e-ISSN : 2715-5064

## Analisis Pemasangan Transformator Sisip Untuk Mengatasi Trafo PSG.039 Overload Penyulang MG.07 di ULP Matang Gelumpang Dua
Ikram Nawawi*), Eddy Sutejo, Beni Satria
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Pembangunan Panca Budi Jl. Jend. Gatot Subroto Km 4,5 Sei Sikambing, Medan-20122, Sumatera Utara, Indonesia email: ikramnawawi55@gmail.com
Abstract The MG.07 Substation in Matang Gelumpang Dua is located  in  the  PT.  PLN  (Persero)  Customer  Service  Unit  Matang Gelumpang  Dua  Area  Bireun,  supplied  by  the  Bireun  Main Substation  with  a  feeder  capacity  of  280  A.  The  MG.07  feeder supplies  transformer  PSG.039,  loaded  at  103.4%  of  its  250  kVA capacity. The standard load for a transformer is 80% of its capacity. The solution to address this issue is to install an insert transformer to  distribute  the  load  from  PSG.039.  According  to  data  from  PT. PLN  (Persero)  Area  Bireun  in  2023,  the  annual  increase  in electricity  usage  in  Matang  Gelumpang  Dua  Bireun  is  8.3%. Therefore,  using  a  250  kVA  insert  transformer  with  an  initial loading  percentage  of  26.8%,  it  will  be  able  to  accommodate  the increase  in  electricity  usage  for  the  next  five  years,  with  a  total loading percentage after five years of 68.3%.
Abstrak  −  Penyulang  MG.07  Matang  Gelumpang  Dua  terletak  di lingkungan  PT.  PLN  (Persero)  Unit Layanan Pelanggan  Matang Gelumpang  Dua  Area  Bireun  yang  disuplai  oleh  Gardu  Induk Bireun  dengan  kapasitas  penyulang  280  A.  Penyulang  MG.07 menyuplai  trafo  PSG.039  yang  dibebani  sebesar  103,4%  dengan kapasitas  250  kVA.  Beban  standar  suatu  trafo  adalah  80%  dari kapasitas  trafo.  Solusi  untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut adalah  dengan  memasang  trafo  insert  yang  bertujuan  untuk membagi  beban  dari  trafo  PSG.039.  Berdasarkan  data  PT.  PLN (Persero) Area Bireun pada tahun 2023 peningkatan penggunaan energi listrik di Matang Gelumpang Dua  Bireun setiap tahunnya sebesar 8,3%. Maka dengan menggunakan trafo insert berkapasitas 250 kVA dimana persentase pembebanan awal sebesar 26,8% akan mampu  melayani  peningkatan  penggunaan  energi  listrik  selama lima tahun ke depan dengan total persentase pembebanan setelah lima tahun sebesar 68,3%
Kata Kunci – Trafo Sisip, Overload.

## I.PENDAHULUAN
Penyulang  MG.07  Matang  Gelumpang  Dua  disuplai  oleh Gardu Induk Bireun. Penyulang MG.07 ini melayani distribusi listrik di wilayah Matang Gelumpang Dua Biruen, Peusangan. Penyulang  MG.07  Matang  Gelumpang  Dua  mempunyai  30 trafo distribusi, dengan kapasitas 100kVA, 160kVA, 250kVA dan 400kVA. Nilai standar untuk memuat transformator adalah 80%. Persentase pembebanan trafo distribusi PSG.039 sebesar 104,3%.  Dengan  demikian  trafo  PSG.039  dapat  dikatakan mengalami  beban  lebih.  Pada  penelitian  ini  akan  dibahas tentang  penambahan  dan  penempatan  trafo  distribusi  pada Penyulang MG.07 Matang Gelumpang Dua.

