## ANALISA SISTEM  PENTANAHAN TRANSFORMATOR

## Irine Kartika F
Program Studi  Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas PGRI Palembang e-mail : irenekf@univpgri-palembang.ac.id
ABSTRAK Pentanahan  adalah  melakukan  koneksi  sirkuit  atau  peralatan  ke  bumi.  Sistem pentanahan  yang  kurang  baik  dapat  menyebabkan  penurunan  kualitas  tenaga  listrik.  Ilmu pertanahan  sering  kali  dianggap  remeh,  padahal  pentanahan  yang  baik  sangatlah  penting. ketidakseimbangan  beban  menyebabkan  arus  tiap  fasa  pada  Transformator  daya  #3  60MVA 150/20 KV menjadi tidak seimbang yaitu IR = 954,37 A, IS = 968,32,
IT = 950,24 A . Besarnya ketidak seimbangan beban (%) antara tiap-tiap fasa pada Transformator daya #3 60MVA 150/20 KV adalah 0,7412 % , hal ini disebabkan karena penggunaan beban yang tidak  merata.  Sebagai  akibat  dari  ketidakseimbangan  beban  antara  tiap-tiap  fasa  pada Transformator daya #3 60MVA 150/20 KV maka akan mengalir arus di netral transformator IN = 16,40574  -72,59  . rugi-rugi daya akibat adanya arus netral adalah 0,7073 W . tegangan titik netral terhadap  tanah -22,32  V .  arus  netral  yang  mengalir  ke  tanah  adalah 23,1768  A .  rugi-rugi  daya akibat arus netral yang mengalir ke tanah adalah 1,4116 W .Arus yang mengalir ketanah dari kedua transformator adalah 22,23699 Ampere. Tahanan pentanahan adalah R 1 0,0692  Ω dan R 2 0,1856 Ω, sedangkan nilai tahanan pentanahan dengan cara parallel sebesar 1Ω, jadi salah Satu cara yang sangat  efektif  untuk  menurunkan  tahanan  tanah  adalah  dengan  memperdalam  elektroda pentanahan.
Kata Kunci : Elektroda, Arus Netral, Sistem Pentanahan
ABSTRACT Grounding is connecting a circuit or equipment to the earth. Poor earthing systems can  lead  to  decreased  quality  of  electric  power.  Studies  of  land  is  often  underestimated,  but  a good grounding is very important.While doing research in substations gutter oil, load imbalance on  a  substation  Gutter  oil,  causing  the  flow  of  each  phase  at  #  3  60MVA  power  transformer 150/20 KVPT. PLN (Persero) substation Talang Kelapa Banyuasin become unbalanced that I R = 954.37 A, I S = 968.32, I T = 950.24 A. The amount of load imbalance (%) between each phase at # 3 60MVA power transformer 150/20 KV is 0.7412%, This is because the use of an uneven load. As a result of load imbalance between each phase at # 3 60MVA power transformer 150/20 kV, the current will flow in the neutral transformer I N = 16,40574  -72,59  . power loss due to the neutral current is 0.7073 W. neutral point voltage to ground -22.32 V. neutral current flowing to ground is 23.1768 A. power loss due to neutral current flowing to ground is 1 , 4116 W. current flowing to  the  ground  from  the  second  transformer  is 22.23699  Ampere. Prisoners  to  the  substation earthing gutter oil is R 1 0,0692  Ω and R 2 0,1856 Ω, while the resistance value of the grounding in a  way  parallel 1Ω ,  so  either  one  very  effective  way  to  lose  custody  of  land  is  to  deepen  the grounding electrode
Keywords: Electrodes, Current Neutral Grounding System

