, Oktober, 2019.
[13] Ekoriskiyanto,  Y.  Mohamad,  dan  E.  Harun,  “Analisis  Kontingensi Pada Sistem Tenaga Listrik Sulawesi Utara – Gorontalo”, Jurnal Ilmiah FORISTEK Volume 9, Nomor 1, Maret 2019.
[14] D.  U.  Y.  W.  Redho  Hermawan,  “Analisa  Rugi  Daya  Saluran  Pada Penyulang  Arwana  Sebelum  dan  Sesudah  Perbaikan  Menggunakan Electrical  Transient  Analysis  Program  (ETAP)  7.5.0  Di  PT.PLN (PERSERO) Area Palembang,” J. Desiminasi Teknol., vol. 5, no. 3, pp. 175–189, 2017.
[15] W. . Belfias,  E. . Putra,  dan  T.  Hendrawan,  “Analisa  pecah  beban penyulang kb5 di pln rayon koba untuk perbaikan tegangan dan susut,” Prosiding  Seminar  Nasional  Penelititian  dan  Pengabdi  pada Masyarakat, volume 3, pp. 3–7, 2017.