## II.PENELITIAN YANG TERKAIT
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  I  Made  Aditya  Nugraha  [1] berjudul  Analisis  Penempatan  Optimal  dan  Pemilihan
Kapasitas  Trafo  Distribusi  pada  Penyulang  Perumnas.  Hasil akhir dari penelitian ini adalah trafo DB 257 direlokasi dari 250 kVA hingga 400 kVA. Persamaan Beban pada trafo DB 623 adalah  79  kVA  dan  penambahan  trafo  baru  masing-masing berkapasitas 315 kVA pada sisipan trafo distribusi 1 dan 400 kVA pada sisipan trafo distribusi  2  dan  3.  Sedangkan  pada  trafo  Distribusi  DB  645 dipindahkan  trafo  distribusi  kapasitas  250  kVA  hingga  160 kVA.

## A. Pembebanan Transformator
Pemilihan  kapasitas  trafo  distribusi  sesuai  beban  konsumen akan menimbulkan efisiensi Bagus [2]. Persentase pembebanan transformator distribusi dapat ditemukan dengan perbandingan  antara  daya  terpasang  dan  kapasitas  trafo distribusi, yang bisa dinyatakan dalam persen (%) atau dengan persamaan sebagai berikut [1] :
% 100 % x PT LT
Pembebanan = Informasi:
% Pemuatan = Persentase pemuatan trafo distribusi (%) LT = Beban trafo (VA) PT = Kapasitas trafo distribusi (VA)
Untuk menentukan kapasitas trafo yang akan digunakan dapat dirumuskan sebagai berikut:
8 . 0 LT PT = Informasi: P T = Kapasitas trafo distribusi (VA) L T = Beban trafo (VA) 0,8 = Batas pembebanan transformator
Konstruksi  instalasi  trafo  menggunakan  konstruksi  gardu portal.

## B. Gardu Portal
Gardu portal merupakan salah satu jenis gardu listrik terbuka ( out-door ) dengan memakai konstruksi dua tiang atau lebih [3]. Umumnya konfigurasi gardu induk yang disuplai dari SUTM adalah  bagian  T  dengan  peralatan  pengaman Fuse Cut  Out (FCO)  sebagai  pengaman  hubung  singkat  transformator  dan Lightning  Arrester (LA)  sebagai  sarananya  pencegahan kenaikan tegangan trafo akibat sambaran petir [4].
*) penulis korespondensi : Ikram Nawawi Email: ikramnawawi55@gmail.com
e-ISSN : 2715-5064

## Gbr. 1 Gardu Portal
Tiang-tiang  yang  digunakan  untuk  gardu  induk  Penyaluran jenis ini dapat berupa tiang-tiang besi atau tiang beton dengan kekuatan beban kerja setidaknya 500 daN, dengan Panjang 11 atau 12 meter [5].

## III.METODE PENELITIAN

## A. Analisa Data
Analisis dalam penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap sebagai berikut:
1. Menghitung pembebanan trafo PSG.039
2. Menghitung kapasitas trafo menyisipkan.
3. Menghitung distribusi beban departemen.
4. Hitung pembebanan untuk lima tahun lalu.
5. Tentukan trafo sisipan berdasarkan konsumsi energi listrik selama lima tahun terakhir.
6. Tentukan  lokasi  pemasangan  sisipan  dan  konstruksi transformator gardu induk yang digunakan

## B. Alur Penelitian
Alur penelitian pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
Gbr. 2 Alur Diagram Penelitian

## IV.HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Gambaran  Umum  Penyulang  MG.07  Matang
Gelumpang Dua
Penyulang  MG.07  Matang  Gelumpang  Dua  disuplai  oleh Gardu  Induk  Bireun  dengan  kapasitas feeder 280  A, menggunakan tiga sistem distribusi tenaga listrik yaitu Saluran
Kabel  Tegangan  Menengah  (SKTM)  dengan  tipe  konduktor NA2XSEBY  3  x  240  mm  dengan,  Saluran  Kabel  Udara Tegangan  Menengah  (SKUTM)  dengan  tipe  konduktor MVTIC  3  x  150+1  x  50  mm,  dan  Saluran  Udara  Tegangan Menengah  (SUTM)  dengan  tipe  konduktor  AAACS 3x150mm.  Ada  30  buah  trafo  yang  disuplai  oleh Feeder Sebelanga  dengan  kapasitas  mulai  dari  100  kVA,  160  kVA, 250  kVA  dan  400  kVA  dengan  jumlah  totalnya  adalah  6170 kVA.
B.