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  daya  listrik  di  Sumatera  Selatan  yang  terus  meningkat  perlu  diikuti dengan penyediaan daya listrik dengan cara menambah kapasitas transformator. Bertambah pesatnya  jumlah  penduduk  juga  mengakibatkan  perlunya  penambahan  unit  transformator baru.  Sehingga  terjadilah  penambahan  kapasitas  transformator  baru  demi  meningkatkan kestabilan sistem transfer tenaga daya listrik dari pembangkit ke konsumen.
Penambahan  transformator  baru  membawa  banyak  manfaat.  Beberapa  manfaatnya antara lain memenuhi konsumsi energi listrik yang semakin besar kepada konsumen, untuk mengoptimalkan  pembebanan  transformator  daya  di  Gardu  Induk  dan  lain  sebagainya. Oleh  sebab  itu,  banyak  Gardu  Induk  yang  melakukan  penambahan  transformator  baru, Sehingga  di  setiap  Gardu  Induk  dibutuhkan  sistem  pentanahan,karena  mengingat pentingnya  pemahaman  mengenai  Sistem  pentanahan  Gardu  Induk,  sebab  jika  Sistem Pentanahan  Gardu  Induk  tidak  mengalami  gangguan,  maka    pelayanan  energi  listrik kepada konsumen juga berjalan dengan optimal.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Jenis Elektroda pentanahan
Pada dasarnya ada 3 (tiga) jenis elektroda yang digunakan pada sistem pentanahan yaitu :

## 1. Elektroda Batang
Gambar  Elektroda Batang https://www.kelistrikanku.com › Elektrikal
Elektroda batang  yaitu elektroda dari pipa atau besi baja profil yang dipancangkan ke  dalam  tanah . Elektroda  batang  terbuat  dari  batang  atau  pipa  logam  yang  di  tanam vertikal di dalam tanah.Biasanya dibuat dari bahan tembaga, stainless steel atau galvanised steel. Perlu diperhatikan pula dalam     pemilihan bahan agar terhindar dari galvanic couple yang dapat menyebabkan korosi
R bt 1 =
Dimana :
Rbt 1  : Tahanan pembumian elektroda batang (Ω)
P : Tahanan jenis tanah (Ω m) L : Panjang batang yang tertanam ( m ) d : Diameter elektroda batang ( m )
Ln : Logaritmus

## 2. Elektroda Pelat

## Gambar Elektroda Pelat
Bentuk  elektroda  pelat  biasanya  empat  persegi  atau  empat  persegi  panjang  yang tebuat  dari  tembaga,  timah  atau  pelat  baja  yang  ditanam  didalam  tanah.Cara  penanaman biasanya secara vertical, sebab dengan menanam secara horizontal hasilnya tidak berbeda jauh dengan vertical.Penanaman secara vertical adalah lebih praktis dan ekonomis.
R= ⍴ /(4,1 L) (1+1,84 b/t)
Dimana
:
R  =  Tahananentanahan pelat ( ohm )
⍴ =   Tahanan jenis tanah ( ohm-meter )
L   =   Panjang elektroda pelat ( meter )
B  = Lebar pelat ( meter )
T = Kedalaman pelat tertanam dari permukaan tanah ( meter )

## 3. Elektroda Pita

## Gambar Elektroda Pita
Elektroda pita jenis ini terbuat dari bahan metal berbentuk pita atau juga kawat BCC yang di tanam di dalam tanah secara horizontal sedalam ± 2 feet. Elektroda pita ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyai tahanan jenis rendah pada permukaan dan pada daerah yang tidak mengalami kekeringan. Hal  ini  cocok  untuk  daerah  –  daerah  pegunungan  dimana  harga tahanan jenis tanah makin tinggi dengan kedalaman. Dan diadapat rumus tahanan pentanahan elektroda pita sebagai berikut:
R= ⍴ /2πL [ln ⁡ ((4 L)/A)-1]
Dimana
:
R = Tahanan pentanahan untuk batang tunggal ( ohm )
⍴ = Tahanan jenis tanah ( Ohm-meter )

## L = Panjang elektroda ( meter )
A = Diameter elektroda ( meter )

## Tabel 1. Tahanan Jenis Tanah dibawah Ini Menunjukkan Harga-Harga ( ρ )
No. JENIS TANAH TAHANAN JENIS TANAH ( ohm.meter ) 1. 2. 3. 4.
5. 6. 7. Tanah yang mengandung air garam Rawa Tanah liat Pasir Basah Batu-batu kerikil basah Pasir dan batu krikil kering Batu 5 – 6
30
100 200 500 1000 3000
Hal-Hal Yang Mempengaruhi Tahanan Tanah
1. Panjang kedalaman elektroda pentanahan
2. Diameter Elektroda Pentanahan
3. Jumlah Elektroda Pentanahan

## Gambar vektor keadaan seimbang dan keadaan tidak seimbang
Gambar  (a)  menunjukkan  vektor  diagram  arus  dalam  keadaan  seimbang.  Di  sini  terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arusnya (IR, IS , IT) adalah sama dengan nol sehingga tidak muncul arus netral (I). Sedangkan pada Gambar (b) menunjukkan  Nvektor diagram arus  yang  tidak  seimbang.  Di  sini  terlihat  bahwa  penjumlahan  ketiga  vektor  arusnya  (IR, IS, IT ) tidak sama dengan nol sehingga muncul sebuah besaran yaitu arus netral (IN) yang besarnya bergantung dari seberapa besar faktor ketidakseimbangannya.

## METODOLOGI PENELITIAN
Jika arus fasa dalam keadaan beban seimbang adalah sama dengan besarnya arus rata-rata:
3 I I I I T S R rata - rata    ...........................(1)
maka pada keadaan tidak seimbang besarnya arus-arus fasa dinyatakan dengan koefisien a, b dan c, yaitu:
I R = a.I rata-rata maka a
rata - rata R I I  ...............(2)
I S = b.I rata-rata maka b
rata - rata S I I 
..............(3)
I T = c.I rata-rata maka c rata - rata T I I  ..............(4)
Pada  keadaan  tidak  seimbang,  besarnya  koefisien  a,  b,  dan  c  adalah  a  +  b  +  c  =  3, sedangkan pada keadaan seimbang nilai koefisien a = b = c = 1. Kemudian besarnya arus rata-rata ketidakseimbangan beban dapat dinyatakan dalam persentase (%), yaitu:
% 100 x 3 } | 1 - c | + | 1 - b | + | 1 - a {| I beban mbangan ketidaksei  ..............................(5)

## Menentukan Arus Netral Karena Beban Tidak Seimbang
Untuk  arus  tiga  fasa  dari  suatu  sistem  yang  tidak  seimbang  dapat  juga  diselesaikan dengan  menggunakan  metode  komponen  simetris.  Dengan  menggunakan  notasi-notasi yang  sama  seperti  pada  tegangan  akan  didapatkan  persamaan-persamaan  untuk  arus-arus fasanya sebagai berikut:
I R = I 1 + I 2 + I 0 …………… .......................(6)
I S =a 2 I 1 +aI 2 +I 0 .....................................(7)
I T =aI 1 +a 2 I 2 +I 0 .....................................(8)
Dengan  tiga  langkah  yang  telah  dijabarkan  dalam  menentukan  tegangan  urutan positif,  urutan  negatif,  dan  urutan  nol  terdahulu,  maka  arus-arus  urutan  juga  dapat ditentukan dengan cara yang sama, sehingga kita dapatkan juga :
I 1 =1/3(I R +aI S +a 2 I T )   ...........................(9)
I 2 =1/3(I R +a 2 I S +aI T )   ..........................(10)
I 0 =1/3( I R + I S + I T )   …………..........(11)
Di  sini  terlihat  bahwa  arus  urutan  nol  (I 0 )  adalah  merupakan  sepertiga  dari  arus netral  atau  sebaliknya  akan  menjadi  nol  jika  dalam  sistem  tiga  fasa  empat  kawat.  Dalam sistem tiga fasa empat kawat ini jumlah arus saluran sama dengan arus netral yang kembali lewat kawat netral, menjadi :
I N = I R + I S + I T …….........................(12)
Dengan mensubstitusikan persamaan (11) ke (12) maka diperoleh:
I N =3 I 0 ……...............................(13)
I N = I R + I S + I T ………. ....................(14)
I N = [I] {a + b cos (-120) + j b sin (-120) + c cos (-120) + j c sin (120)}
I N = [I] {a + b (-½) + j b (-0,866) + c (-½) + j c (0,866)}
I N = [I] {a - (b + c)/2 + j (c - b)  3/2}
I N = [I rata-rata ] {a - (b + c)/2 + j (c - b)  3/2} ....................................(15)
Dalam  sistem  tiga  fasa  empat  kawat  ini  jumlah  arus  dalam  saluran  sama  dengan arus  netral  yang  kembali  lewat  kawat  netral.  Jika  arus-arus  fasanya  seimbang  maka  arus netralnya akan bernilai nol, tapi jika arus-arus fasanya tidak seimbang, maka akan ada arus yang  mengalir  di  kawat  netral  sistem  (arus  netral  akan  mempunyai  nilai  dalam  arti  tidak nol).