## Kapasitas  Penghantar  Penyulang  MG.07  Matang
Gelumpang Dua
Spesifikasi  penghantar  pada  penyulang  MG.07  Matang Gelumpang Dua
T ABEL I S PESIFIKASI P ENGHANTAR No. Jenis Penghantar Diameter Penghantar Kapasitas  Hantar Arus 1 MVTIC (NFA2XSY) 3 x 150 mm + 50 mm 326A 2 AAACS 3 x 150 mm 423A 3 NA2XSEBY 3 x 240 mm 145A  Open  Air, 338 A Ground
Berdasarkan  data  yang  diperoleh  trafo  distribusi  PSG.039 dibagi  menjadi  4  jurusan  yaitu  jurusan  A  Jurusan  kawasan Blang Asan, jurusan B dengan kawasan
Gampong  Raya  Dagang,  jurusan  C  dengan  kawasan  Keude Matang Glumpang II Jurusan D yaitu dengan kawasan Matang Glumpang II Meunasah Dayah.
Data  hasil  pengukuran  transformator  PSG.039    pada  tahun 2023 yang dilakukan oleh PT. PLN (Persero) Area Biruen : Tanggal Pengukuran : 12/6 / 2023, Jam Pengukuran : 19 : 52 Wib, IR , IS , IT ,IN: 526A , 326A , 312A , 172A. Jurusan A IR , IS , IT , IN : 286A , 136A , 175A , 91A. Jurusan B IR , IS , IT , IN : 97A , 99A , 76 , 36A . Jurusan C IR , IS , IT , IN : 31A , 55A , 27A , 38A. Jurusan D IR , IS , IT , IN : 123A , 31A ,  31A  ,  73A  .  Kapasitas  Transformator  :  250  kVA  9. Pembebanan  Transformator  :  261  kVA  10.Tegangan  Induk Fasa RS ,RT,ST : 387 V, 399 V,386 V.

## C. Persentase pembebanan Transformator PSG.039
Data  pembebanan  transformator  PSG.039  dari  tahun  2018 sampai tahun 2023
T ABEL II P ERSENTASE P EMBEBANAN T RANSFORMATOR PSG.039 T AHUN 2018 -2023 No. Waktu Pengukuran Dibebani 1 9 Mei 2018 Pukul 19.00 Wib 106.11 2 18 Juni 2019 Pukul 19.00 Wib 99.04 3 11 Mei 2020 Pukul 19.00 Wib 99.04 4 07 Mei 2021 Pukul 19.00 Wib 105.95 5 17 Juni 2022 Pukul 19.00 Wib 113.24 6 25 Mei 2023 Pukul 19.00 Wib 107.84 D. Perhitungan pembebanan Transformator PSG.039
Nilai  pembebanan  transformator  dapat  dihitung  dengan menggunakan rumus:
% 100 % x PT LT Pembebanan = % 100 3 % x PT x V x I Pembebanan AV AV = =
Mulai Pengumpulan Data Menghitung Pembebanan Transformator PSG.039
Menghitung Kapasitas Transformator Sisipan Menghitung Pembagian Beban Jurusan Menghitung pembebanan selama 5 tahun trakhir Menentukan Transformator Sisipan berdasarkan konsumsi energi listrik selama lima tahun terakhir
Menentukan lokasi pemasangan transformator sisipan dan kontruksi gardu yang digunakan
Selesai
e-ISSN : 2715-5064
% 100 000 . 250 3 391 388 % x x x Pembebanan = = % 9 . 104 % =