## Menentukan Rugi-Rugi Daya Akibat Adanya Arus Netral
Akibat  pembebanan  di  tiap  phasa  yang  tidak  seimbang,  maka  akan  mengalir  arus pada  penghantar  netral.  Jika  di  penghantar  netral  terdapat  nilai  tahanan  dan  dialiri  arus, maka penghantar netral akan bertegangan yang menyebabkan tegangan pada transformator tidak  seimbang.  Arus  yang  mengalir  di  sepanjang  kawat  netral,  akan  menyebabkan  rugi- rugi daya di sepanjang kawat netral sebesar:
 P N =3.(I N ) 2 R N ...................................(16)
Dimana:
 P N =   Rugi-rugi dayaakibat adanya arus netral (W)
I N =   Arus pada kawat netral (A)
R N =   Tahanan pada kawat netral (  )

## Menentukan Rugi-Rugi Daya Akibat Arus Netral Yang Mengalir Ke Tanah
Apabila arus akan mengalami gangguan tidak seimbang, sehingga akan berdampak pada  pergeseran  titik  netral.  Pergeseran  terjadi  tergantung  pada  besar  kecilnya  arus  dari masing-masing  fasa  dan  akan  mengakibatkan  terjadinya  tegangan  titik  netral  dengan  titik pentanahan.Tegangan  titik  netral  terhadap  tanah  dapat  ditentukan  dengan  persamaan berikut:
Dimana :
V R-N = Tegangan fasa Rnetral (V)
V S-N = Tegangan fasa Snetral (V)
V T-N = Tegangan fasa Tnetral (V)
Cos  = Sudut antar fasa (  )
V N-G = Tegangan titik netral terhadap tanah (V)
Maka  besarnya  arus  netral  yang  mengalir  ke  tanah  dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan:
G - N G - N G - N R V I  .............................................................(23)
Dimana :
I N-G = Arus netral yang mengalir ke tanah (A)
R N-G = Resistansi ke tanah dari sistem pentanahan (  )
Rugi-rugi  daya  akibat  arus  netral  yang  mengalir  ke  tanah  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan:
 P N-G = ( I N-G ) 2 . R N-G ..............................................................(24)
Dimana:

##  P N-G =   Rugi-rugi dayaakibat adanya arus netral node ke i (W)
Perhitungan Untuk satu batang elektroda ditanamkan tegak lurus digunakan rumus sebagai berikut :
R bt 1 = ................................................................... (25)
Dimana:
Rbt 1  = Tahanan pembumian elektroda batang (Ω)
= Tahanan jenis tanah (Ω m ) L = Panjang batang yang ditanam ( m ) d = Diameter elektroda batang ( m ) Ln = Logaritmus

## Perhitungan Beban Tidak Seimbang Transformator#3
Untuk  mengetahui  besarnya  arus  ketidakseimbangan  beban  (I ketidakseimbangan  beban %)Transformator daya #3 60MVA 150/20 KV, terlebih dahulu mencari besarnya arus rata- rata dengan menggunakan persamaan (13). Dari Tabel  2 diketahui bahwa P R = 954,37 A,
P S =  968,32  A  dan  P T =  950,24A,  maka  arus  rata-rata  untuk  Transformator  daya  #3 60MVA 150/20 KV adalah:
3 I I I I T S R rata - rata    A 957,64 3 950,24 968,32 954,37    
Setelah  didapatkan  arus  rata-rata,  makadengan  menggunakan  persamaan  (14),  (15)  dan (16)dapat  ditentukan  koefisien  a,  b  dan  c  untuk  Transformator  daya  #3  60MVA  150/20 KVyaitu:
a rata - rata R I I  64 , 957 954,37  = 0,9965 b rata - rata S I I  957,64 968,32  = 1,0111 c rata - rata T I I  957,64 950,24  = 0,9922
Kemudian dengan menggunakan persamaan (17)besarnya arus rata-rata ketidakseimbangan  Transformator  daya  #3  60MVA  150/20  KV  dapat  dinyatakan  dalam persentase (%), yaitu:
% 100 x 3 } | 1 - c | + | 1 - b | + | 1 - a {| I beban mbangan ketidaksei  % 100 x 3 } | 1 - 0,9922 | + | 1 - 1,0111 | + | 1 - 0,9965 {| I beban mbangan ketidaksei  % 0,7412 I beban mbangan ketidaksei 
Dari  hasil  perhitungan  tersebut  ketidakseimbangan  beban  Transformator  daya  #3 60MVA 150/20 KVadalah sebesar 0,7412 %, hal ini disebabkan karena penggunaan beban yang tidak merata.

## Perhitungan Arus Netral Karena Beban Tidak Seimbang
Dalam sistem tiga fasa yang arus fasanya tidak seimbang, maka akan ada arus yang mengalir  di  kawat  netral  sistem  atau  arus  netral  akan  mempunyai  nilai  atau  tidak  sama dengan  nol.  Besarnya  arus  netral  pada  kondisi  beban  tidak  seimbang  dapat  ditentukan dengan menggunakan persamaan (15), yaitu:
I N =[I rata-rata ] {a - (b + c)/2 + j(c - b)  3/2}
Dengan  menggunakan  persamaan  tersebut  dan  menggunakan  nilai  koefisien  a,  b,  dan  c maka arus netral Transformator daya #3 60MVA 150/20 KVadalah:
I N = [ 957,6433 ] {0,996582- (1,011149-0,992269)/2 + j (0,992269- 1,011149)  3}
I N = [ 957,6433 ,] (0,996582–1,001709 – j 0,0163505596)
I N =957,6433 (0,005127 – j 0,0163505596)
I N =   91
4,90983719 - 6580038522 , 15 tan 6580038522 , 15 1991) (-4,909837 1 2 2    
I N = 16,40574  -72,59 
Dari hasil perhitungan tersebut arus netral Transformator daya #3 60MVA 150/20 KV adalah sebesar 16,40574  -72,59 

## Perhitungan Rugi-Rugi Daya Akibat Adanya Arus Netral
Akibat  pembebanan  di  tiap  fasa  yang  tidak  seimbang,  maka  akan  mengalir  arus pada penghantar netral. Arus yang mengalir di sepanjang kawat netral, akan menyebabkan rugi daya di sepanjang kawat netral sebesar, maka rugi-rugi daya akibat adanya arus netral pada  Transformator  daya  #3  60MVA  150/20  KV  dapat  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan (16), yaitu:
 P N = ( I N ) 2 . R N
Jika  untuk  penghantar  netral  Transformator  daya  #3  60MVA  150/20  KV  menggunakan jenis penghantar AAAC 70 mm 2 , dengan R = 0,438  /km, dan L = 0,006 Km, maka rugi- rugi  daya  akibat  adanya  arus  netral  pada  Transformator  daya  #3  60MVA  150/20  KV adalah:
 P N = ( I N ) 2 . R N = (16,40574) 2 . 0,438 . 0,006 = 0,7073 W
Dari  hasil  perhitungan  tersebut  besarrugi-rugi  daya  yang  disebabkan  oleh    adanya  arus netral pada Transformator daya #3 60MVA 150/20 KV adalah0,7073W.

## Perhitungan Rugi-Rugi Daya Akibat Arus Netral Yang Mengalir Ke Tanah
Apabila arus akan mengalami gangguan tidak seimbang, sehingga akan berdampak pada  pergeseran  titik  netral  dan  akan  mengakibatkan  terjadinya  tegangan  titik  netral dengan  titik  pentanahan.Tegangan  titik  netral  terhadap  tanah  dapat  ditentukan  dengan persamaan (17) dan (3.18), yaitu:
V R-N + V S-N =      Cos V V 2 - V + V N - S N - R 2 N - S 2 N - R
V N-G = V T-N - (V R-N + V S-N )
Dari data pada Tabel 1, diketahui bahwa V R-N = 11,801 V, V S-N = 11,847 V, V T-N = 11,766 V, maka tegangan titik netral terhadap tanah pada Transformator daya #3 60MVA 150/20 KV adalah:
V R-N + V S-N =      72,59 - Cos . 11847) . (11801 . 2 - 11847 + 11801 2 2
V R-N + V S-N = 
   54 6622285815 , 83 - 140,351409 + 139,263601 = 954103 , 195
V R-N +V S-N = 13998 V
V N-G = 11766- 13998 = -22,32 V
Jika jenis kabel ground yang digunakan adalah AAAC 70 mm 2 , dengan R = 0,438  /km, L = 0,006 Km dan Ground rod = 0,002628  , maka arus netral yang mengalir ke tanah pada Transformator daya #3 60MVA 150/20 KVadalah:
A 1768 , 23 -
0,9604 0,006 . 0,438 22,32 -
R V I G - N G - N G - N
   