## Pembebanan
Keterangan: %Pembebanan  =  Persentase  pembebanan  transformator distribusi (%)
LT = Load transformator (VA) PT = Kapasitas transformatordistribusi (VA) IAV = Arus rata-rata (A) VAV = Tegangan rata-rata (v)

## E. Perhitungan Kapasitas Transformator Sisipan
Nilai  persentase  pembebanan  setelah  dilakukan  pemasangan transformator sisipan 100 kVA dirumuskan dengan:
% 100 % x PT LT Pembebanan = % 100 3 % x PT x V x I Pembebanan AV AV = = % 100 000 . 100 000 . 250 3 391 388 % x x x Pembebanan = + = % 9 . 74 % = Pembebanan Keterangan:
%Pembebanan    =  Persentase  pembebanan  transformator
distribusi (%) LT = Load transformator (VA) PT = Kapasitas transformatordistribusi (VA) IAV = Arus rata-rata (A) VAV = Tegangan rata-rata (v)
Dengan  menggunakan  rumus  yang  sama  maka  persentase pembebanan setelah dipasang trafo insert kapasitas 100 kVA, 160 kVA, 250 kVA, 400 kVA dapat dilihat pada tabel.
T ABEL III P ERSENTASE P EMBEBANAN T RANSFORMATOR B ERDASARKAN K APASITAS T RANSFORMATOR S ISIPAN No. Kapasitas Transfor mator PSG.039 (kVA) pembeban an (%) Kapasitas Transforma tor Sisipan (kVA) pembeb anan (%) 1 250 104.9 100 74.9 2 250 104.9 160 64.0 3 250 104.9 250 52.4 4 250 104.9 400 40.3

## F. Pembagian Beban Jurusan
Perhitungan  persentase  beban  setelah  membagi  beban departemen  dengan  beban  departemen  A  dan  B  dirumuskan sebagai berikut:
% 100 3
% x
PT x V x I Pembebanan AV AV = = % 100 000 .
250
3 391 6 . 289 % x x x Pembebanan = = % 3 . 78 % = Pembebanan
Keterangan: PT = Kapasitas transformatordistribusi (VA) IAV = Arus rata-rata (A) VAV = Tegangan rata-rata (v)
Nilai persentase beban jurusan C dan D dengan transformator sisipan 100 kVA dirumuskan dengan
% 100 3 % x PT x V x I Pembebanan AV AV = = % 100 000 . 100 3 391 3 . 99 % x x x Pembebanan = = % 1 . 67 % =

## Pembebanan
Dengan  menggunakan  rumus  yang  sama,  persentase pembebanan trafo berdasarkan beban mayor dengan kapasitas 160 kVA, 250 kVA, 400 kVA dapat dilihat pada tabel.
T ABEL IV P ERSENTASE P EMBEBANAN T RANSFORMATOR B ERDASARKAN P EMBAGIAN
J URUSAN No.  Kapasitas (kVA) Jurusan pembebanan (%) 1 250 A+B 78.3 2 100 C+D 67.1 3 160 C+D 41.9 4 250 C+D 26.8 5 400 C+D 16.7