Rugi-rugi  daya  akibat  arus  netral  yang  mengalir  ke  tanah  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan:
 P N-G = ( I N-G ) 2 . R N-G
Maka rugi-rugi daya akibat arus netral yang mengalir ke tanah pada Transformator daya #3 60MVA 150/20 KVadalah:
 P N-G = (-23,1768) 2 . 0,002628 = 1,4116 W
Dari hasil perhitungan tersebut besarrugi-rugi daya akibat arus netral yang mengalir ke tanah pada Transformator daya #3 60MVA 150/20 KV adalah1,4116 W.

## Perhitungan Transformator#1

## Perhitungan Beban Tidak Seimbang
Untuk  mengetahui  besarnya  arus  ketidakseimbangan  beban  (I ketidakseimbangan  beban %)Transformator daya #1 60MVA 150/20 KV, terlebih dahulu mencari besarnya arus rata- rata dengan menggunakan persamaan (13). Dari Tabel 2 diketahui bahwa P R = 704,51 A, P S =  710,96  A  dan  P T =  698,34A,  maka  arus  rata-rata  untuk  Transformator  daya  #3 60MVA 150/20 KV adalah:
3 I I I I T S R rata - rata    A 704,60 3 698,34 710,96 704,52    
Setelah  didapatkan  arus  rata-rata,  makadengan  menggunakan  persamaan  (14),  (15)  dan (16)dapat  ditentukan  koefisien  a,  b  dan  c  untuk  Transformator  daya  #1  60MVA  150/20 KVyaitu:
a rata - rata R I I  60 , 704 704,52  = 0,9998 b rata - rata S I I  704,60 710,96  = 1,0090 c rata - rata T I I  704,60 698,34  = 0,9911
Kemudian dengan menggunakan persamaan (17)besarnya arus rata-rata ketidakseimbangan  Transformator  daya  #160MVA  150/20  KV  dapat  dinyatakan  dalam persentase (%), yaitu:
% 100 x 3 } | 1 - c | + | 1 - b | + | 1 - a {| I beban mbangan ketidaksei  %
100 x 3 } | 1 - 0,9911 | + | 1 - 1,0090 | + | 1 - 0,9998 {|
I beban mbangan ketidaksei  % 0,6033 I beban mbangan ketidaksei

Dari  hasil  perhitungan  tersebut  ketidakseimbangan  beban  Transformator  daya  #1 60MVA 150/20 KVadalah sebesar 0,6033 %, hal ini disebabkan karena penggunaan beban yang tidak merata.

## Perhitungan Arus Netral Karena Beban Tidak Seimbang
Dalam sistem tiga fasa yang arus fasanya tidak seimbang, maka akan ada arus yang mengalir  di  kawat  netral  sistem  atau  arus  netral  akan  mempunyai  nilai  atau  tidak  sama dengan  nol.  Besarnya  arus  netral  pada  kondisi  beban  tidak  seimbang  dapat  ditentukan dengan menggunakan persamaan (15), yaitu:
I N =[I rata-rata ] {a - (b + c)/2 + j(c - b)  3/2}
Dengan  menggunakan  persamaan  tersebut  dan  menggunakan  nilai  koefisien  a,  b,  dan  c maka arus netral Transformator daya #1 60MVA 150/20 KVadalah:
I N = [ 704,60 ] {0,9998- (1,0090+0,9911)/2 + j (0,9911- 1,0090)  3}
I N = [ 704,60 ] (0,9998–1,00005 – j 0,261587)
I N =704,60 (-0,00025 – j 0,261587)
I N =   0,176115 - 3142002 , 184 tan 3142002 , 184 (-0,17615) 1 2 2    
I N = 5,83125  -89,94 
Dari hasil perhitungan tersebut arus netral Transformator daya #1 60MVA 150/20 KV adalah sebesar 5,83125  -89,94 

## Perhitungan Rugi-Rugi Daya Akibat Adanya Arus Netral
Akibat  pembebanan  di  tiap  fasa  yang  tidak  seimbang,  maka  akan  mengalir  arus pada penghantar netral. Arus yang mengalir di sepanjang kawat netral, akan menyebabkan rugi daya di sepanjang kawat netral sebesar, makarugi-rugi daya akibat adanya arus netral pada  Transformator  daya  #1  60MVA  150/20  KV  dapat  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan (16), yaitu:
 P N = ( I N ) 2 . R N
Jika  untuk  penghantar  netral  Transformator  daya  #3  60MVA  150/20  KV  menggunakan jenis penghantar AAAC 70 mm 2 , dengan R = 0,438  /km, dan L = 0,006 Km, maka rugi- rugi  daya  akibat  adanya  arus  netral  pada  Transformator  daya  #1  60MVA  150/20  KV adalah:
 P N = ( I N ) 2 . R N = (5,83125) 2 . 0,438 . 0,006 = 0,0893 W
Dari  hasil  perhitungan  tersebut  besarrugi-rugi  daya  yang  disebabkan  oleh    adanya arus netral pada Transformator daya #1 60MVA 150/20 KV adalah0,7073W.

## Perhitungan Rugi-Rugi Daya Akibat Arus Netral Yang Mengalir Ke Tanah
Apabila arus akan mengalami gangguan tidak seimbang, sehingga akan berdampak pada  pergeseran  titik  netral  dan  akan  mengakibatkan  terjadinya  tegangan  titik  netral dengan  titik  pentanahan.Tegangan  titik  netral  terhadap  tanah  dapat  ditentukan  dengan persamaan (17) dan (18), yaitu:
V R-N + V S-N =      Cos V V 2 - V + V N - S N - R 2 N - S 2 N - R
V N-G = V T-N - (V R-N + V S-N )
Dari data pada Tabel 1, diketahui bahwa V R-N = 11,655 V, V S-N = 11,676 V, V T-N = 11,640 V, maka tegangan titik netral terhadap tanah pada Transformator daya #1 60MVA 150/20 KV adalah:
V R-N + V S-N =      72,59 - Cos . 11847) . (11801 . 2 - 11847 + 11801 2 2 V R-N + V S-N =     148383 , 25 - 140,351409 + 139,263601 = 952010 , 15
V R-N +V S-N = 3,9939 V
V N-G = 11640- 39939 = -28,29 V
Jika jenis kabel ground yang digunakan adalah AAAC 70 mm 2 , dengan R = 0,438  /km, L = 0,006 Km dan Ground rod = 0,002628  , maka arus netral yang mengalir ke tanah pada Transformator daya #1 60MVA 150/20 KVadalah:
A 29,3790 - 9604 , 0 0,006 . 0,438 28,29 - R V I G - N G - N G - N    
Rugi-rugi  daya  akibat  arus  netral  yang  mengalir  ke  tanah  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan:
 P N-G = ( I N-G ) 2 . R N-G
Maka rugi-rugi daya akibat arus netral yang mengalir ke tanah pada Transformator daya #1 60MVA 150/20 KVadalah:
 P N-G = (-29,3790) 2 . 0,002628 = 2,2682 W
Dari hasil perhitungan tersebut besarrugi-rugi daya akibat arus netral yang mengalir ke tanah pada Transformator daya #1 60MVA 150/20 KV adalah2,2682 W.
Jadi, arus yang mengalir ke tanah dari kedua transformator tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
I N = I N 3 + I N 1 = 16,40574 + 5,83125