## G. Penentuan  Transformator  Sisipan  Berdasarkan Konsumsi Energi Listrik
Data penjualan energi  listrik  di  wilayah  Matang Gelumpang Dua selama lima tahun terakhir dapat dilihat pada tabel
T ABEL V K ONSUMSI E NERGI L ISTRIK DI M ATANG G ELUMPANG D UA No. Tahun kWH Jual (kWH) 1 2019 A+B 2 2020 C+D 3 2021 C+D 4 2022 C+D 5 2023 C+D
Untuk menentukan persentase peningkatan penggunaan energi listrik dapat dirumuskan dengan % 100 % x KEL KLE KEL KEL P P N − =
Keterangan: % KEL= Persentase Konsumsi Energi Listrik (%) KELN   = Konsumsi Energi Listrik Akhir KELP   = Konsumsi Energi Listrik Awal Persentase konsumsi energi listrik di Matang Gelumpang Dua tahun 2019-2023
% 100 169 . 581 . 914 . 1
169 . 581 . 914 . 1 879 . 912 . 069 . 2 % x
KEL − = % 1 . 8 % = KEL
Dengan  menggunakan  rumus  yang  sama,  hasil  perhitungan konsumsi  energi  listrik  di  Kota  Denpasar  tahun  2019-2020, 2020-2021 dan 2021-2022 dapat dilihat pada tabel
e-ISSN : 2715-5064
T ABEL VI
P ERSENTASE K ONSUMSI E NERGI L ISTRIK DI M ATANG G ELUMPANG D UA No. Tahun Konsumsi Energi Listrik 1 2019 - 2020 8,1% 2 2020 - 2021 9,9% 3 2021- 2022 3,9% 4 2022 - 2023 11,1%
Jadi  berdasarkan  tabel  diatas,  penggunaan  trafo insert berkapasitas  250  kVA  dengan  persentase  pembebanan  awal sebesar 26,8% akan mampu melayani peningkatan penggunaan energi  listrik  selama  lima  tahun  ke  depan  dengan  total pembebanan setelah lima tahun sebesar 68,3 %.

## H. Penempatan Transformator Sisipan
Berdasarkan  desain  dan  konstruksinya,  trafo insert akan menggunakan  desain  gardu  portal  yaitu  menggunakan konstruksi dua tiang beton dengan tinggi 13 meter dan beban kerja  350  dan  per  tiang.  Untuk  penempatan  bilik,  gunakan lemari  panel  (berlapis  logam)  tipe  RMU/Modular.  Kapasitas trafo  yang  digunakan  sebesar  250  kVA  yang  akan  dibagi menjadi  dua  departemen.  Berdasarkan  standar  regulasi  PLN, pemasangan gardu distribusi seperti tiang besi dan tiang beton harus  mempunyai  beban  kerja  minimal  500  dan,  dengan panjang 11 atau 12 meter.
Gbr. 3 Lokasi Penempatan Transformator Sisipan
Lokasi  untuk  menempatkan  transformator  sisipan  terletak dengan  jarak  kurang  lebih  seratus  meter  dari  transformator PSG.039.  Sehingga  dengan  menempatkan  transformator sisipan maka tidak perlu dilakukan pemindahan jalur jurusan.

## V.KESIMPULAN
Simpulan yang dapat diambil berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut:
a. Dengan  menggunakan  transformator  sisipan  250  kVA, persentase  pembebanan  awal  sebesar  26,8%  atau 68,3%.selama lima tahun ke depan
b. Transformator  sisipan  menggunakan  perancangan  gardu portal  konstruksi  dua  buah  tiang  beton  dengan  tinggi  13 meter  dan  beban  kerja  350  dan  per  tiang.  Lokasi  untuk menempatkan  transformator  sisipan  terletak  dengan  jarak kurang lebih seratus meter dari transformator PSG.039.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] I. M. A. Nugraha and I. G. M. N. Desnanjaya, “Penempatan dan  Pemilihan  Kapasitas  Transformator  Distribusi  Secara  Optimal Pada Penyulang Perumnas,” J. Resist. (Rekayasa Sist. Komputer) , vol. 4, no. 1, pp. 33–44, 2021.
[2] H.  Berahim,  “Pengantar  Teknik  Tenaga  Listrik  Teori Ringkas dan Penyelesaian Soal,” Yogyakarta Andi Offset , 1994. [3] E. Warman, “Pemilihan Dan Peningkatan Penggunaan/Pemakaian Serta Manajement Trafo Distribusi,” 2004. [4] M. Amin, “Gardu induk semester 3 kelas XI.” Direktorat
Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah, 2014.
[5]
P. T. PLN, “Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik,” PT. PLN (Persero), Jalan Trunajoyo Blok M-1/kebayoran lama, Jakarta Selatan , 2010.