## = 22,23699 Ampere

## Perhitungan Perbedaan Tahanan Pentanahan Menggunakan Satu Batang Elektroda Pendek dan Panjang
Pada bab ini akan dilakukan perhitungan penelitian tahanan pentanahan menggunakan metode  satu  batang  elektroda  pendek  dan  satu  elektroda  panjang  pentanahan  yang ditanamkan tegak lurus didalam tanah di sekitar transformator daya, dengan data-data yang didapat  dari  PT.  PLN  (persero)  P3B  Gardu  Talang  Kelapa  Banyuasin,  dalam  hal  ini tahanan  spesifik  jenis  tanah  tidak  dilakukan  pengukuran  secara  langsung  jadi  untuk menentukan besarnya tahanan jenis tanah ini dapat dilihat pada Tabel 1 tahanan jenis tanah Berikut  data-data  elektroda  batang  saat  melakukan  penelitian  menggunakan  Earth Resistance Tester.
Tabel 3 Data Penelitian Elektroda Batang
NO Keterangan Jenis / Ukuran 1. Bentuk Elektroda Batang 2. Bahan Elektroda Besi 3. Panjang elektroda 1 m 4. Diameter Elektroda 1,905/2 = 0,9525 mm 5. Kedalaman Penanaman 1 m 6. Jenis Tanah Tanah liat = 100 ohm-meter
Untuk melakukan perhitungan tahanan pentanahan dengan menggunakan elektroda batang tunggal ini adalah dengan persamaan (8) yaitu :
R bt 1 =
Dimana :
Rbt 1  = Tahanan pembumian elektroda batang (Ω)
= Tahanan jenis tanah
= 100 Ω-m
L = Panjang batang yang tertanam = 1 m d = Diameter elektroda batang = 1, 905 mm r = Jari-jari elektroda = 1,905/2 = 0,9525 Ln = Logaritmus
Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa besarnya resistansi pentanahan sangat dipengaruhi  oleh  jenis  tanah,  panjang  elektroda,  dan  diameter  elektroda.  Berikut  hasil perhitungan dari data pada tabel 3 :

## 1. Perhitungan menggunakan elektroda panjang 1 meter :
R bt 1 =
=
=
=  0,1592   0,4349
=  0,0692Ω
Jadi  berdasarkan  hasil  perhitungan  diatas    nilai  tahanan  pentanahannya  sebesar 0,0692Ω. Sedangkan hasil pengukuran nilai pentanahannya sebesar 1 Ohm
2. Perhitungan menggunakan elektroda panjang 1,5 meter :
R bt 1 =
=
= =  0,1061  -1,7498
=  0,1856Ω
Jadi nilai tahanan elektroda yang di pakai pada transformator sebesar 0,1856 Ω
Dari  hasil  perhitungan  diatas  didapat  tahanan  pentanahan  adalah  R 1 0,0692Ω  dan  R 2 0,1856Ω, dapat dikatagorikan baik karena nilai tahanan pentanahan dibawah standar, tapi untuk mengurangi atau memperkecil lagi tahanan tersebut, maka dilakukan parallel dengan rumus dibawah ini :
Rtotal  =
=
= = 1Ω
Jadi hasil perhitungan diatas nilai tahanan pentanahan dengan cara parallel sebesar 1Ω dan hasilnya sama dengan pengukuran menggunakan Earth Resistance Tester adalah 1Ω

## KESIMPULAN
Dari hasil perhitungan  yang telah dilakukan pada sistem pentanahan transformator daya #3 60MVA 150/20 KV maka dapat di ambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Ketidakseimbangan beban pada Transformator 3 yaitu I R = 954,37 A, I S = 968,32, I T = 950,24  A. Besarnya  ketidakseimbangan  beban  (%)  antara  tiap-tiap  fasa  adalah 0,7412
%, . arus netral transformator I N = 16,40574  -72,59  . rugi-rugi daya akibat adanya arus netral adalah 0,7073 w. tegangan titik netral terhadap tanah -22,32 V . arus netral  yang mengalir ke tanah adalah 23,1768 A . rugi-rugi daya akibat arus netral yang mengalir ke tanah adalah 1,4116
2.  sedangkan  Ketidakseimbangan  beban  pada  Transformator  1  yaitu I R =  704,51  A,  I S = 710,96,  I T =  698,34  A. Besarnya  ketidakseimbangan  beban  (%)  antara  tiap-tiap  fasa adalah 0,6033  %, .  Arus  netral  transformator I N =  5,83125  -89,94  . rugi-rugi  daya akibat adanya arus netral adalah 0,0893w. tegangan titik netral terhadap tanah -28,29 V . arus netral yang mengalir ke tanah adalah -29,3790 A . rugi-rugi daya akibat arus netral yang mengalir ke tanah adalah 2,2682 W

## DAFTAR PUSTAKA
Hutauruk.  1987. Pentanahan  Netral  Sistem  Tenaga  &  Pentanahan  Peralatan, Jakarta  : Penerbit
Erlangga
MS  Paraisu,  F  Lisi,  LS  Patras… -  Jurnal  Teknik  Elektro …,  2013  -  ejournal.unsrat.ac.id https://www.kelistrikanku.com Elektrikal